Impresión 3D

ES TENDENCIA: La impresión 3D en la fabricación digital, por Jordi Blasi

De la mano de Jordi Blasi, docente de ESDESIGN y diseñador industrial, conocemos los entresijos y tendencias de esta innovadora técnica de impresión.

Autor: Elena González
Diseño de producto
27 de Enero de 2022

¿Para qué sirve una impresora? Pues para imprimir en papel de dos dimensiones lo que aparece en la pantalla del ordenador, ¿no? Esa es seguramente la primera utilidad que nos viene a la mente cuando nos hacen esa pregunta. Sin embargo, hoy en día disponemos de impresoras 3D capaces de fotocopiar objetos en tres dimensiones; algo que hace unos años nos podía parecer ciencia ficción.

La impresión 3D es el proceso tecnológico por el cual diseñamos materiales en tres dimensiones mediante la superposición de capas sucesivas de diversos materiales. Como si de un proceso de ensamble se tratara, las impresoras 3D permiten imprimir partes y montajes de diferentes materiales con diferentes propiedades y, las más avanzadas, posibilitan el diseño de modelos de prototipos de producto. Esta tecnología se utiliza en un gran número de disciplinas: joyería, calzado, diseño industrial, arquitectura, ingeniería y construcción, automoción y sector aeroespacial, educación, sistemas de información geográfica, ingeniería civil, medicina y muchos otros.

impresora 3D

Es precisamente en este último campo, en el de la medicina, donde las impresoras 3D han tenido un aumento de popularidad en estos últimos meses a partir de su papel en la pandemia del coronavirus, ya que han sido muy útiles para la fabricación de mascarillas y pantallas protectoras.

Para conocer de forma más detallada todo lo que envuelve a esta tecnología, te invitamos a leer con detalle el monográfico “La impresión 3d en la fabricación digital” elaborado por Jordi Blasi, docente de ESDESIGN y diseñador industrial especializado en producto, packaging, mobiliario e iluminación.

En este, Blasi nos cuenta las principales tecnologías relacionadas con la fabricación en tres dimensiones, los materiales más utilizados y las últimas tendencias del sector. Por ejemplo, ¿sabías que en un futuro no muy lejano podremos imprimir tejidos humanos para regenerarnos?

¿Cómo nos ayuda la impresión de 3D?

La impresión 3D puede aportarnos mucho, no solo a nivel personal y de ocio. También en lo profesional, y puede resultar de gran ayuda para empresas de todo tipo. E incluso para la sociedad, como hemos visto en la pandemia, cuando gracias a grupos de voluntarios dotados de impresoras 3D muchos profesionales sanitarios y de primera línea pudieron contar con pantallas para protegerse la cara y reducir las posibilidades de contagiarse de coronavirus cuando no había mascarillas suficientes en el mercado.

Los aficionados a la impresión 3D pueden utilizar sus impresoras para poder crear todo tipo de objetos. Incluso componentes para fabricar productos más complejos. En muchos casos, contarán con diseños de terceros que pueden descargar de Internet para hacerlo. Pero en otros casos, si cuentan con ciertos conocimientos de diseño y un buen nivel en cuanto a impresión, también podrán diseñar lo que quieran o necesiten imprimir. 

No obstante, es a nivel profesional e industrial donde la impresión 3D puede aportar más ventajas y ayudas. Gracias a sus ventajas, permite no pocos avances en muchos sectores. En primer lugar, por la personalización que permite a la hora de producir todo tipo de objetos. Con la impresión 3D se pueden obtener productos diseñados prácticamente a medida y de manera personalizada. Y además, permite hacerlo de manera que los costes no se disparen.

Todo lo contrario: la impresión 3D permite un notable ahorro de costes. Pero la clave de esta tecnología es la personalización. Por ejemplo, en el caso del cuidado de la salud, hay impresoras 3D específicas que permiten fabricar réplicas a medida de huesos que necesitan sustituirse. o requieren operaciones complejas. De esta manera se puede planificar mejor cada intervención, e incluso explicársela a los pacientes para que entiendan mejor el procedimiento. 

