• ¡Queremos imprimir! ¡Queremos imprimir! ¡Queremos imprimir!
  • No nos vamos de aquí… [pausa] …sin poder imprimir
  • ¡Nosotr@s decidimos! ¡Nosotr@s imprimimos!

Estos son algunos de los gritos y cánticos de un grupo de irreductibles que se agrupan cada mañana delante de cualquier empresa que se dedica a la impresión 3D. Al menos en la nuestra pasa… 😉

Lógicamente es una broma, pero me sirve para ilustrar a este grupo creciente de fanáticos que se han apuntado al carro de la impresion 3D, cueste lo que cueste, y que quieren imprimirlo todo.

DSC_3533Creo que el hecho de que haya en el mercado un buen puñado de fabricantes de máquinas de impresión haciendo su trabajo, que es vender sus máquinas, está ejerciendo un efecto hipnótico sobre algun@s: comprar las maravillas de la impresión 3D por lo que las máquinas son capaces de hacer. (Un Ferrari es una buena máquina pero, ¿sirve para todo?)

No digo esto como algo negativo, todo lo contrario, es positivo y necesario, pero no me queda más remedio que llamar a los Mythbusters y…

MITO 1 – En impresión 3D se puede hacer todo.

En términos relativos, vamos a decir que sí, dentro de lo que se entiende como impresión 3D se puede “imprimir todo”: hay mucha libertad en geometrías, hay bastantes materiales, existen bastantes tecnologías que ofrecen buenas prestaciones, etc. Pero la pregunta es: ¿vamos a mejorar algo imprimiendo?

Esa es la pregunta que cabe responder cuando alguien piensa en producir algo mediante impresión 3D, y para ello es imprescindible conocer:

  • prestaciones: plazo de fabricación, precisión geométrica, rentabilidad económica, etc. Estos son algunos ejemplos, y dependerán del sector y del objetivo.
  • condicionantes: temperatura de funcionamiento, marcos legales aplicables, requerimientos mecánicos, etc. Estos serán parámetros que debo cumplir cuando decida imprimir algo.

Cuando presento a muchas personas en industria las bonbades de la impresión 3D, resumo todo esto diciendo que en impresión 3D se puede fabricar todo, pero hay dos grandes preguntas que me ayudarán a decidir:

  • ¿va a mejorar algo sobre cualquier otro método de fabricación? El plazo, el peso, la durabilidad, el proceso, etc.
  • ¿es rentable hacerlo? Sí señores, imprimir cuesta dinero 🙂

En realidad la segunda podría estar perfectamente enmarcada en la primera, pero recordemos, al final las unidades de medida más habituales son los €,$…

MITO 2 – Adiós a la mecanización.

Esta es una de las frases que más escucho desde que hablo de impresión 3D. Y yo, ni creo que nadie, conoce la verdad absoluta, pero NO.

Creo que la mejor manera de entender la impresión 3D en la industria de fabricación mecánica, es integrándola como un proceso de fabricación más, y recurro al ejemplo que algunos están cansados de oirme:

“Si te compras un torno, harás piezas de torno, pero no podrás hacer otras operaciones para fabricar, por tanto, estarás limitado. Pues si te compras una impresora 3D, harás piezas de impresión 3D, pero no podrás ir más allá en la fabricación mecánica”

Tanto por el estado de la técnica actual, como lo que se intuye para los próximos años por fabricantes de maquinaria, la mecanización siempre formará parte de los entornos productivos. Existen hace tiempo máquinas híbridas que imprimen la pieza y a continuación mecanizan para obtener geometrías definitivas, eso tiene algunas ventajas, espero hablar de ello más adelante, pero es un claro ejemplo de la indisolubilidad de ambas tecnologías (te ha costado pronunciar indisolubilidad, pues prueba a escribirlo).

En cualquier caso es indudable que la combinación entre impresión 3D y mecanización forma parte del presente y del futuro, y en breve dará pie a un montón de oportunidades en el mercado laboral industrial desde el diseño optimizado hasta la fabricación  (nota para estudiantes).

