La Impresión 3D.
Un invento del pasado, muy presente pero, con mucho futuro.
¿Qué nos depara esta tecnología?
Destapamos su historia.

En pleno comienzo siglo XXI, ya pocas invenciones tecnológicas podemos hacer que nos impresionen, nos encontramos sumisos en una continua nube de innovación tecnológica que no para de crear, alimentándonos día tras día con continuas mejoras e invenciones, como si de ciencia ficción se tratase, el límite parece infranqueable.
Smartphones que pliegan su pantalla, dotados de al menos 5 cámaras híbridas que ofrecen prestaciones como si de una cámara de estudio se tratase; relojes monitorizadores de nuestra vida diaria, drones pilotables a prácticamente cualquier distancia, impresoras 3D que podrían construir nuestra próxima casa en marte…

Especialmente en este artículo hablaremos sobre los inicios de la impresión 3D, que parece una de las tecnologías más recientes y punteras de esta era digital, pero lo cierto es que la idea es ya tan mayor como para poder ir pensando en llevar bastón.

Los desconocimientos de las personas sobre este tema hacen que esta tecnología no se retroalimente de la curiosidad de la gente por adquirir una, aunque cualquiera de nosotros sin mínimos conocimientos del sector, podríamos disponer de una en casa para cualquier necesidad.

INVENCIÓN/DESCUBRIMIENTO

La primera vez que escuchamos hablar de una impresora 3D, se lo debemos a la ciencia ficción y al científico, escritor y futurista Arthur C. Clarke con la descripción de “El Replicator”.

En 1966 se estrena la serie televisiva Star Trek, contextualizando al replicador en la cultura popular.

Él mismo lo presentó de la siguiente manera:

“Me gustaría describir la invención que va poner fin a todas las invenciones. Lo llamo “El Replicador”, y es simplemente una máquina duplicadora. Esta máquina puede hacer una copia exacta de cualquier cosa.”

Arthur C. Clarke, 1966

El primer descubrimiento en el sector es la estereolitografía (SLA) en 1984 por un equipo francés que trabajaban en la tecnología láser óptica y uno de ellos que estudiaba ingeniería electroquímica.
Esta tecnología estaba basada en la fusión de los monómeros de la resina convirtiéndolas en sólido a través del láser. La idea finalmente fue abandonada por la compañía alegando falta de perspectiva empresarial.

La estereolitografía por resina cogerá forma finalmente a través del padre de la impresión 3D Chuck Hall y su patente de 1986, que posteriormente fundó 3DSYSTEMS en California para poder comercializarla.

Además de esta invención, Hall también fue cocreador del formato STL que es el formato de archivos más usado a día de hoy para la impresión 3D.

Chuck Hall en 2014 fue incluido en el salón de la fama de inventores junto a Henry Ford, Thomas Edison o Steve Jobs entre otros.

En 1989 el ingeniero mecánico Carl Deckard será el creador de la impresión laser selectiva (SLS), que consiste en fundir las capas de polvo de décimas de milímetro que son depositadas por capas. Esta tecnología vio la luz a través de la Startup DTM que las comercializó, y posteriormente comprada por 3DSYSTEMS en 2001 por 45 millones de dólares.

Es en el 1989 cuando Scott Crump patentó el Modelado por Deposición Fundida (FDM) que es el modelo más conocido y comercializado de todas las impresiones 3D.

Su descubrimiento fue a través de la pistola termofusible que todos tenemos o hemos utilizado alguna vez, intentando crear una rana de juguete para su hija de 2 años.
Esta pistola caliente es en la que está basada este sistema FDM de impresión 3D, automatizando el proceso a un sistema robótico cartesiano.

Fundaron su Startup Stratasys comercializando este producto como una innovación para talleres no industriales y uso propio. Que posteriormente será precursora del movimiento REPRAP.

Esta técnica FDM es considerada a menudo el método existente más sencillo. Se basa en 3 elementos principales: una placa/cama de impresión en la que se imprime la pieza, una bobina de filamento (Plástico) que sirve como material de impresión y una cabeza de extrusión también llamada extrusor. En resumen, el filamento es succionado y fundido por el extrusor de la impresora 3D, que deposita el material de forma precisa capa por capa sobre la cama de impresión.

