¿Qué es y en qué consiste la impresión 3D?
¿Qué es y en qué consiste la impresión 3D?
Comunicate con el proveedor:
¿Qué es y en qué consiste la impresión 3D?
!noticia guardada!
Qué es y en qué consiste la impresión 3D, tipos de impresoras, ventajas, desventajas y sectores industriales que se involucran con esta práctica.
En este artículo le contaremos, qué es la impresión 3D, dónde se usa, cuales son sus características, los tipos de impresiones 3D, materiales para ejecutarla, ventajas, desventajas y sectores que se involucran con esta práctica.
¿Qué es impresión 3D?
Es una tecnología que permite crear objetos tridimensionales a partir de un modelo digital, este proceso se lleva a cabo mediante la adición sucesiva de capas de material, que pueden ser plástico, metal, cerámica, entre otros, hasta conformar el objeto deseado.
La tecnología de impresión 3D, evolución directa del prototipado rápido, posibilita la creación rápida de objetos y componentes en tres dimensiones. No obstante, esta fabricación suele realizarse en volúmenes reducidos.
En qué consiste la impresión 3D
La impresión 3D representa un método de fabricación que utiliza diseños digitales para producir objetos tridimensionales mediante el apilamiento de capas de material.
Esta técnica abarca diversas metodologías para alcanzar su objetivo. Una de las estrategias más empleadas es la técnica de modelado por deposición fundida, en la cual se calienta material hasta su punto de fusión y luego se deposita capa tras capa para construir el objeto deseado.
Aunque el espesor de estas capas puede variar ligeramente dependiendo de la configuración del diseño original, lo que a menudo resulta en una textura superficial característicamente áspera y con líneas marcadas donde se unen las capas. A pesar de que esta es la técnica predominante, existen otros enfoques para la creación de objetos 3D que incluyen el uso de polvo y otros materiales, como metal o cerámica, ampliando así las posibilidades de aplicación de esta tecnología.
Diferencias entre impresión 3D y manufactura aditiva
La diferencia entre el prototipado, la impresión 3D y la manufactura aditiva es, principalmente, cronológica: primero surgió el prototipado, luego la impresión 3D y más recientemente la manufactura aditiva que es el escalafón más alto de evolución de esta tecnología.
La transformación del prototipado rápido hacia la tecnología de impresión 3D se logró, en gran medida, gracias a las mejoras en la calidad de las resinas. Este progreso permitió adoptar y adaptar el método empleado en la impresión tradicional sobre papel al proceso de depositar sucesivas capas de resina para formar un objeto. Gracias a este enfoque, complementado por el desarrollo de software adecuado, la industria experimentó un significativo impulso innovador.
La impresión 3D es un término más general que suele asociarse con el uso doméstico y de consumidores, abarcando una amplia gama de aplicaciones, desde el prototipado rápido hasta la personalización de productos. Por otro lado, la manufactura aditiva se refiere específicamente al proceso técnico de construcción de objetos capa por capa, con un enfoque particular en la producción industrial de componentes de alta precisión y calidad.
Le puede interesar: Manufactura aditiva, top 5 de beneficios y aplicaciones
¿Qué se usa para impresión 3D?
Hay amplia variedad de materiales usados en impresión 3D, cada uno con propiedades específicas que se adecúan a diferentes necesidades y aplicaciones. Entre los materiales más comunes se encuentran:
-
Plásticos: Son los materiales más utilizados en la impresión 3D debido a su versatilidad y bajo costo. Dentro de los plásticos, el PLA (ácido poliláctico) y el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) son los más populares por su facilidad de uso y resistencia.
-
Resinas: Las resinas fotopolimerizables se usan en impresoras 3D que trabajan con tecnologías como la estereolitografía (SLA) o la impresión 3D DLP (procesamiento digital de luz). Estas resinas se endurecen bajo la exposición a la luz UV, permitiendo crear objetos con un alto nivel de detalle y acabado superficial.
-
Metales: Los metales como el acero inoxidable, el titanio, el aluminio y el oro se utilizan en la impresión 3D para aplicaciones que requieren piezas de alta resistencia y durabilidad. La fabricación aditiva con metales es común en sectores como la aeroespacial, la automoción y la medicina.
-
Cerámicas: Las cerámicas ofrecen propiedades únicas como resistencia al calor, a la abrasión y aislamiento eléctrico. Son ideales para aplicaciones en las industrias de la electrónica y la biomédica.
