Los 10 principios de la impresión 3D

No cabe duda de que la impresión 3D, que debe este nombre más bien a un objetivo de mercadeo o facilitación de reconocimiento para el usuario común, continua un desarrollo acelerado, tanto en la evolución de la tecnología y sus posibilidades, así como en la accesibilidad, el bajo precio y la aceptación popular.

La Manufactura Aditiva, como en realidad debería ser conocida la impresión 3D, utiliza cada vez más una mayor variedad de materiales, desde plásticos y metales hasta elementos naturales para preparar comida y tejido orgánico para producir órganos que podrán usarse en trasplantes en animales y seres humanos.

Las promesas, experimentaciones y expectativas que manifiestan los científicos, investigadores y otros expertos en esta tecnología nos presentan un mundo en el que las posibilidades de contar con diseños y software apropiado para controlar estos impresores, usando los accesorios, extrusores y boquillas adecuados, para utilizar un computador personal en la casa, escuela, oficina y empresa, y poder “imprimir” un repuesto, un platillo para comer, un prototipo, una pieza de arte o un órgano, tejido o hueso humano, entre otros.

En un proceso similar al que recorrió la computadora, con el surgimiento de la computadora personal, los impresores 3D están pasando de ser dispositivos caros y difíciles de obtener, operar y mantener, a ser accesibles a una buena parte de las oficinas pequeñas, los hogares y modestos emprendedores de varias disciplinas, más allá de la tecnología por sí mismo.

Ideas clave en torno a la impresión 3D

De acuerdo a los autores Hod Lipson y Melba Kurman, en su libro “La revolución de la impresión 3D”, publicado en 2013, se puede hablar de diez principios de a impresión 3D, a partir de lo que se conoce en la actualidad y lo que se puede anticipar en el futuro cercano.

De acuerdo a estos autores, este decálogo refleja las ventajas y características que están logrando que muchos usen y contribuyan a desarrollar aun más esta tecnología.

Uno: La complejidad de fabricación no eleva el coste

Dado que el diseño se hace en computadora y la fabricación de este diseño solamente implica el trabajo de un dispositivo que sigue el diseño, la complejidad de un diseño, a diferencia de la manufactura tradicional, no sube el costo de producirlo.

Dos: La variedad sale gratis

Con un único impresor 3D se pueden fabricar muchos y diversos productos, incluso en algunos casos variando materiales, colores y texturas. La capacidad de los operadores para generar estas impresiones es la misma para varios productos, a diferencia de la fabricación tradicional.

Tres: No hace falta ensamblaje

Dependiendo del diseño y la factibilidad del producto a imprimir, es posible fabricar un producto completo en un solo proceso de impresión. También es posible imprimir sus partes y luego ensamblarlo, pero si se aprovecha la versatilidad de estos dispositivos para hacer todo de una vez, incluyendo parte movibles, se puede ahorrar los costos y tiempo de armado.

Cuatro: Elaboración bajo demanda

Los productos generados por impresión 3D pueden fabricarse dónde y cuándo hagan falta. No es necesario contar con un inventario para atender a los potenciales clientes. Los productos se pueden comenzar y terminar de producir cuando la orden ya esté colocada, y el tiempo de espera es de todas formas reducido.

Cinco: Espacio de diseño ilimitado

Con las herramientas de fabricación tradicionales se pueden hacer un número determinado de formas, según haya sido diseñada la herramienta. La versatilidad que ya ofrecen las computadoras y el manejo digital de la información, transferido a la fabricación digital, abre la puerta a una cantidad muy grande de posibles diseños a ser fabricados.

Seis: No hace falta experiencia

Las competencias necesarias en las personas para producir nuevos productos, operando las impresoras 3D por medio de una computadora y un software apropiado son mucho menos que las que se requieren para operar las máquinas tradicionales en el ambiente de producción y manufactura. Esto impactará en los modelos de negocio, costos y tiempos de respuesta, así como en la calidad y la competencia en la fabricación.

Siete: Fabricación compacta y portátil

Comparado con los tamaños y proporciones de lo que las máquinas tradicionales pueden fabricar respecto a su propio tamaño y costo, los impresores 3D pueden fabricar en pequeños espacios, y si es necesario, se pueden trasladar con facilidad para fabricar en un lugar de ventas, una feria o una exposición.

Ocho: Se generan menos residuos

Dado que en la fabricación tradicional se elimina el material innecesario, se generan altos niveles de desperdicio. Al fabricar un producto agregando capas de material en otro estado se utiliza la mayor parte de la materia prima, reduciendo drásticamente el material residual.

Nueve: Infinitas variedades de material

La impresión 3D multimaterial se encuentra en desarrollo. Ya hay impresores con múltiples cabezales que permiten combinar materia prima de distintos colores, y en algunos casos de distinta naturaleza. Cuando esta capacidad se haya desarrollado en su potencial completo, en una sola impresión podrán incluirse distintos materiales, distintos metales, plásticos y otros, abriendo aun más las posibilidades.

Diez: Reproducción física precisa

Así como un archivo digital de una imagen o un audio, pueden reproducirse muchas veces sin perder la fiabilidad y aun en diversos lugares y máquinas, obteniendo el mismo resultado, de la misma forma los diseños digitales se podrán imprimir en distintos lugares y momentos, reproduciendo la misma calidad, detalle y resolución del diseño original.