OPEN SOURCE, REPRAP

En Inglaterra, en 2005 surgió el movimiento/proyecto Replicating Rapid-Prototyper, más conocido como REPRAP, fundada por el Dr. Adrian Bowyer ingeniero mecánico de la universidad de Bath.

Esta comunidad de conocimiento, distribución y mejora de libre acceso consiste en autoreplicar a través de una impresora 3d sus partes, para así poder crear nuevas máquinas.
¿Se cumple la profecía del “Replicator” de de Star Trek de Arthur C. Clarke?
En efecto, este movimiento fue un éxito y permitió llegar a millones de hogares, estudios y universidades estas impresoras de bajo coste.
Especialmente en España surgió este proyecto con el nombre de Clone Wars que permitió crear una comunidad de mejoras y recursos inagotable desde el comienzo de la primera impresora Darwin de código abierto.

EXPANSIÓN Y MOVIMIENTO MAKER

A raíz de esta expansión entre los ingenieros, diseñadores y curiosos han empezado a surgir las primeras comunidades, empresarios y startups que se lanzaron con la impresión 3D en su negocio.

La culpa de esta expansión es en gran medida a las MakerFaires que se organizaron por todo el mundo, donde este circulo de la comunidad REPRAP contagiaba y mostraba a la gente las innovaciones y productos realizados.

Estas Ferias han dado lugar al nuevo Movimiento Maker, que consiste en la creación de objetos tridimensionales en base a un modelo digital CAD.
Se usa para crear todo tipo de materiales, desde ropa hasta estructuras. Y esto ha sido un soplo para la prototipación rápida entre los diseñadores CAD que han empezado a palpar con las manos lo que ellos mismos proyectaban en las pantallas. Ha reforzado sobre todo las áreas de I+D en los departamentos de fabricación industrial y han servido para validar y testear con el cliente el producto antes de su fabricación en serie.

África y otros continentes poco desarrollados también han salido muy beneficiados de esta revolución 3D. Han ayudado a que con pocos recursos puedan fabricar multitud de productos personalizados para su vida diaria. Un ejemplo de ello son las prótesis, que no podían permitirse adquirir antes por su alto coste. O la construcción de casas con materiales autóctonos.

EVOLUCIÓN EN LA INDUSTRIA

A día de hoy las impresoras 3D han evolucionado hasta aplicaciones inimaginables gracias a la industria, los servicios o la medicina.

Seguramente el sector que más ha evolucionado es el de la medicina, que ha desarrollado impresoras donde a través de células madre y del propio paciente pueden imprimir órganos o tejidos musculares funcionales. Esta aplicación está presente en las intervenciones de deportistas. Prácticas preoperatorias sobre un clon de la zona a operar. Reconstrucción de zonas afectadas como orejas, nariz, implantes dentales en cromo cobalto, rótulas o incluso corneas; y en la industria farmacéutica con la personalización de los fármacos.

La industria mecánica y aeroespacial ha conseguido una eficiencia en el peso jamás pensada, gracias a la posibilidad de imprimir y mecanizar sus piezas en 3D. Pastillas Bugatti.

La alimentación también ha tenido un papel interesante en este ámbito 3D a través del chocolate o la repostería.

En la construcción o restauración ha impresionado al mundo con la fabricación de estructuras inimaginables en metal sobre puentes, la evolución de la Sagrada familia o la restauración de Notre Dame.

FUTURO

Si algo ha quedado claro es que el futuro de la impresión 3D parece que ya ha sobrepasado el concepto Del Replicador de Star Trek que planteaba el futurista Arthur C. Clarke. Encontrándonos en mejoras y avances que eran inimaginables poder llegar.

Gracias a su adaptabilidad en las diferentes áreas se ha retroalimentado y evolucionado con un conocimiento empírico ilimitable llegando a ser una invención que a día de hoy podría considerarse la caja de pandora de la producción y creación que podría resolver todos nuestros problemas.

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