Lo que si NECESITAS saber sobre impresión 3D

Lo que si NECESITAS saber sobre impresión 3D

¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D es una técnica de manufactura usada para fabricar prácticamente cualquier tipo de objeto, -lo que quiere decir, que no nos servirá para ver una revista en 3D o que tenemos que ponernos lentes especiales para ver las cosas como en el cine-, sino que la usaremos para fabricar objetos reales, que podemos tocar e interactuar con ellos.

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¿Cuándo se inventó la impresión 3D?

Contrario a lo que todo mundo pensaría, la impresión 3D NO es una tecnología reciente. De hecho, se inventó en la época en la que Michael Jackson, rockeaba los zapatos al ritmo de Thriller por primera vez: Para ser precisos, -muy precisos- exactamente el 9 de marzo de 1983 a las 11:30 de la noche se creó el primer objeto impreso en 3D del mundo. Chuck Hull, el padre de la impresión 3D creo una copa de color negro.
Pero la impresión 3D es más que plástico y esos vídeos virales que seguramente han visto rondando por las redes sociales, como el proyecto de yeso impreso en 3D que fabricamos para www.mediprint3d.com.mx en 2014.

Con una impresora 3D se pueden manufacturar piezas de metal, cerámicos, concreto, chocolate, piel, hueso, madera y de maneras indirectas, siliconas, vidrio, y prácticamente cualquier material existente, y con diferentes propiedades, como el ser duras, flexibles, en colores mate, brillantes, o translucidas, resistentes al calor, biocompatibles, aislantes o conductores de la electricidad.

El término técnico correcto para referirse a esta tecnología es Manufactura Aditiva y existen más de 30 técnicas diferentes que podrían clasificarse bajo esta definición, pero la más famosa y conocida es el FDM, por sus siglas en inglés Fused Deposition Modelling, o Fabricación por deposición de material fundido, lo que -en cristiano- significa que funciona como una clásica pistola de silicón de las que se usan para hacer manualidades, donde va entrando material en forma de filamento (tubo de silicón en nuestra analogía) por un camino que termina en una punta cónica caliente, que derrite el material y sale de la boquilla como un líquido, y que al enfriarse al estar en contacto con la temperatura ambiente, retoma su rigidez. Para entender el proceso, tendríamos que imaginar que hacemos un dibujo con esta pistola, y rellenamos todo el contorno. Como el silicón depositado tiene un cierto espesor, el dibujo no es realmente plano, por lo que al seguir haciendo estos “dibujos” uno sobre el otro, finalmente tendríamos una escultura de 3 dimensiones, como cualquier objeto.

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Pero sería imposible hacer todos esos dibujos uno sobre el otro, bien hechos y que estos coincidan… ¿o No?

-Es aquí donde entran los robots. –

En realidad las impresoras 3D son solo una de esas pistolas de silicón como cabezal (en este caso llamado extrusor) siendo operado por algún tipo de robot contenido en la caja de la máquina (a esta clase de robots se les conoce como cartesianos por desplazarse como en un “mapa”, o delta si tienen 3 brazos en forma de triángulo que dependen uno del otro.) que trabajan en hacer esos dibujos perfectos y alineados, sin tener que castigarlos por salirse de la rayita -o pintar el sol de color verde- (aprovecho para dar gracias a mi maestra de primaria por los traumas de la infancia, nada hubiera sido lo mismo sin ti, Maricarmen).

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El movimiento de estos robots es controlado de la misma forma que se haría en una impresora de tinta convencional, o “2D” al desplazarse motores alineados en ejes, que siguen lo que matemáticamente conocemos como X, Y y Z. Para que se muevan estos motores en líneas opuestas y que eso genere los “dibujos perfectos” que harán que finalmente tengamos la pieza que queremos fabricar es controlado por un algoritmo matemático llamado “rebanado” (o dicho técnicamente, teselado), Que justamente entiende lo que se va a fabricar y lo corta, como si fuera una barra de pan para dejarlo en rebanadas, donde cada rebanada es del espesor de la boquilla del extrusor (la “pistola de silicón” de la máquina) y se encarga de decir a la impresora exactamente qué hacer, que es en realidad un conjunto de indicaciones de encendido y apagado:

-Impresora, prende el motor de X, ahora apágalo y prende el de Y, ahora los de Z, sigue encender el ventilador para enfriar el plástico, ahora enciende la resistencia eléctrica que calienta el extrusor porque se enfrió demasiado. –

A ese conjunto de instrucciones generadas para hacer una pieza en específico se le conoce como Gcode, y son los archivos que tienen que generarse para ser leídos por la impresora.

