¿Cómo a evolucionado la impresión 3D?

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Historia de la impresión 3D

Desde la invención de la estereolitografía por Charles Hull en 1984, la impresión 3D ha pasado por más de tres décadas de investigación y desarrollo continuos. Las novedosas impresoras para aficionados de antaño, que producían objetos decorativos con plásticos fundidos, se han convertido en herramientas comerciales que pueden imprimir en 3D cualquier cosa, desde motores de cohetes hasta órganos humanos funcionales, según sea necesario, bajo demanda y con costes cada vez más bajos.

Es una reminiscencia de la evolución del teléfono, que pasó de un diseño de disco giratorio con líneas telefónicas compartidas a teléfonos digitales, portátiles y finalmente celulares. Pero al igual que los teléfonos móviles fueron simplemente el comienzo de los omnipresentes teléfonos inteligentes de hoy en día, las impresoras 3D de un solo material que crean dispositivos sencillos no serán ciertamente el final de la línea para las impresoras 3D.

Más bien, estos pasos evolutivos en la impresión 3D han contribuido a mostrar lo que faltaba en el mundo de la fabricación aditiva: la capacidad de utilizar múltiples materiales para construir piezas eléctricamente funcionales, como placas de circuito impreso, sensores y antenas, en sólo unas horas.

¿Cómo avanza la impresión 3D?

La invención combina elementos de la impresión 3D y del moldeo por inyección, una técnica mediante la cual se crean objetos llenando las cavidades del molde con materiales fundidos. La unión de ambos procesos aumenta el ritmo de producción de la impresión 3D, al tiempo que mejora la resistencia y las propiedades de los productos resultantes.

¿Cómo ha cambiado la impresión 3D la ingeniería?

Ingeniería Mecánica

La impresión 3D permite producir objetos con estructuras mucho más complejas que los métodos de fabricación tradicionales y es probable que se convierta en el proceso de fabricación más utilizado en muchos ámbitos de la industria.

¿Cómo ha cambiado el mundo la impresión 3D?

La impresión 3D se utilizará para crear estructuras anatómicas en cultivos celulares para imitar el crecimiento de los órganos humanos. Salvará innumerables vidas al permitir trasplantes más rápidos, compatibles sin necesidad de tratamientos antirrechazo de por vida. Los accidentes de tráfico son la principal fuente de donantes de órganos.

Qué es la impresión 3D

En los últimos años, la impresión 3D ha empezado a capturar la imaginación de las masas, ya que las impresoras de bajo coste para uso personal empiezan a hacer posible que los aficionados y los aspirantes a diseñadores creen objetos diseñados en software CAD directamente en sus escritorios.

La impresión 3D también está provocando un cambio en la forma en que tanto las pequeñas empresas como los gigantes de la industria construyen y diseñan sus productos. Esto está empezando a reflejarse en las titulaciones de ingeniería actuales y, a medida que esta tecnología cambie y madure, también lo hará el futuro de la ingeniería y de las titulaciones de ingeniería. Así pues, ¿qué cambios puede esperar la impresión 3D en la ingeniería en los próximos diez años? ¿Y qué significan estos cambios para ti y tu título de ingeniero en el futuro?

La impresión tridimensional, o fabricación aditiva, va más allá de la capacidad de imprimir en el sentido tradicional de tinta sobre papel, permitiendo imprimir físicamente objetos en 3D ante tus propios ojos. Las impresoras 3D permiten crear prototipos, modelos y productos a partir de materiales como plásticos y metales. Las impresoras lo hacen creando capa tras capa de su diseño en el material elegido hasta que se forma el producto final. La impresión 3D permite a las empresas y a los particulares crear rápidamente prototipos de nuevas piezas o productos, y también promete reducir los costes de creación de productos gracias al ahorro en las cadenas de suministro, los residuos de productos y el almacenamiento.

¿Cómo afectará la impresión 3D al futuro?

La impresión 3D, o fabricación aditiva, tiene el potencial de democratizar la producción de bienes, desde alimentos hasta suministros médicos, pasando por grandes arrecifes de coral. En el futuro, las máquinas de impresión 3D podrían llegar a los hogares, a las empresas, a las zonas de catástrofe e incluso al espacio exterior.

¿Cambiará la impresión 3D el mundo?