-
Compuestos y materiales avanzados: Incluyen materiales con propiedades específicas, como flexibilidad, conductividad eléctrica o capacidad de cambio de color. Estos materiales permiten la creación de objetos con funcionalidades específicas, como piezas electrónicas impresas o elementos con propiedades mecánicas particulares.
-
Filamentos especiales: Existen filamentos que combinan plásticos con otros materiales, como fibras de carbono, madera, bronce o incluso materiales que cambian de color con la temperatura. Estos filamentos se utilizan para crear objetos con estéticas o propiedades mecánicas específicas.
La elección del material depende del propósito de la impresión, las propiedades deseadas en el objeto final (como la resistencia, flexibilidad, transparencia), y las capacidades de la impresora 3D. Con el avance de la tecnología de impresión 3D, la gama de materiales disponibles sigue creciendo, ampliando las posibilidades de esta revolucionaria forma de fabricación.
Lea también: Manufactura Aditiva: Innovación y Eficiencia en la Fabricación 3D
Impresión 3D en plástico
Existen numerosos materiales plásticos diseñados para la impresión 3D, cada uno poseyendo características particulares que los hacen idóneos para aplicaciones específicas. Con el objetivo de facilitar la elección del material más conveniente para un objeto o producto.
Tipos de plásticos:
Existen dos categorías fundamentales de plásticos: los termoplásticos y los termoendurecibles. Los termoplásticos se caracterizan por su capacidad de ser calentados, moldeados y luego solidificados repetidas veces sin formar enlaces químicos permanentes, lo que permite su reciclaje y reutilización. En cambio, los plásticos termoendurecibles, una vez que se han curado mediante calor, luz o radiación, adoptan una forma sólida definitiva. Al calentarse, estos materiales se degradan en lugar de fundirse, impidiendo su reciclado o reconversión a su estado original.
Las principales técnicas de impresión 3D para plásticos incluyen:
-
Modelado por Deposición Fundida (FDM): Esta técnica crea objetos calentando y extruyendo filamento termoplástico, que se coloca capa tras capa hasta formar la pieza deseada.
-
Estereolitografía (SLA): Emplea un láser para solidificar resinas líquidas termoendurecibles, transformándolas en plástico sólido mediante un proceso denominado fotopolimerización.
-
Sinterización Selectiva por Láser (SLS): Utiliza un láser potente para sinterizar, es decir, fundir y solidificar, partículas de polvo termoplástico, creando el objeto capa por capa.
Impresión 3D de metales
La impresión 3D con metal resulta significativamente más costosa y compleja que la impresión con plástico, limitando su accesibilidad para muchos negocios. Sin embargo, la tecnología SLA de impresión 3D ofrece una alternativa eficiente para la creación de piezas metálicas a un menor costo, permitiendo una mayor creatividad en el diseño y reduciendo los tiempos de producción comparados con métodos convencionales.
Además, el galvanizado de piezas impresas mediante SLA ofrece una solución intermedia, aplicando una capa metálica sobre objetos de plástico para dotarlos de características metálicas como la durabilidad y la conductividad, manteniendo al mismo tiempo las ventajas del material base.
Conozca sobre Manufactura aditiva: la tecnología que está transformando la producción
¿Cuándo nace la impresión 3D?
La historia de la impresión 3D comenzó hace unos 40 años con Charles Hull, quien en 1983 desarrolló el primer dispositivo capaz de crear objetos pequeños endureciendo un polímero líquido con luz ultravioleta a partir de datos digitales. Inicialmente, el alto costo y la complejidad de mantenimiento limitaron estas impresoras al ámbito profesional. Sin embargo, el avance tecnológico trajo consigo modelos más accesibles y fáciles de mantener que emplean filamentos poliméricos en lugar de líquidos, facilitando así la popularización de la impresión 3D.
Sectores que trabajan con impresión 3D
Con la impresión 3D transformando la fabricación, se identifican varios sectores que se benefician enormemente de esta tecnología.
Aeroespacial
La industria aeroespacial aprovecha la impresión 3D para producir piezas que cumplen con altos estándares de calidad y resistencia, utilizando materiales avanzados como el ULTEM™ 9085 para piezas ligeras y resistentes.
Automotriz
En la automoción, marcas como Audi y Garry Rogers Motorsport incorporan la impresión 3D para fabricar tanto herramientas como piezas finales, mejorando la eficiencia y permitiendo la producción de repuestos para vehículos clásicos.
Manufactura
La manufactura también se ve revolucionada por las impresoras 3D industriales, que permiten la creación de herramientas y utillajes personalizados a un costo reducido, otorgando a los pequeños fabricantes las mismas ventajas que a las grandes corporaciones.