MITO 3 – La impresión 3D ya forma parte de nuestro día a día ¡y no nos hemos dado ni cuenta!

La necesidad de generar notícias (esto vale para casi cualquier tema que tratemos hoy en día), ha creado un gran mito en casi cada sector:

  • ¡ya imprimen comida!
  • ¡ya imprimen piezas de aviones!
  • ¡ya imprimen orejas humanas!
  • ¡ya hay una impresora 3D en cada barco, aeropuerto, base militar y en la Luna!

Es cierto que es un campo de investigación en casi todos los sectores, pues puede aportar su valor, aunque creo que en algunos casos es puro marketing o simplemente entretenimiento.

En cualquier caso, me gusta remitirme en este caso a la famosa curva de Gartner sobre el estado de la impresión 3D donde podréis situar a través de un análisis especializado el estado de cada una de la aplicaciones de impresión 3D en diferentes sectores y especialidades. Aquí podéis encontrar un buen artículo en castellano con una representación gráfica de la curva que os ayudará a visualizar esto.

Suelo explicar que las expectativas son muy altas, pero por poner simplemente dos ejemplos: introducir una pieza en el proceso de fabricación de un avión comercial, o más todavía, introducir una pieza en el cuerpo humano, son resultados de procesos complejos y lentos con muchos estudios, ensayos, pruebas, etc. Y sí, se están haciendo, pero no con el nivel, profundidad y asiduidad que pueda parecer por la notícias.

 

¿Os suenan más mitos? Hacerlos llegar y miramos de desmontarlos… 😉

Pues eso, ¿qué ha pasado con la impresión 3D que ahora parece la solución a todos nuestros problemas? De hecho conozco gente con crisis de ansiedad y problemas psicológicos por no tener una impresa todavía.

Primero os comparto un poquito de información para que cuando os vengan a abrir los mares o multiplicar los peces con la bondades de la impresión 3D, podáis echar un par de capotes y aparentar saber. ¡Ah no! Que para eso ya están las redes sociales… 😉

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Pieza impresa en FDM y seccionada para ver el interior

Volvamos un poco atrás en el tiempo, cuando todos éramos más tontos, menos tú, querido lector, para saber que la impresión 3D que parece la enésima revolución industrial en 2019, lleva caminando desde los 80, cuando Chuck Hull, fundador de la actual 3D Systems, uno de los gigantes de la impresión 3D inventó la estereolitografía (STL), concretamente en 1984. 4 años más tarde (hacer la cuenta vosotros), S. Scott Crump, (no confundir con otro inventor,Trump) inventó la fusión por deposición de material (FDM), quien también es fundador de otro de los actuales gigantes de la impresión 3D que es Stratasys.

Con este párrafo ya tenéis para aguantar una conversación tecnológica, si véis que flaqueáis sacáis el tema drones y ya hacéis el completo, pero si os fijáis en la fechas que os he puesto, veréis uno de los porqués del boom de la impresión 3D: que las patentes han ido caducando.

A partir de aquí, seguramente podré dedicar uno o dos artículos a hablaros de diferentes tecnologías pero podemos decir que bien endureciendo una resina o un polvo o fundiendo o mezclando un material siempre selectivamente (poniendo material únicamente allí donde queremos que esté), podremos obtener piezas por lo que ha pasado a llamarse fabricación aditiva, que en realidad surge como oposición al mecanizado, que es una fabricación sustractiva. En otras palabras, con aditiva sólo ponemos el material necesario para fabricar la pieza, más los soportes que puedan ser necesarios, y con la sustractiva cogemos un bloque de material, y vamos eliminando hasta que nos quede la pieza.

