Impresoras 3D / 3D Printers. Todo lo que querías, y debes saber. [Especiales]

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Desde ahora, y definitivamente en los años por venir, estaremos escuchando bastante sobre las impresoras 3D. Pero qué son? Qué hacen? Cómo funcionan?

 

Qué son las impresoras 3D?

Las impresoras 3D son dispositivos capaces de crear objetos sólidos tridimensionales, en base a modelos digitales.

Así como una impresora tradicional logra plasmar la imagen que estamos viendo en pantalla en una hoja de papel, las 3D Printers cogen un modelo tridimensional creado en nuestra PC, como el que podríamos crear en alguna aplicación CAD (Computer Aided Design, o diseño asistido por Computadora) como SketchUp, 3DSMax, Maya o descargar de la Web (The Pirate Bay tiene toda una sección dedicada a modelos 3D), y luego nos permite “imprimirlo”, utilizando materiales especiales, creando, físicamente, el modelo. 

Así es, podemos “crear” todo tipo de objetos que se nos ocurra. Cases para nuestro smartphone? Protectores para laptops? Vasos? Tazas? Un brazo ortopédico? Dientes postizos? Comida impresa? Una bicicleta? Juguetes? Ropa? Armas?

Las impresoras 3D democratizan el proceso de fabricación de productos, poniendo las herramientas necesarias, en las manos de los consumidores. Y, por supuesto,  será una gran revolución, un gran replanteamiento de la industria. Una revolución, que ya ha empezado. 

 

Historia

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Las impresoras 3D no son tecnología nueva. Al contrario, grandes empresas han estado utilizando diferentes modelos de impresoras y diferentes tecnologías, ya que la posibilidad de, por ejemplo, hacer modificaciones a un nuevo celular en la pantalla de la PC, e inmediatamente ver los resultados que se traducen en la experiencia de usuario (bordes más / menos curvos, mayor / menor grosor). A esto se le denomina “Rapid prototyping”, o la creación de prototipos inmediatos, que se aplica desde los 80s.

El problema, es que la calidad de los materiales, y la “definición” de las impresoras, no era muy buena. Por definición, nos referimos a que los detalles del modelo impreso tridimensionalmente (o podríamos decir, “esculpido” por la impresora), eran toscos, y no reflejaban al modelo original. Y por materiales, en aquel entonces el material utilizado no duraba, y se deformaba fácilmente. Se parecía bastante a la cera.

Todo esto cambió con la introducción de nuevos materiales, nanocompuestos, y diferentes tipos de plásticos y metales, elaborados por 3D Systems. Algunos de los productos producidos en base a estos elementos, no sólo resultan difíciles de distinguir de metales, sino que han sido utilizados exitosamente en maquinaria. 

 

La democratización de las impresoras tridimensionales.


Los avances de las técnicas y tecnologías de la impresión en 3D, que se inicio en los 80s, han llegado a tal punto, que no sólo es posible aplicarlas a la fabricación de los productos por pequeñas y grandes empresas. Sino que, en un futuro no muy lejano, no será raro ver una de estas impresoras en todos los hogares.

 

El precio.

Esto se debe al empuje que están dando diversas comunidades de “Do it Yourself” (como Make), así como nuevos modelos de negocio como Kickstarter, que le permiten a personas con grandes ideas, llevarlas a cabo. De hecho, es posible conseguir una impresora 3D por aproximadamente $2,500-$3,000 dólares. Puede que todavía suene demasiado, pero considerando que este tipo de productos, hace tan sólo 2-3 años, no bajaba de $10,000, y que hace 5 años, la mayoría costaba $50,000 (con modelos industriales aún alrededor de los $100,000-$150,000), es posible ver que la tendencia, finalmente, está en poner uno de estos dispositivos en las manos de los que estén interesados.

 

El acceso.

Pero no todo se trata de precios. Son las mismas comunidades y este nuevo interés en pequeñas empresas, que comparten sus proyectos en Make, los financian con Kickstarter, y los venden por Etsy, que están ayudando a generar no sólo interés en las personas, sino a revolucionar la industria, a democratizar el acceso a la fabricación de productos, de una manera similar a como ocurrió con la democratización de la Web: donde antes sólo unos cuantos podían activamente crear contenido, la revolución de la web trajo consigo herramientas e interés suficiente para que todos, seamos tanto activos creadores y distribuidores de la información, como pasivos lectores. 

Junto con este interés, este mayor acceso al hardware debido a mejores precios, el software también está mejorando considerablemente para permitirle a un usuario común, crear objetos tridimensionales.

Aplicaciones como las lanzadas recientemente por Autodesk y su serie de productos “123″, permiten a cualquier persona con una tablet, o una PC, crear modelos, como si estuviésemos dibujando:

Aquí un ejemplo de 123D Sculpt:

 

O el impresionante 123D Catch, que genera modelos 3D en base a imágenes:

 Y el menos “gimmicky”, pero definitivamente el más funcional, 123D Design:

 

A esto hemos llegado. A herramientas de diseño tridimensionales que no sólo son fáciles de usar, sino que además, podemos utilizar on the go, cuando estamos en el café, en la oficina, o en cualquier otro lugar. 

