Hoy vamos a explorar una de las tecnologías más revolucionarias del siglo XXI, una que permite materializar tus ideas virtuales en objetos físicos, de una manera sencilla, veloz y práctica y que por si fuese poco, está al alcance tanto de ingenieros como de entusiastas, principiantes y makers. Hoy vamos a darle una visitadita al mundo de la impresión en 3D, pero antes de llegar hasta allá conoceremos o repasaremos qué es una dimensión y cuál es la diferencia entre un espacio bidimensional y uno tridimensional.
En algún momento de la historia creativa de la humanidad decidimos volver físico nuestros pensamientos. Ya con un razonamiento perfilado y una capacidad imaginativa suficiente decidimos crear el computador, maravilloso computador, y a eso le añadimos una impresora digital para poder colocar en papel lo que veiamos en la pantalla.
De esa manera nace la impresión digital en 2D y decimos 2D porque proviene de dos dimensiones, alto y ancho, que son las dimensiones de los elementos que se plasman en el soporte.
Primera impresora matricial (1957)
¿Qué es una dimensión?
Vamos a visitar el concepto de dimensión para ubicarnos en el contexto.
Se le dice «dimensión» al espacio en el que un objeto existe. Es decir, existe un objeto y ese espacio en donde existe, acompañado de sus leyes, condiciones y características es llamado dimensión.
La palabra dimensión tiene varias aplicaciones, eso según el área desde la cual se emplee, pero en este artículo nos vamos a centrar en el área del diseño, la imprenta y la producción.
Retomamos entonces al objeto que existe en un espacio, por ejemplo, ese objeto puede ser una línea, una muy delgada y tener entonces una única dimensión, la longitud.
Si ahora a esa línea le agregamos altura entonces entramos en un espacio bidimensional o 2D.
Todas las figuras que existen en un espacio bidimensional tienen altura y longitud y lo que no tienen es profundidad, que es la característica principal del espacio tridimensional o 3D.
Figuras 2d y 3d
Entonces ya ves del lado izquierdo objetos 2D y en el derecho la representación de objetos en 3D.
¿Y por qué digo «la representación de
objetos en 3D»?
Pues bien, digo que es una representación porque al imprimir esa figura «3D» con una impresora 2D pues quedamos en las mismas, la figura 3D seguiría siendo 2D porque carece de profundidad, solo tiene un ancho y un alto y está plasmada en un papel o en una cartulina.
Del 2d al 3d
Esa foto es un buen ejemplo de lo que quiero expresar con lo dicho anteriormente. Si bien en la tablet se aprecia una figura con volumetría, sigue siendo 2D. El verdadero 3D está al lado, en la figurilla impresa.
Impresión 3d
Impresión 3D
Más o menos desde 1940 hasta hoy hemos estado perfeccionando el tema de cómo imprimir nuestras ideas. Probablemente en otro artículo hagamos un paseo por el desarrollo de la impresión 2D, sin embargo, hoy vamos a explorar nuestro último avance en cuanto a la impresión: La impresión en 3D.
Son varios los personajes involucrados en el desarrollo de la tecnología de impresión tridimensional, comencemos por «el principio»:
1859: Surge una necesidad.
François Willème, fotógrafo y escultor utiliza 24 cámaras simultáneamente para capturar todos los ángulos posibles en su modelo. De esta manera surge la semilla de la tecnología de «escaneo en 3D».
1892: Nace una patente.
El inventor Joseph E. Blanther crea mapas topográficos con profundidad, haciendo que el modelo sea tridimensional. Utiliza el método de la estratificación, que consiste en colocar en capas el material a usar, una sobre otra, otorgando entonces relieve y forma.
1980: Nace la impresión en 3D
En medio de una sociedad enfocada en el espacio 2D con la técnica de la fotografía usando Kodak y Polaroid surgen los primeros intentos de impresión 3D.
En Mayo de 1980 el Dr. Hideo Kodama del Instituto de Investigación Industrial Municipal de Nagoya, la cuarta ciudad más grande de Japón, presenta la primera patente relacionada con la tecnología de impresión 3D, describiendo un «sistema de prototipado rápido de fotopolímeros». Aunque la idea ya está concebida no llega a materializarse.
Por cierto, los fotopolímeros son sustancias sintéticas que pueden tener cambios moleculares por acción de la luz, generalmente ultravioleta.
1986: Llega el aparato de estereolitografía.
Chuck Hull inventa un aparato que tiene un láser que agrupa las moléculas del material y la dispone en capas, generando relieve.
En este video de 52 segundos verás a Chuck Hull hace 30 años aproximadamente, presentando la tecnología de impresión en 3D y podrás apreciar lo del laser que te comento arriba.
A partir de ello, Hull funda 3D Systems Corporation y crea el primer sistema de impresión 3D comercial a nivel mundial, el SLA-1.
SLA-1 en los 80’s
1987: Nace el método de sintetizado selectivo por láser (SLS)
Carl Deckard, de la Universidad de Texas, genera un método alterno al de Chuck, convirtiendo materia hecha polvo en sólido utilizando también un laser. Su primer prototipo se llama «Betsy».
1989:Nace el modelado por deposición fundida (FDM)
La dupla de Scott Crump y Lisa Crump, pareja de casados, inventan y patentan otro nuevo método, el Fused Deposition Modeling. Consiste en fundir filamentos de polímero para ser depositados con una boquilla sobre una superficie, capa por capa. Similar a las pistolas de silicón caliente.
2004: Nace una impresora democrática.
Adrian Bowyer, funda el proyecto RepRap, de código abierto cuyo objetivo es fabricrar una impresora 3D que pueda imprimir la mayor parte de sus componentes. Lo hace de código abierto para que todo aquel con interés en participar pueda hacerlo. De alli surgen una seríe de modelos dentro de los que están Darwin, Mendel, Prusa Mendel y Huxley, todos los modelos de impresión llevan el nombre de científicos que hayan trabajado con la evolución.
2008: Se genera el servicio de impresión 3D.
Nace en Holanda Shapeways, un servicio de impresión 3D que está disponible para un público más amplio. Shapeways recibe los modelos en 3d de sus clientes, los imprime y se los envia de vuelta. Gracias a este emprendimiento se populariza la impresión tridimensional.
2009: Llega Makerbot
Makerbot es un proyecto de código abierto D.I.Y (Do It Yourself /Házlo Tu Mismo) que consiste en crear kits para que la gente pueda armar sus propias impresoras 3D desde su casa, vendiendo hasta la fecha más de 100 mil unidades. También crearon una biblioteca online de archivos 3d llamada Thingiverse, que es un inmenso almacén de proyectos hechos en programas en 3D por los amantes del mundo tridimensional, listos para ser escargados e impresos. Thingiverse es también una comunidad bastante unida con tendencia a colaborar entre todos.
2011: Vamos a imprimir carros y aviones.
En un comienzo, la impresión 3d se aplicaba en objetos pequeños, pero ya para 2011 ingenieros de la Universidad de Southampton en el Reino Unido diseñan la primera aeronave no tripulable impresa en 3d , con un costo por debajo de los $ 7,000.
Y el equipo de Kor Ecologic muestra Urbee, imprime un automóvil a escala 1:1.
Pimer auto impreso en 3d
2018: Biopolímeros, casas, mecanísmos y demás…
Actualmente la impresión 3D está tomando fuerza y expandiendose a gran velocidad. Propongo que en el siguiente artículo exploremos cómo está la impresión 3D hoy en día.
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