Robótica
En robótica, la impresión 3D facilita el diseño de piezas ligeras y a medida, como pinzas y soportes de sensores, optimizando la eficiencia y reduciendo costos. La impresión 3D permite la personalización y la reducción de peso de las piezas. Empresas como Haddington Dynamics han logrado reducir los costos en la producción de brazos robóticos para entidades como la NASA y GoogleX en un 58% comparado con métodos tradicionales.
Educación
El sector educativo se suma a la ola de innovación, con universidades incorporando la impresión 3D en sus programas para preparar a los estudiantes en las últimas tecnologías y materiales de fabricación aditiva. La impresión 3D no solo mejora la producción y el diseño en múltiples industrias sino que también promueve la educación y la investigación avanzada.
Le puede interesar: Robots industriales: revolucionando la industria moderna
Impresión 3D en el futuro
La impresión 3D ha experimentado un notable desarrollo reciente, revelando un amplio abanico de aplicaciones. Actualmente, su uso ya es significativo en ciertos sectores, pero se anticipa que su impacto y relevancia superarán considerablemente a las de las impresoras de tinta en el futuro. Las impresoras 3D, al ofrecer capacidades más allá de la simple impresión en papel, tienen el potencial de transformar la industria de manera profunda en los años venideros, lo que genera grandes expectativas sobre su evolución y aplicación en diversos campos.
La expectativa generada por la capacidad de la impresión 3D de crear objetos de forma gradual la posicionó inicialmente como una tecnología clave para una potencial cuarta revolución industrial, prometiendo transformar radicalmente el comercio y la logística.
Es necesario orientar la visión de las empresas sobre la impresión 3D, presentándola como una tecnología accesible y de gran valor. Esto implica un esfuerzo para hacerla económicamente accesible y demostrar su capacidad de aportar valor real. Esta revolución industrial, impulsada por el internet, los datos y la información, ve en la impresión 3D un componente fundamental para el futuro del comercio mundial, subrayando la necesidad de profesionales capacitados en el ámbito de la transformación digital, e industria 4.0
Ventajas de la impresión 3D
La tecnología de impresión 3D se presenta como una herramienta versátil que puede ser de gran utilidad en diversos aspectos para las pequeñas y medianas empresas, según su sector. En este artículo, le contamos las principales ventajas que ofrece:
-
Facilita la creación de componentes complejos directamente y a medida, utilizando tanto diseños propios como de terceros, sin necesidad de contar con intermediarios.
-
Ofrece la capacidad de personalizar los objetos a voluntad, generando piezas únicas ajustadas a las necesidades específicas de cada usuario.
-
Contribuye a una notable reducción de costos al eliminar la necesidad de invertir en moldes, herramientas especializadas y materiales exclusivos. Los gastos se limitan principalmente al material de filamento y al consumo eléctrico.
-
Permite acortar significativamente los plazos de producción al prescindir de la participación de terceros en el proceso.
-
Favorece la democratización del acceso a esta tecnología gracias a su facilidad de uso, fiabilidad y la disminución de su costo, haciendo que esté al alcance de un mayor número de usuarios.
Algunas desventajas que limitan la impresión 3D
Es igualmente importante tener en cuenta algunas limitaciones:
-
Los objetos producidos con impresión 3d, pueden requerir un trabajo adicional de acabado para eliminar irregularidades y conseguir una superficie ideal, dado que el resultado directo de la impresión no es perfecto.
-
Existe una limitación en la variedad de materiales que pueden ser utilizados con las impresoras 3D, aunque se debe reconocer que la tecnología continúa avanzando y se espera que la compatibilidad con más materiales aumente con el tiempo.
Te podría interesar...
Lo más leído
Cuando el mundo apenas está empezando a comprender las criptomonedas, llega otra tecnolo...
Sumérgete en el fascinante mundo de la manufactura aditiva y descubre cómo está redefinien...
La versión de este año reunió 900 fabricantes que mostraron los avances en maquinaria indu...
México será el anfitrión de cuatro eventos internacionales líderes en sostenibilidad que s...
Notas recomendadas por el editor
03/09/2015
Siemens reconoce a Kuka con el Premio de Excele...
Los logros del grupo aeroespacial de Kuka en el desarrollo de sistemas de control sofisticados para las tecnologías de automatizaci&oa
27/07/2016
Kuka inauguró su nuevo Centro de Desarrollo y T...
Con un evento totalmente dedicado a sus tecnologías, productos y soluciones para la Industria 4.0 y la digitalización de la prod
09/04/2018
Exportaciones manufactureras de Colombia crecen...
El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.