Con todo estos estamos entendiendo que, para conseguir la finalidad de fabricar una pieza única, que es a lo que llamamos impresión 3D o Prototipado rápido se requieren de 3 componentes fundamentales: Hardware (máquina), Software (Diseño y “Rebanado”), y los Materiales (en este caso, plásticos).

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Porque se le llama prototipado rápido

La manufactura aditiva se ganó ese nombre porque se le compara con las técnicas de manufactura que teníamos disponibles previamente, como la inyección de plásticos en moldes, donde se tenía que hacer agujeros con la forma de la pieza a producir en un bloque gigante de metal, dentro de los cuales se bombeaba el material caliente hasta que tomaba la forma del molde. la impresión 3D es más barata y rápida, en volúmenes de hasta 1000 piezas, ya que no es necesario gastar tiempo y dinero en hacer estos moldes, pero en cantidades más grandes, seguramente habrá otras técnicas que serán más convenientes, como el rotomoldeo, el termoformado, el troquelado o la conformación. Pero ningún proceso nos podrá sacar de apuros cuando necesitamos resolver algo de forma urgente, económica y con un acabado profesional como la impresión 3D.

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Nosotros asesoramos a todos nuestros clientes de forma gratuita y sin sesgos de cuál es la mejor forma de manufacturar sus piezas, y si sigues teniendo dudas, puedes marcarnos sin compromiso al +52 1 55 8438 5163 o enviarnos un What´s App al mismo número para recibir asesoría sobre que te conviene más para TU proyecto en específico.

Entonces me lo imagino, le doy click derecho e imprimir, y la impresora ya hace el resto, ¿no?

No precisamente, mi querida voz cursiva. Eso sería como pensar que la impresora “2D” de toda la vida que tenemos en la casa va a hacernos la tesis de la universidad sólo con darle un click.

El software es posiblemente una de las partes más importantes y menos comprendidas de todo el proceso.

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Cuando nos cuentan sobre esta tecnología, nunca nos recuerdan que, así como para mandar a imprimir en una impresora 2D algo increíble, se necesita a un diseñador igual de increíble que lo ilustre primero en algún software como illustrator o photoshop, que deberá usar de forma avanzada, para fabricar algo genial en una impresora 3D deberemos ser geniales representando nuestras ideas con un software de 3 dimensiones. Y si usar illustrator ya es algo complejo, para hacerlo en 3D es literalmente agregarle otra dimensión de dificultad.

Pero no te preocupes, en línea hay una gran variedad de herramientas gratuitas para modelado 3D, como tinkercad.com que está pensada para que hasta un niño pueda plasmar sus ideas en 3D y aun así permite realizar piezas de gran complejidad, y si buscas algo más avanzado y profesional, puedes visitar los cursos disponibles por los expertos de www.NextLab.mx en www.cursoimpresion3d.com.mx, que te prepararán a nivel industrial sobre todas las posibilidades a las que te puedes dedicar laboralmente en esta gran oportunidad tecnológica.

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Finalmente, -igual que las impresoras 2D de toda la vida- pareciera que las impresoras 3D huelen el miedo, saben cuándo tienes prisa por imprimir y les encanta fallar justo en ese momento. Las máquinas requieren de mantenimiento, reparaciones y sobre todo calibración constante si quieres obtener la máxima calidad de impresión. Por ejemplo, a una máquina de filamento, se le debe calibrar correctamente el gradiente de temperatura en el cabezal, o a un equipo de metales realizar el cambio de filtros periódicamente y para esto se necesitan conocimientos de mecánica y electrónica. (Pero no te preocupes, si te interesa introducirte en este mundillo, o integrar esta innovación a los proceso de tu empresa, nosotros podemos ayudarte con la reparación y calibración de tus máquinas, mándanos un correo a info@concepto3D.mx con el nombre del equipo al que necesitas dar mantenimiento y tendrás respuesta en 15 mins).

Si te interesa conocer de forma técnica cómo funcionan las máquinas que imprimen con metales, cemento, plásticos de ingeniería y otros materiales, te recomendamos leer el artículo que escribimos de Técnicas y tipos de impresion 3D.