  

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Tampoco es necesario adquirir una impresora. Si tenemos uno de los modelos creados con las aplicaciones mencionadas, ya existen servicios que nos permitirán imprimirlos y venderlos a todo el mundo. Si acabamos de crear un anillo particularmente llamativo, un case para un particular teléfono, o un juguete, Shapeways no sólo nos permite imprimir una cantidad de estos modelos (incluyendo la elección de diferentes colores para diversas partes), sino que podremos venderlos directamente desde su página. 

 

Cuando juntamos todos estos elementos, queda claro que el tema del 3D Printing no se trata del futuro. Se trata del ahora, de la actualidad. Es una realidad que ya se está llevando a cabo, y es una revolución realmente emocionante.

 

El proceso de Fabricación:

 

 

El proceso de fabricación es bastante sencillo. No entraremos en detalles sobre las tecnologías utilizadas o tecnicismos (eso lo dejaremos para un futuro, cuando la impresión 3D sea más omnipresente), pero sí le daremos un rápido vistazo a los pasos que nos llevan de un dibujo en papel, a un producto terminado, físicamente presente.

El primer paso es, por supuesto, la idea. Aquí es donde desarrollamos lo que queremos hacer, realizamos diversos sketches o borradores de nuestro producto final.

El segundo paso, es traducir todo esto a un programa CAD (Computer Aided Design, o diseño asistido por computadora). Aplicaciones como las que ofrece Autodesk (tanto las profesionales como 3DSMax, como las que hemos visto en este artículo), o SketchUp, son las que nos darán una mano en generar este modelo tridimensional en la PC.

El siguiente paso, es el exportar el modelo a la impresora. Aquí, la impresora determinará todo el “input” dejado por la aplicación.

Finalmente, se pasa a imprimir el producto. Es un proceso aditivo, donde la impresora empieza a añadir capas sucesivas de material en diferentes formas. El proceso es diferente al típico proceso de fabricación, donde uno empieza con un bloque de material, y luego se retira material para crear el producto. En la impresión tridimensional, estamos haciendo el proceso a la inversa.

 

 

Conclusión

Si bien los componentes que conforman todo el mundo del 3D Printing ya están empezando a encajar como buen rompecabezas, todavía quedan varios ajustes por hacer. Las máquinas disponibles están pensadas todavía para un aficionado, una persona que le dedicará bastante tiempo y esfuerzo a entender, comprender y utilizar la máquina. Lo mismo sucede con la mayoría de aplicaciones disponibles; si bien The Piratebay, como mencionamos al inicio, ofrece modelos tridimensionales para estas máquinas, no existen muchos programas gratuitos que puedan abrirlos (salvo, quizás, SketchUp). Todavía no es algo masivo.

Pero sucederá algún día? Es decir, está en nuestro futuro tener, al lado de nuestra impresora tradicional (o quizás como reemplazo de ésta), a una impresora 3D? Es difícil determinarlo, ya que, finalmente, no todo el mundo tiene esa inclinación por crear nuevos objetos, muchos estamos contentos con sólo utilizarlos. Quizás no veamos una impresora 3D en cada hogar, pero estoy seguro que servicios como Shapeways crecerán de manera significativa. Quién sabe, quizás veamos a Amazon empezar a ofrecer el servicio de 3D Printing, permitiéndonos personalizar, en el momento, el color, forma, y otras variables del siguiente gadget a pedir; de la nueva lámpara para nuestro hogar, del nuevo set de cubiertos para la mesa, de nuestro siguiente par de zapatos.

 

TED Talk al respecto

Como siempre con todo TED Talk, demasiado optimista (auguraba una explosión de 3D Printers en el 2012 – la charla es del 2011). Pero sí, la tecnología ya está con nosotros, y pronto se popularizará más.

 

Algunos modelos interesantes:

Makerbot Replicator 2X

 

3Doodler

 

Rigbot

 

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Comments

  1. ornitorrinco says:

    Hola Arturo,

    Y que hay con los derechos de autor? es decir plagiar el modelo de alguna marca especifica y reproducirla (copiarla) para mi uso personal es algo asi como descargar un programa de internet y usarlo para mi uso personal?. mmm estoy algo confundido con eso del copyright, o copyleft seria?. Seria bueno tocar ese tema. Saludos

  2. Julio says:

    Gracias por este post, justo estaba viendo un documental sobre 3D Printers and Guns, te los recomiendo.

  3. EDU says:

    Hola Arturo

    Y de que material, o que materiales serán soportados para estas maquinas, tengo entendido que en un futuro no muy lejano se podrá descargar elementos orgánicos tales como medicinas, comida incluso drogas!

  4. Cesar Augusto Bellota Leon says:

    Esto va de la mano con iniciativas mas grandes como los FabLabs

    http://fab.cba.mit.edu/

    Será, una nueva revolución.

  5. [...] rol que jugará en la revolución tecnológica que ya está ocurriendo (pueden encontrarlo aquí: Impresoras 3D / 3D Printers. Todo lo que querías y debes saber). Una de las maneras de prepararnos? Empezar a utilizar una aplicación CAD (Computer Aided Design) [...]

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