No solo eso, también es posible fabricar prótesis a medida y personalizadas con impresión 3D, en un campo en el que si la tecnología de impresión 3D sigue avanzando en cuanto a precisión y materiales con los que puede trabajar, puede desembocar en la creación de órganos artificiales. 

El sector de las obras públicas también puede sacar mucho partido a la impresión 3D, puesto que con ella se pueden conseguir modelos a escala con los que estudiar y prever los riesgos que pueden ocasionar determinados desastres naturales. Además, también es posible fabricar componentes y elementos a medida para paliar los problemas que produzcan, e incluso hacer reparaciones. 

La impresión 3D tiene ventajas incluso para el medio ambiente, porque los objetos que se crean con ella tienen un impacto menor en él que los producidos de manera convencional. Para producirlos, además se usan solo los materiales necesarios, y los desperdicios producidos son mucho menores que los producidos por una cadena de montaje. Por no hablar de que se puede mejorar un diseño de un producto ya existente y comprobar que funciona mejor. También ofrecer facilidades para el prototipado de productos, puesto que conseguir un prototipo con impresión 3D es bastante más rápido, fiable y fiel a cómo será el producto final que con otros sistemas. De esta forma se podrá evaluar dese un primer momento cómo funcionará un producto que todavía está en fase de desarrollo y/o estudio, y que por tanto no se ha lanzado al mercado. 

¿Qué es diseño industrial 3D?

El diseño industrial no es la aplicación del diseño 3D al mundo de la industria. Se trata del modelado tridimensional de piezas y componentes de productos, e incluso de objetos completos, mediante sistemas de diseño específico. Generalmente, sistemas de diseño CAD-CAM, que preparan los diseños para que después puedan comprenderlos las máquinas de fabricación de todo tipo de elementos. Por ejemplo, los sistemas de corte mediante láser o las cadenas automatizadas de fabricación de piezas.

El diseño 3D se encarga de desarrollar las piezas que fabricarán estos sistemas. Estas se programarán después de manera que los robots y sistemas encargados de su fabricación sepan interpretar el diseño con todo lujo de detalles. Para ello se suele utilizar una herramienta software específica, que o bien permite el diseño de piezas para pasarlas después a los sistemas de proceso, o bien se encarga de cargar diseños generados con otras herramientas en las máquinas que las fabricarán.

¿Qué es diseño e impresión 3D?

El diseño e impresión 3D es un proceso que consta de dos partes. La primera es el diseño de piezas en tres dimensiones. Estas pueden ser objetos completos o bien componentes, que tras ser impresos y ensamblados entre sí forman un objeto funcional y útil, o bien decorativo. Para ello suele utilizarse un software especializado, o bien algunas herramientas de diseño que incorporan las impresoras 3D. Tanto los modelos industriales como los pensados para imprimir todo tipo de objetos a nivel amateur.

La impresión 3D es la segunda parte del proceso. Consiste en la obtención de objetos reales impresos en tres dimensiones, tomando como punto de partida un diseño 3D realizado previamente. Para ello se pueden utilizar distintos componentes y materiales, siempre y cuando la impresora 3D sea compatible con ellos. Entre estos componentes están el PLA, el ABS, el PET y distintos tipos de compuestos plásticos que se emplean en forma de hilos o filamentos. Hay impresoras 3D que también son capaces de trabajar con polvo cerámico, resinas o incluso filamentos de metal. 

¿Cómo la impresión 3D facilita el diseño de productos?

La impresión 3D permite que los productos se diseñen prácticamente a medida. Sobre todo porque con ella es posible contar con una copia física de los productos y objetos que se quieran fabricar desde un primer momento. Así se puede comprobar enseguida si funcionarán o no. También corregir defectos de fábrica que de otra manera pasarían desapercibidos. Y por descontado, sugerir, con el objeto en 3D en la mano, cambios que podrían mejorarlo de cara a su salida al mercado. O a la obtención de una nueva versión del mismo, o su renovación. Además de esto, los prototipos se pueden obtener con mucha rapidez, lo que reduce el tiempo de salida de un producto al mercado. Estamos hablando de contar con prototipos impresos en solo unas horas, en vez de en días o semanas, que es lo que se tarda en el prototipado con sistemas tradicionales. 