 

Estos diez principios resumen algunas de las ventajas previsibles para el diseño y la fabricación digitales, a medida la tecnología continúe su desarrollo. Si bien hay desventajas también, es posible lograr estas prestaciones al acompañar esta nueva forma de fabricar.

 

Los Laboratorios de Fabricación Digital se reúnen en FAB 13

La creciente comunidad de creadores, diseñadores y “hacedores” (“makers”) de todo el mundo se reunieron la primera semana de agosto en Santiago de Chile, para desarrollar sus diversas actividades, talleres, discusiones y presentaciones, como vienen haciendo desde hace 13 años.

La Fabricación Digital, y sus laboratorios, conocidos como Fab Labs, hacen reales y tangibles los conceptos de poder fabricar (casi) todo a partir de diseños en formato digital, movimiento iniciado prácticamente en la cátedra del mismo nombre, impartida hace años por el profesor Neil Gershenfeld, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

De un archivo digital, se preparan las partes o los objetos completos que serán en seguida construidos por medio de impresores 3D (o de manufactura aditiva, para usar el nombre más apropiado), cortadores láser, máquinas CNC (Control Numérico Computarizado), tornos, fresadoras, y con frecuencia, agregar también diseños e implementaciones de circuitos electrónicos, mecánicos y eléctricos.

Aunque requiere habilidades y competencias de cierta calificación, no resulta algo completamente alejado del alcance de los ciudadanos, estudiantes y profesionales de varias disciplinas.

El encuentro FAB 13

Actualmente hay alrededor de 1,200 laboratorios de fabricación digital alrededor del mundo, y el número sigue creciendo. El tema principal de este año fue el de “Sociedades que Fabrican”, y bajo este paraguas, se cubrieron temas y cuestiones como:

Ciudades: Desde el inicio de la segunda revolución industrial, nuestras ciudades han externalizado la producción de productos y bienes descontextualizando la creación y el territorio. Se estima que para 2050, el 75% de la población mundial vivirá en ciudades. ¿Pueden las ciudades volver a producir sus propios objetos y encontrar soluciones a sus propias necesidades?

Vivienda: Es necesario proporcionar una solución al problema de la vivienda que existe en América Latina. La vivienda para las familias en riesgo social es, en su mayor parte, autoconstruida y construida en tierras segregadas de la ciudad.

Innovación: Los Laboratorios de Fabricación Digital, mejor conocidos como “Fab Labs”, son plataformas de fabricación que permiten desafiar los esquemas de producción convencionales. En este sentido, los Fab Labs puede ser un complemento de la industria, que a su vez puede ser reforzada por su capacidad para producir objetos innovadores utilizando el lenguaje digital. Del mismo modo, los Fab Labs también pueden apoyar a los empresarios a medida que convierten los prototipos en productos.

Energía y medio ambiente: Hay varias ciudades en Latinoamérica y el mundo que muestran altos niveles de contaminación. Sin embargo, la región es rica en energía hidráulica, geotérmica y solar, entre otras. Entonces, ¿cómo se pueden utilizar positivamente estos recursos para resolver las necesidades directas de los habitantes?

Educación: Los Fab Labs son entornos de aprendizaje en los que cualquiera puede fabricar (casi) cualquier cosa. Lograr que las personas encuentren sus propias soluciones a los desafíos que tienen se logra gracias a métodos de aprendizaje basados en proyectos transferibles a niños, estudiantes, profesionales, empresarios, jubilados y personas sin educación formal.

Descentralización: Como se trata de un evento de gran interés público, tanto a nivel nacional como internacional, y con el objetivo de ampliar el impacto de esta reunión, se amplía su alcance a las regiones, creando el Off Lab: Miembros de la red mundial de Fab Labs viajarán a algunas de las regiones del país para desarrollar actividades, talleres, charlas y participar en festivales regionales.

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En El Salvador y la región

Si bien algunos países de Latinoamérica cuentan ya con varios de estos laboratorios, aun hay muchos más, proporcionalmente, en otras regiones del mundo. La instalación y operación de estos centros de aprendizaje, manufactura en pequeña escala y potencial negocio rentable, supone una inversión de monto variable, dependiendo de la cantidad, variedad y calidad de máquinas con que se dote.

Por esta razón, muchos laboratorios operan en universidades y centros educativos, pues sus directores consideran una buena práctica que los alumnos tengan acceso a estas herramientas y, sobre todo, a estos conceptos, que no tardarán, como lo hizo la computadora personal, en popularizarse aun más.

En El Salvador existe la Asociación Fab Lab desde hace unos pocos años, pero aun no se ha logrado desarrollar un Fab Lab en forma, si bien hay varios centros educativos interesados. Aun así, ya contamos, como país, con cuatro personas que han tomado el curso de aproximadamente 6 meses que los habilita en este campo, para seguir propagando los conceptos.

El movimiento “maker”, como se le conoce en general, seguirá creciendo, pues las tecnologías y materiales utilizados continúan bajando de precio, los conceptos se difunden cada vez más, y los visionarios y tomadores de decisión lo verán poco a poco como una ventaja para sus comunidades.