Cómo notarás, para aprovechar al 100% las capacidades de la tecnología de manufactura aditiva, se requiere contar con equipo muy diverso: escáneres 3D que puedan digitalizar partes del mundo real para replicar, máquinas de diferentes tecnologías que puedan usar diferentes materiales, impresoras de diferente tamaño que puedan fabricar partes desde milímetros hasta metros, computadoras estación de trabajo con gran poder de procesamiento de vídeo para diseñar en 3D así como el software especializado y a expertos en usarlo.

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El conjunto de todos estos equipos asciende a montos de varios millones de pesos, pero afortunadamente, no necesitamos de todos estos recursos para poder producir lo que requiramos, ya que existen burós de servicio de impresión 3D que ya han realizado esta inversión, y al trabajar para varios clientes, permiten una importante reducción de los costos para todos los involucrados, al aprovechar economías de escala y tener las máquinas ocupadas la mayoría del tiempo así optimizando los gastos más importantes del proceso, como por ejemplo, al experto operador que maneja a las máquinas, un solo operador puede manejar hasta 20 impresoras al mismo tiempo.

¿Cuándo es el momento perfecto para comprar mi propia impresora 3D?

  • Si eres una empresa manufacturera o con una línea que prototipa cambios constantemente a sus piezas, y la velocidad de iteración de un prototipo a otro es importante para ti, te recomendamos adquirir un equipo de gama profesional, que permita que pases más tiempo imprimiendo del que pasas recalibrando el equipo. Aun así, si necesitas fabricar en otros materiales, o realizar más de una pieza a la vez, siempre puedes recurrir a enviar las piezas extras a un servicio de impresión 3D.
  • Si quieres poner un negocio de impresión 3D, -este es posiblemente el caso más obvio- y aquí nuestra recomendación como uno de los primeros negocios de servicios de impresión 3D, es tener en mente quienes serán nuestros clientes, la inversión inicial necesaria y contar con un presupuesto, así como capacitarse con algún experto reconocido.
  • Cada vez es más requerido el perfil de profesionales de la impresión 3D. Si eres dueño o colaboras en una escuela, desde primaría hasta carrera universitaria, muchas escuelas están teniendo éxito en atraer alumnos sobre su competencia y ofreciendo programas de calidad superior al integrar esta tecnología en su método de enseñanza.
  • Si ya cuentas con conocimientos de ingeniería o eres un Hobbista fanático del DIY y del movimiento Maker, contar con una impresora 3D abre las puertas a todo un mundo de aprendizaje, proyectos y diversión.

Si eres diseñador industrial, si eres joyero y quieres prototipar tus modelos en cera antes de una producción con moldes, si eres arquitecto y necesitas ayuda fabricando las maquetas de tus anteproyectos, si eres odontólogo y requieres hacer modelos de tus pacientes o sistemas de alineadores invisibles, o en general la impresión 3D es parte en alguna medida de tu proceso de producción, CURIOSAMENTE, lo más posible es que en realidad no valga la pena hacer el gasto de adquirir una impresora 3D.

Aunque esto parece contra intuitivo, haré una analogía a comprar un auto propio, con usar servicios tipo Uber de taxis solicitados por aplicación.

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Mientras que tener un coche propio tiene la ventaja de sentir la seguridad de tenerlo en nuestra cochera (si es que contamos con una), y en teoría, no tener que gastar cada que usamos nuestro auto, el usar la aplicación tiene también ciertas ventajas, como por ejemplo: Cuando el auto se vaya haciendo viejo, saldrá de la plataforma y siempre te recogerán autos nuevos con la mejor tecnología (y no tendrás que estar comprando nuevas impresoras cada ciertos años), TENDRÁS una factura deducible de impuestos usando la aplicación de Uber for business (gasto que haciéndolo nosotros mismos no podríamos deducir), podrás solicitar coches de diferentes tamaños, según si necesitamos mover hasta 4 o a más personas en el momento(o imprimir piezas de milímetros o de metros según sea el caso), de vez en cuando usar los coches de lujo del servicio black que posiblemente no podríamos pagar de contado (o usar servicios de fabricación de máquinas que cuestan +$100,000 USD), un chofer maneja por ti (simplemente lo solicitas y no necesitas hacer el trabajo), no necesitas buscar donde estacionarlo (no lo tienes que estar calibrando constantemente las máquinas) te ahorras pagos de seguros, impuestos, verificaciones y gasolinas (refacciones, mantenimientos, materiales y energía), y puedes pedirlos en cualquier momento, sin preocuparte por regulaciones ambientales como el programa hoy no circula (aunque la máquina se descomponga, en el servicio de impresión 3D tendrán otra disponible).