Hay múltiples formas en las que la impresión 3D podría tener un impacto en nuestro medio ambiente que van desde ayudar a los animales heridos en la reparación de ecosistemas frágiles. Más directamente, la impresión 3D puede reducir los residuos de material, ofreciendo alternativas de fabricación industrial más sostenibles.

¿Cómo cambiará la impresión 3D el proceso de desarrollo de nuevos productos?

La impresión 3D ha cambiado el proceso de desarrollo de productos por su capacidad de crear una buena impresión. La impresión 3D permite tener algo físico en la mano y verlo realmente en persona en lugar de verlo en una pantalla de ordenador o en una imagen 2D en un papel.

Beneficios de la impresión 3D

La industria de la impresión 3D ha seguido una trayectoria de crecimiento estable durante la última década. En 2019, el mercado mundial de fabricación aditiva creció hasta superar los 10.400 millones de dólares, cruzando el umbral fundamental de los dos dígitos de los mil millones por primera vez en sus casi 40 años de historia.

La inversión en impresión 3D industrial ha estado en auge, con cientos de millones de dólares vertidos en la industria. Al mismo tiempo, más empresas han empezado a explorar aplicaciones prometedoras, que van desde el calzado hasta los implantes y las piezas de motores de cohetes.

Durante el primer semestre del año, las empresas de impresión 3D se vieron sacudidas por la caída de la demanda de hardware. La incertidumbre mundial ha provocado que muchas empresas, que querían adoptar la impresión 3D, retrasaran las compras y la implantación.

La empresa de investigación del mercado tecnológico, CONTEXT, estima que los envíos de hardware en los segmentos industrial (≥ 100K dólares) y de diseño (20K dólares- 100K dólares) cayeron más de un 30% en el primer trimestre de 2020.

Una de las razones de este descenso podría residir en la industria aeroespacial -históricamente, la que más adopta la AM-, que se vio muy afectada por la pandemia. Las compañías aéreas de todo el mundo han llevado a cabo recortes de capacidad sin precedentes, han dejado sus flotas al ralentí y han empezado a aplazar, o detener, las entregas de nuevos aviones.

¿Cómo ha ayudado la impresión 3D al mundo de la ingeniería?

Gracias a la impresión 3D, los ingenieros pudieron probar conceptos y establecer los parámetros del proyecto de forma rápida y barata, en lugar de confiar plenamente en los métodos de fabricación externa, que eran más lentos y costosos.

¿Por qué se inventó la impresión 3D?

La idea se le ocurrió a Crump en 1988 mientras intentaba hacer una rana de juguete para su hija dispensando cera de velas con una pistola de pegamento. En 1989, Crump patentó la tecnología y, junto con su mujer, cofundó Stratasys Ltd. para fabricar y vender máquinas de impresión 3D para la creación rápida de prototipos o la fabricación comercial.

¿Cómo ha ayudado la impresión 3D a la sociedad?

La impresión 3D permite reducir los residuos y, por tanto, no es necesario reducir, reutilizar y reciclar los materiales de desecho cada cierto tiempo. … Debido al alto grado de exactitud y precisión, se puede imprimir hasta la más mínima variación de forma nítida.

Pros y contras de la impresión 3D

Desde la reducción de costes hasta el aumento de la eficiencia y el impulso de la innovación, muchas personas están entusiasmadas con el impacto que tendrá la impresión 3D en el futuro de la fabricación. Sin embargo, la verdad es que ya ha tenido un impacto significativo en la industria.

La impresión 3D era sólo una idea en la década de 1980. En 1981, Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya (Japón), descubrió una forma de imprimir capas de material para crear un producto en 3D. Lamentablemente, Kodama no consiguió que se aprobara su patente para la tecnología.

Mientras tanto, en Francia, la compañía francesa General Electric y CILAS, un fabricante de tecnología láser y óptica, encontraron una forma de crear objetos impresos en 3D. Sin embargo, las empresas no vieron la utilidad de la tecnología y pronto abandonaron sus descubrimientos.

Finalmente, en 1986, un ingeniero estadounidense llamado Charles Hull creó un prototipo de un proceso llamado estereolitografía (SLA). Hull utilizó fotopolímeros, también conocidos como materiales de base acrílica, para evolucionar de líquido a sólido utilizando luces ultravioletas. Hull patentó la impresora SLA y otras empresas siguieron su ejemplo. A Hull se le suele llamar “el padre” de la impresión 3D.

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