¡Que no os vendan motos! Esto anterior, sin más información, no es ni bueno ni malo, ni mejor ni peor, hay fabricaciones que son más adecuadas mediante fabricación aditiva, y otras mediante sustractiva, al final si somos nosotros los que queremos fabricar algo, debemos ser nosotros quien contemplemos todas la variables disponibles, y en función a éstas y a nuestros objetivos, decidamos. Y a esto si que le dedicaremos un artículo, que hay chicha que cortar ahí…

Concluyendo, al próximo que os venga a hablar de impresión 3D:

  • ¿Tú sabes quién es Chuck Hull piltrafilla?

Según la respuesta seguís vacilando, o os pasáis a los drones… O al bitcoin, que también es muy socorrido.

Artículos anteriores: Rapid manufacturing 12

Pues para acabar con este tema del rapid manufacturing, os dejo aquí la tercera parte del texto que nos ha preparado Javier, donde nos describe las ventajas de esta tecnología, algunos enlaces, y por último, os hablaremos de un concurso organizado precisamente por Javier ¡qué casualidad! Ya os parecía extraño todo esto ¿eh? Vamos allá…

La posibilidad de acceder a una forma alternativa de fabricación derivada de las técnicas aditivas del RP incluye ventajas como:

  • La eliminación de utillajes, herramientas, moldes, dados y otros útiles de producción para ser reemplazados por la fabricación directa
  • Algunas restricciones del Diseño para la manufactura (DFM) ya no serán necesariamente válidas. Se tendrá una mayor libertad geométrica.
  • Utilizar RM como alternativa puede llevar al fabricante a entrar de lleno en el campo de la customización masiva de productos
  • En el futuro el mismo proceso para generar prototipos y modelos conceptuales, será utilizado para la producción final

La gran barrera que existe es que no todos tenemos acceso a algunas de estas tecnologías: un equipo de Estereolitografía puede ir de los 170.000 hasta cerca 300.000 Euros, aunque un equipo de FDM, uno de los más utilizados por trabajar en materiales como ABS y cera tiene un precio de 15.000Euros.

En todo caso, si eres diseñador o simplemente tienes habilidades con algún sistema CAD en 3D y te apetece ver como sería tu diseño físicamente, tienes una gran oferta de centros de servicio que imprimirán tu pieza en el proceso y material que elijas.

Para aprender más sobre Prototipado Rápido y Rapid Manufacturing recomiendo
los siguientes vínculos:

  • www.aserm.net – Web de la asociación Española de Rapid Manufacturing con información detallada de todas las tecnologías disponibles en el mercado.
  • home.att.net/~castleisland/ – La pagina de recursos generales más extensa en información de RP y RM (inglés)
  • www.time-compression.com/x/default.html – Revista dedicada a tecnologías aditivas con calendario de eventos y fotografías (inglés)

En cuanto al diseño del que os íbamos a hablar, aquí tenéis la información, a ver si os animáis.

1ª EDICIÓN CONCURSO RAPID-MANUFACTURING

¡Diseña con Rapid Manufacturing!

Se ha abierto un nuevo concurso, organizado por ASERM (Asociación Española de RM) y la SME (Society of Manufacturing Engineer, EE.UU), dirigido a estudiantes universitarios, técnicos o de posgrado con cualquier nivel de dominio de sistemas CAD, para el diseño de en 3D de un innovador componente periférico o accesorio general para automovil, que utilice al máximo el potencial de Rapid Manufacturing. Puedes consultar las bases del concurso en la web: www.aserm.net.

La fecha límite para presentar diseños es el 1 de abril de 2008.Los diseños de los tres finalistas del concurso serán enviados a participar en la final mundial a celebrarse durante la feria de Rapid Manufacturing: “Rapid Conference 2008” en Florida, Estados Unidos.

Pues nada, hasta aquí las aportaciones de Javier al blog, esperamos vuestros comentarios, para ver si debemos romperle el teclado, comprarle un CERANOVA, o…se admiten ideas.