Los objetos y componentes que se pueden obtener mediante impresión 3D, que se pueden fabricar prácticamente capa a capa, pueden tener una libertad de formas que no se puede conseguir con otros sistemas. Por eso se pueden generar objetos en 3D mediante impresión con ángulos y huecos realmente complejos. Además, si se hace algún cambio en un producto, se puede aplicar inmediatamente. Solo hay que hacer las modificaciones necesarias en el programa encargado de gestionar la impresión, y esperar a que salgan las copias con las novedades. 

La impresión 3D actual, asimismo, permite imprimir objetos fabricados a partir de gran cantidad de materiales. Además, da la libertad de hacerlo en diversos colores, a elección de quien imprime. Por otra parte, se pueden imprimir objetos con brillo, o en mate. Y tras su impresión se pueden pulir y lijar, e incluso pintar. 

¿Qué se puede hacer con una impresora 3D industrial?

Hoy en día, con una impresora 3D industrial se pueden fabricar gran cantidad de objetos y componentes para la fabricación y ensamblado de otros. Con ellas se pueden conseguir prototipos de nuevos productos en solo unas horas. Además, las empresas contarán con todo lo que necesitan para ofrecer un ingente nivel de personalización de sus productos. Esto desembocará en la posibilidad de poder ofrecer productos prácticamente a la medida de sus clientes. Eso sí, por encargo. Aunque gracias a este tipo de máquinas, el producto estará listo en unas horas, siempre y cuando no sea muy complejo ni de grandes dimensiones. 

No obstante, la existencia de impresoras 3D industriales de gran tamaño permiten ya fabricar de manera personalizada otros componentes que hasta hace unos años era impensable obtener mediante técnicas de impresión 3D. Hablamos, por ejemplo, de muebles, e incluso de elementos para su instalación en edificios. O diferentes partes del interior y exterior de vehículos de todo tipo. Las posibilidades van aumentando, además, a medida que las técnicas y tecnologías de impresión 3D van avanzando. 

¿Qué beneficios aportan las impresoras 3D en el diseño industrial?

Fundamentalmente, los beneficios que aportan las impresoras 3D en el diseño industrial están relacionados con la inmediatez en la obtención de objetos y prototipos en formato físico. Así, con ellas se puede conseguir un prototipo en horas, y no en días como con otros sistemas.  Además, si en el diseño se ha cometido algún fallo, se puede corregir con más rapidez que de manera tradicional.

De acuerdo, también hay que hacer cambios en el diseño y programar de nuevo el diseño en la máquina, pero todo el proceso es mucho más rápido y sencillo. Los cambios estarán listos en poco tiempo. Aparte de esto, si algo no funciona en el producto, se detectará ya desde prácticamente la fase de prototipado. Así se reducen los fallos de diseño.

¿Dónde estudiar diseño e impresión 3D?

Si te atrae el mundo del diseño e impresión 3D de manera profesional, debes saber que tienes varias opciones para estudiar diseño e impresión 3D. Eso sí, generalmente no están todavía implementados como tales en muchos centros superiores, como las universidades. Sí puedes contar con estudios de posgrado, y por supuesto con formación superior en centros privados. Entre ellos, ESDESIGN, que ofrece un Máster Online en Diseño Industrial y Modelado 3D. En él aprenderás todo lo que necesitas para dominar el diseño 3D a nivel industrial, y también a dar vida a los diseños realizados. Por eso, si te atrae el diseño 3D a nivel industrial y quieres convertirlo en tu profesión ¡no dudes en formarte a nivel superior para ser diseñador industrial 3D!

Además, si quieres saber más acerca de esta fantástica tecnología, no te puedes perder el monográfico de Jordi Blasi. ¡No te arrepentirás!

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