Podría seguir y seguir, porque la analogía queda como anillo al dedo, pero creo que aquí la comparación más importante es la financiera: ¿me puedo ahorrar dinero comprando la máquina en lugar de contratar el servicio?

Continuando con la analogía, en Ciudad de México un viaje promedio cuesta alrededor de los 4 dólares, y el precio de un auto que aceptarían en Uber es de $12000 dólares, y de otros $2300 anuales sumando todos los gastos que conlleva tenerlo, sin contar pago de estacionamiento ni de rentas perdidas por no subarrendar tu cochera o contratar una pensión. Entonces, si conviene o no comprarlo será diferente para cada persona dependiendo de 2 cosas principalmente: Cuantos viajes REALMENTE realizas al mes, y si la distancia es una distancia promedio o menor, o si son distancias muy largas que incrementen el precio del viaje más allá del promedio.

  1. Poniendo un ejemplo de cada lado de la balanza, si realizas 8 viajes promedio por semana (4 viajes redondos cada semana, sin considerar vacaciones ni días festivos), estarías realizando 416 viajes por año, con un costo de $1664 dólares… ¡Esto es menos que los gastos totales de tener ese auto (Nissan Versa) al año, aún sin pagar NADA del precio del coche!
  2. Por otro lado, realizando 12 viajes por semana (6 redondos), a un costo de 8 dólares cada uno, estarías gastando $4992 dólares, y te conviene comprar más tu auto ya que en 4 años y medio con el ahorro terminarías de pagar tu propio coche y lo seguirías teniendo como tuyo.

Finalmente, alguien que conduce el Uber como negocio (servicio de impresión 3D) aun después de pagar los salarios y gastos necesarios para su operación, al estar usando el coche constantemente (al menos 8 horas al día) logran amortizar los coches en solo un año, y así financiar el ahorro que se llevan los del ejemplo 1.

Y haciendo los números que llevamos comprobando en nuestros +10 años de experiencia, te podemos decir que sólo SI te conviene comprar tu máquina si realizarás + de 40 piezas por mes.

El mejor consejo que te puedo dar, es que antes de embarcarte a comprar alguna máquina en específico, solicites el servicio de fabricación de alguna pieza que quieras realizar con esa misma máquina, que conozcas su calidad, que veas cuantas piezas REALMENTE estás fabricando en un mes, y que, ya que superes esa marca de las 40 piezas porque tu negocio va creciendo, ahora si compres tu propia impresora 3D.

La importancia de la impresión 3D en México

México es un país que no se ha quedado nada atrás implementando esta tecnología, al tratarse de un territorio líder industrial, en los sectores automotriz, aeroespacial, de dispositivos médicos, manufacturero, y maquilador de alta gama.

Además claro de contar con una gran base de ingenieros y diseñadores industriales muy preparados, -por lo que no nos sorprende que el presidente Trump se siga quejando porque todos los trabajos se mudan a México-

La granja de impresión 3D más grande del mundo está en México. Y en www.Concepto3d.mx contamos con más de 50 impresoras de diferentes tecnológicas y gama industrial para hacer realidad TUS proyectos. Estamos cerca de ti en la Ciudad de México a 5 cuadras del Ángel de la Independencia.

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Si necesitas fabricar un proyecto, y quieres que salga bien a la primera, acércate a los expertos. Estaremos felices de poder colaborar en hacer de TUS ideas una realidad. Podemos ayudarte en todas las fases del proceso, desde el diseño, ingeniería, casos de uso, análisis de factibilidad, pruebas de resistencia, químicas, etc… Envíanos tu solicitud de fabricación al formulario que tenemos disponible en http://concepto3d.mx/impresion-3d/

Muchas gracias por leer este artículo que escribí con mucho cariño para ustedes. Sigo a sus órdenes para cualquier duda o pregunta en mis redes sociales, pueden encontrarme en Instagram, Facebook, Twitter o YouTube como ElHombreRobot.

Zaid Badwan
@ElHombreRobot
CEO – Concepto 3D

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