Artículos anteriores: Rapid manufacturing 1

Seguimos con las entradas sobre Rapid Manufacturing escritas por Javier, a ver que nota le ponemos al final…

Originalmente las tecnologías del Prototipado Rápido surgieron para ese fin, precisamente, para aliviar las largas y tediosas tareas de fabricación de prototipos que tradicionalmente se hacen de forma manual por gente con algo de talento artístico y/o técnico, pero que suponían una gran inversión de recursos y prolongaba en exceso los plazos para las decisiones de diseño.

La primera tecnología, la Estereolitografía apareció en 1989 de la mano de 3D systems, que introdujo comercialmente esta tecnología basada en el curado de foto polímeros. Las siguientes tecnologías eligieron otros enfoques para ampliar el rango de materiales disponibles, desde Poliamida, Policarbonato, hasta papel, cerámica, metales y aleaciones.

Actualmente las tecnologías han mejorado de tal manera en cuanto a tiempos y propiedades de los materiales que ya hay quien las usa como proceso de fabricación final. Entre estos pioneros se encuentran el equipo de Formula 1 de Renault y Williams que cuentan con sendos laboratorios de fabricación aditiva para piezas hechas a medida según sus propios diseños y en cantidades tan bajas como 1 pieza.

Otros sectores también han aprovechado las ventajas de producir mediante “Rapid Manufacturing” (RM): arquitectura, medicina, la industria automototriz, ocio e incluso arte. Esto ultimo, aprovechado por diseñadores y artistas que tienen la flexibilidad de hacer diseños únicos y personalizados con materiales de producción como Poliamida, Policarbonato o metales, directamente desde un diseño en 3D.

Estas imágenes provienen de la Web de la empresa holandesa: Freedom of creation, una de las únicas firmas que concentran su producción de artículos de diseño al RM, específicamente al sinterizado láser de Poliamida.

Aquí tenemos unos ejemplos de piezas realizadas:

RM1RM2

También podéis ver este en vídeo, cómo crean una mariconada un bolso, es realmente sorprendente. Visitando su web, podréis ver como queda la mariconada el bolso realmente.

Ir a rapid manufacturing 3

Si recordáis, hace unos días hablábamos de las impresoras del futuro, y en ese mismo artículo, os decía que quedaba pendiente hablar del rapid manufacturing.

Pues bien, al final, vamos a tener suerte, y no sólo vamos a hablar sobre él, sino que lo va a hacer un especialista en el tema. Javier trabaja en el FPS-UPC, que es el Grupo de Investigación sobre Fabricación de Pequeñas series, o sea un grupo dedicado al estudio de nuevas técnicas de fabricación (en pequeñas series). Por supuesto, como pago a su trabajo, va a recibir unos cromos de la colección de Pokemon que le faltan, y así todos contentos. Igualmente ¡muchas gracias Javier!

Como es un tema bastante amplio, y para no dejarnos cosas en el tintero, va a ser más de un artículo dedicado a esta tecnología, así que encadenaros a la silla, que ahí vamos…

Rapid prototyping y Rapid Manufacturing ¿Qué son?

Rapid 01Los que alguna vez siguieron la serie de TV Star Trek, en alguna ocasión habrán visto al “replicador de partículas” en acción, este dispositivo que generaba por sí solo cualquier objeto tangible que los tripulantes de la nave le solicitara, prácticamente cualquier objeto siempre y cuando su estructura molecular estuviera en la base de datos, sus únicas limitaciones era la antimateria, tejidos vivos y elementos orgánicos. Pues bien, para los que pensaron que ese era el futuro de la fabricación, acertaron! Para los que pensaron que no sucedería sino hasta algunos cientos de años, siento decepcionarles. La tecnología ya está aquí, y desde 1992, su nombre: Rapid Prototyping o Prototipado Rápido (RP).

