Las principales tendencias en tecnologías para la impresión 3D

La impresión 3D se ha convertido en una de las tecnologías más utilizadas durante los últimos años. Algunos sectores la están empezando a utilizar para potencializar algunos mercados. Para entender un poco el proceso, en líneas generales, la impresión 3D consiste en crear objetos físicos a partir de un diseño digital. Cuando se tiene este boceto, se envía a la impresora.

Usualmente son las profesiones como ingenierías y diseño, las que recurren a este tipo de impresión, sin embargo, también lo hacen otras como la medicina de la biotecnología, ya que están elaborando aplicaciones innovadoras a partir de esta tecnología de vanguardia.

Según Jordi Blasi, director del Máster en Diseño de Producto y el Máster en Modelado Digital de Producto de ESEDSIGN Escuela Superior de Diseño de Barcelona, la impresión 3D volvió a ser tendencia desde hace un año, cuando la crisis propiciada por el COVID-19 evidenció la realidad de un modelo industrial incapaz de responder a corto plazo a las demandas globales de material sanitario. La falta de máscaras y mascarillas destinados al personal de salud, sumada a la necesidad de tener estos productos por parte de la población en general, encontró un gran aliado en la fabricación digital. Distintas iniciativas de diseños open source se compartieron entre la comunidad Maker para que todo aquel que dispusiera de una impresora 3D, la pusiera a trabajar.

Sobre los tipos de impresión

La impresión 3D ha tenido un amplio crecimiento, debido a la implementación de la ISO/ASTM 52900 por la que se establece siete categorías de procesos de fabricación aditiva, con el objetivo de estandarizar y clasificar los diferentes tipos de impresión 3D.

Entre los más conocidos encontramos el “modelado por deposición fundida, conocido por sus siglas en inglés FDM o FFF; se trata del sistema de impresión por extrusión de filamento más común […] Esta tecnología se basa en el uso de filamento, generalmente comercializado en bobinas, que se introduce en una boquilla que calienta el hilo por encima de la temperatura de fusión. Esta boquilla puede desplazarse en tres ejes a través de los cuales irá depositando el material, que a temperatura ambiente se solidifica generando capas por adición”, explica Blasi.

También está la impresión por inyección, la cual funciona de manera similar a una impresora de inyección de tinta estándar. La diferencia reside en que, en lugar de imprimir una sola capa de tinta, aquí se superponen varias capas para crear una pieza sólida.

Otra de estas técnicas de impresión, es la laminación de hojas. Esta tecnología, que no necesita de altas temperaturas de fusión o cámaras de vacío, se fundamenta en la colocación de láminas de papel, metal o plástico que posteriormente son recortadas mediante un láser o fresadora. Existen dos sistemas que incorporan esta tecnología: la LOM, la fabricación de objetos laminados y la UC (Ultrasonic Consolidation) dos tecnologías que, aun siendo menos conocidas, han posibilitado grandes mejoras en sus nichos de mercado.

En cuanto a los materiales de impresión

Respecto a los materiales que se usan para las impresiones, también encontramos con una gran variedad que se ajustan a todas las necesidades de los diseños e impresoras.

Entre estos encontramos algunos plásticos tradicionales, como el ABS, y otros nuevos, como el PLA, un termoplástico que se obtiene a partir del almidón de maíz o la caña de azúcar, que fue desarrollado precisamente gracias al impulso de la impresión 3D.

El ABS, por ejemplo, “es un material ideal para imprimir piezas resistentes y duraderas que pueden soportar altas temperaturas. Está formado por acrilonitrilo, que le aporta dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia a productos químicos y rigidez; butadieno, que le aporta tenacidad en cualquier intervalo de temperatura, evitando que el ABS se vuelva quebradizo en ambientes fríos; y el estireno, que le proporciona rigidez y resistencia mecánica”, expresó director de programa de ESDESIGN.

En cuanto al PLA, un material biodegradable que se obtiene a partir de almidón de maíz, la yuca o la caña de azúcar. Es el material de referencia para la mayoría de los usuarios de impresión 3D por extrusión, debido a su facilidad de uso y precisión dimensional que consigue gracias a tener un punto de extrusión bajo y no necesitar una base calefactada.

Por otra parte, el Alcohol de Polivinilo (PVA) es comúnmente conocido por su capacidad para disolverse en agua. Cuando se expone al agua, el PVA se disuelve, lo que lo convierte en un material de estructura de soporte muy útil para la impresión 3D. Al imprimir formas extremadamente complejas o con cavidades parcialmente cerradas, los soportes de PVA se pueden usar y quitar fácilmente disolviéndose en agua.

Las Tendencias en el 3D

Dentro de los últimos avances en esta tecnología escuchamos términos como Hero Arm, una prótesis impresa, la bioimpresión 3D como una nueva tecnología para la medicina regenerativa, la impresión de grafeno para purificar el agua, o Digory, una alternativa al marfil.

En lo que respecta, “Hero Arm es una prótesis liviana y asequible, diseñada y fabricada en Bristol, Reino Unido, considerado el primer brazo biónico impreso en 3D clínicamente aprobado, la inspiración en algunos héroes como Iron Man, Star Wars o Frozen, le configuran una condición de empoderamiento, especialmente a los más pequeños”, explicó Blasi.

Para cerrar, es importante precisar que la bioimpresión es una tecnología emergente que permitirá reemplazar tejidos lesionados o enfermos. Una solución que proporcionará una reproducibilidad y un control preciso sobre nuestros tejidos. Esta tecnología emergente se fundamenta a partir de los bioink, materiales utilizados para producir tejidos biológicos artificiales utilizando tecnologías de impresión 3D.