Las tecnologías de RP son distintas, algunas se basan en la foto-polimerización de materiales sensibles a los rayos UV, otros a la sinterización de polvos metálicos o polímeros, mientras que otros se basan en la deposición selectiva de material sólido o semi-líquido , tal y como lo hacen las impresoras de inyección de tinta (jetting systems). Los nombres más comunes que seguramente muchos habrán escuchado ya son:

  • Estereolitografía (SLA)
  • Sinterizado Láser (SLS)
  • Impresión en 3D (3DP) (En la imagen abajo)
  • Deposición de hilo fundido. (FDM)

Aunque sus mecanismos y los materiales con los que trabajan son distintos, todas estas tecnologías se basan en la llamada fabricación aditiva, es decir, a partir de un diseño en 3D creado en cualquier sistema CAD, este es transmitido a la máquina que se encarga se seccionar el diseño en capas tan finas como 0.1mm que después son fabricadas iterativamente por el equipo hasta finalizar la geometría final.

Los pasos básicos del RP se pueden definir como en la gráfica de abajo.

Rapid 03

De momento, a manera de presentación, tenemos ya suficiente. Si tenéis preguntas sobre el tema, aprovechar que aún no le he dado los cromos a Javier, en cuanto se los dé…

Me gustaría remarcar que pongáis atención en el párrafo final, donde Javier nos resumía el procedimiento de fabricación para estas tecnologías, la adición de capas. Para que tengáis un ejemplo mentalmente muy representativo de cómo funcionan estos procesos de fabricación, os comento lo siguiente: imaginar que tenemos que reproducir una maqueta de un monte como el de la foto (sacada de la Wikipedia). Este es un plano de topografía, y en el se muestran las líneas de altura, pues bien, si tuviéramos la paciencia de ir recortando todas y cada una de estas líneas, e irlas pegando sobre planchas de poliestireno expandido, vulgarmente llamado corchopán, cuando luego apiláramos estas planchas en orden, tendríamos un perfil en 3D de ese monte. Pues este procesos de fabricación, realiza este mismo procedimiento, pero de manera automatizada, computerizada, y con otros materiales, y mucho más rápido 😉

Ir a Rapid manufacturing 2

La impresora es un dispositivo más que asentado en nuestro día a día, podríamos decir incluso que ya no le hacemos ni caso. Está ahí, es un aparato más, de donde recojo los papeles que escupe cuando le doy al botón “Imprimir”.

Como podéis imaginar, hubo un tiempo en que esto no era así, y tener una impresora era un hazaña épica. No me voy a poner nostálgico explicando batallitas de las impresoras matriciales de 9 agujas, aquellas que si mirabas la letras o números de cerca podías ver perfectamente como los puntitos negros conformaban cada una de ellas, algo así como el famoso “Un domingo de verano en la Grande Jatte“, del neoimpresionista Georges Pierre Seurat ¡ahora si que he puesto nivel en el blog! Por cierto, lo mejor de aquellas impresoras era el nivel de insonorización que alcanzaban, auténticas obras maestras de la ingeniería acústica, si es que antes nos conformábamos con cualquier cosa…

Bueno va, voy a contar una pequeña batallita, pero muy corta. Yo no tuve impresora matricial en casa, cuando me compré mi primero impresora, fue una Canon ¡esperar! voy a buscarla, como la encuentre me voy a poner ñoño de verdad…

¡Ooooohhh! No he encontrado ninguna foto, lo que si que he recordado es que, sino estoy equivocado, que era una de las primeras impresoras de inyección de tinta que salieron al mercado; y era la Canon BubbleJet 10, por lo que he visto, han llegado hasta la BubbleJet i9950, así que creo que han sacado alguna entre medio. Bueno la anécdota es simplemente que yo siempre he sido muy trasnochador (este blog no me ayuda tampoco), y acababa siempre los trabajos muy tarde, pero como la impresora hacía tanto ruido, no podía imprimir nada hasta la mañana siguiente por no despertar a la familia, que en ese momento ya estaba en pie (los vecinos, que les den…). Ala, ya me he quedado más tranquilo…

Después de todo este rollo, os quería simplemente presentar lo que creo una lógica evolución de las impresoras. Pero no la lógica evolución que todos podéis estar pensando de mejor calidad, más colores, mejores acabados, mejor definición ,etc…¡no, no! eso es demasiado sencillo, las impresoras que os quiero presentar nacen de una pregunta tan simple, que hace gracia. En algún momento algún “crack” se preguntó: “Si yo dibujo en 2 dimensiones, y envío a una impresora que también tiene 2 dimensiones, ahora que dibujo en 3 dimensiones ¿por qué no tengo una impresora que puede imprimirme en 3 dimensiones?”. Y nuestro amigo le pidió la impresora a su jefe, y ahí se lió todo, como con todo buen jefe…

No es ninguna novedad, las impresoras en 3D existen hace tiempo, el hecho que estoy observando, es que cada vez están más cerca del gran mercado, debido como siempre a la aparición de nuevas tecnologías, que abaratan las anteriores, así que no os extrañe que para Navidad 2007 ya tengamos alguna impresora en 3D para regalar a nuestros niños. Por este motivo, es por el cual os he soltado todo el rollo al principio, primero porque me apetecía, y segundo para que vierais que todo sigue una línea evolutiva, menos los jefes claro…Y nos encontramos muy cerca de que este tipo de dispositivos salten al gran mercado, al de los usuarios no profesionales, por decirlo de una manera.

Como veo que me va a quedar un artículo bastante largo, os voy a explicar porqué surge la necesidad de tener impresoras en 3D, y dejamos para el próximo día los tipos, las diferentes tecnologías y demás comentarios.

Pues bien, las impresoras en 3D tienen su gran mercado, y podríamos decir que existen, en gran parte por una necesidad muy concreta, y es la de poder construir prototipos de los diseños. Si miramos que dice el diccionario de la RAE, sobre la palabra prototipo, vemos que dice así: “Ejemplar original o primer molde en que se fabrica una figura u otra cosa”. No me acaba de gustar la definición, pero ya nos avisa de que estamos fabricando una primera figura de algo; o sea, partiendo de un diseño o planos, un prototipo es la primera unidad fabricada, hasta no hace mucho, de manera casi siempre artesanal, y que sirve para el estudio y presentación de este diseño. El prototipista (que como otras muchas palabras técnicas no aparece en el diccionario de la RAE), es un tipo de profesional de los que puedo decir que comparten un perfil muy parecido, aunque esto es opinión mía y basada en mis vivencias, son auténticos manitas, meticulosos, metódicos, ordenados y suelen vivir con pasión los procesos de creación de las piezas. Ya me diréis si ha sido coincidencia.

El caso es que como podéis ver, la construcción de prototipos, ha sido, es y será, totalmente necesaria en el proceso de creación de un producto, así que para facilitar esta manera manual de fabricar prototipos, se crearon estas impresoras en 3D, que aunque aún siguen teniendo un precio elevado, y algunas de ellas, algún que otro inconveniente, están ganando mucho terreno al profesional prototipista, aunque en este hecho también esté ayudando la falta de mano de obra cualificada, ya que una prototipista requiere un bagaje profesional, cuanto más extenso y de calidad, mejor.

Existen muchos ejemplos de prototipos famosos, sobre todo, para que todos tengamos una referencia muy común, muchos coches que se exponen en los grandes salones del automóvil como novedad mundial, son prototipos construidos manualmente, en la mayoría de los casos.

Para acabar, y así daré pie a otro artículo en el futuro, a toda esta nueva tecnología asociada a la creación de prototipos de manera más rápida, se llama rapid prototyping, y aunque las impresoras en 3D son unas de las técnicas usadas, en futuras entradas, hablaremos de estos nuevos procesos de fabricación. De momento os dejo un vídeo interesante, sobre cómo ha ayudado esta tecnología a los equipos de la Fórmula 1, gran consumidora de tecnologías puntas (vídeo actualizado 2019)