TRABAJO ACADEMICO *LAS IMPRESORAS 3D*



UNIVERCIDAD AUTONOMA INTERCULTURAL DE SINALOA


 
ALUMNO:
ROBERTO CARLOS TORRES MORENO

PROFESOR(A):
IRMA VERONICA ORDUÑO BORQUEZ

TAREA A PRESENTAR DE LA MATERIA:
HERRAMIENTAS PARA LA BUSQUEDA Y MANEJO DE LA INFORMACION

Proyecto a presentar de:
UNIDADES DESARROLLADAS


INTRODUCCION


A continuación hablaremos sobre las impresoras en 3d sus ventajas y desventajas, una impresora en 3d es una máquina que nos sirve para imprimir objetos reales a tamaño escala de plástico y otros materiales que tal vez sean de tu agrado o ya sea parte de tu trabajo, aprenderemos como está construida que materiales ocupa y que funcionalidades tiene respecto a lo que tu agás, de que está compuesta la impresora y cómo es que logra imprimir objetos reales en tamaño escala.
Aquí sabrás de qué forma es como imprime a qué velocidad y cómo es que logra formar prototipos con estructuras fáciles como también logra hacer prototipos mui difíciles que para la impresora resulta algo muy sencillo de hacer y con una gran eficacia y eficiencia





















INDICE


INDICE






















LA IMPRESION 3D CON FDM: ¿Cómo funciona?


Una impresora 3D es una máquina que crea objetos deplástico u otros materiales utilizando un proceso defabricación de aditivos. La fabricación aditiva produceobjetos en una sucesión de capas de la parte inferior, haciaarriba.Esto es lo contrariode los tradicionales procesossustractivosde fabricación, que producen objetos dematerial de cortepartiendode un bloque para crear laforma deseada.Eltérmino“impresora 3D”era una marcacomercial de Stratasys Inc., que, en 1999, la compañíapermite entrar en el dominio público y convertirse en untérmino de la industria genérica.
Una impresora 3D simplifica y acelera el proceso deelaboración de prototipos y productos terminados. El procesode impresión 3D es tan sencillo ya la vez tan poderoso quetantonegocios enel hogar comocompañías Fortune 500cuentan con ella.Instalaciones van desdeuna sola máquinaenelsótanode un aficionadoa la fabricación de centros dedocenas de sistemas.¿Cómo funciona una impresora 3D? Comenzando con diseño asistido por ordenador (CAD), que define una trayectoria dela herramienta, las extrusiones de impresoras 3D y depósitos termoplástico fundido en capas para crear la parte de abajohacia arriba. Esto hace que las piezas muy complejasseanfáciles de producir.Stratasys fabrica varias líneas de máquinas, incluidas las impresoras 3D y sus hermanos mayores, los sistemas deproducción en 3D (o impresoras de producción en 3D). Esto incluye lalíneade productosMojo,Dimension, uPrint y Fortus.El núcleo de cada sistema es el FusedDeposition Modeling (FDM).Las máquinasFDM deStratasys fabricanpiezasfuncionales mediante la extrusión y el depósito de materiales termoplásticos en capas.Esta guía le guiará paso a paso por el proceso FDM.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO

FDM construye piezas tridimensionales mediante la fusión y avance deun hilo finode plástico a través de uncabezal de extrusión controlada por ordenador, produciendo piezas que están listos para usar.El sistema automatizado de proceso de tres pasos esrápido y simple:1. PRE-PROCESADO(“slicing” o seccionado del diseñoCAD en capas)El proceso FDM comienza en uno delos dos programas de preparación deconstrucción, CatalystEx o Insight.En la operación, el primer paso esimportar un archivo de diseño, elegiropciones y crear segmentos (capas).El software calculay"secciona" eldiseño de la pieza en muchos niveles,que van desde 0,005 pulgadas (0,127mm) a 0,013 pulgadas (0,3302 mm)de altura. Utilizando los datos deseccionamiento, el software genera"trayectorias" o instrucciones deconstrucción que impulsará elcabezal de extrusión. Este paso esautomático cuando se utiliza EXCatalyst.Elsiguientepaso esenviarel trabajo a laimpresora 3D.2. CONSTRUCCION(procesado de capas)Pulse “Imprimir” paraempezar la construcción.Dos materiales, uno para hacer lapieza, y uno que sirve de apoyo,entranen el cabezal de extrusión. Seaplica calor para ablandar elplástico, que se extruye en un hilo,aproximadamente el tamaño de uncabello humano. Alternando entrematerial de la pieza y el material deapoyo,el sistemadepositacapas tanfinas como 0,005pulgadas (0,13mm).3. POST-PROCESADO(Laeliminación de material desoporte desechable)Cuando la pieza está completa, abrala cámara y retírela. Termina porlavado o quitando el material desoporte que sostenía la pieza en sulugar.La imagen muestra una parte en las diversas etapas del proceso degeneración.Impresión 3D conFDM: Cómo funcionaPágina 2 de5
Las máquinas FDM tienen un rango decapacidad de volumen que vaaproximadamentedesde4,719cm3a 5080cm3. Cartuchos de material (a) suministrar filamento deplástico a la cabeza de extrusión (b). En la cámara calentada (c), elcabezal se mueve enla dirección X e Ymientrasse fundey depositamaterial. Lamesa Z(d) se mueve haciaabajo para dar la pieza una tercera dimensión.

APLICACIONES

¿Qué se puede hacer conlaimpresión 3DFDM?
Aunque las posibilidades soninfinitas para el desarrollo y fabricación de productos, la mayoría de las aplicacionesse dividen en cuatro categorías principales:MODELOS CONCEPTUALES:Al principio del procesode diseño, puedeusarFDMparahacer modelosarevisarla forma, el ajuste yla ergonomía.A continuación, actualicesudiseño basado enlos fallosque ha identificado.Una vez másimprimir, revisar yactualizarsu diseño.Repitael proceso de iteraciónhasta que encuentres elconceptoperfecto.Elcambiodel mundode 2D apartes físicasacelerará elproceso de desarrollodeproductoy menor costo.Lapiezaen 3D esmucho mejor enla comunicación deldiseño, para que puedatomar mejoresdecisionesmás rápido.PROTOTIPOS FUNCIONALES:Para probarsudiseño, puedehacerun prototipofuncionalypreciso.Utilice piezas de FDM parapruebas derendimientoy evaluacionesrigurosas de ingeniería. Laconstrucciónde los componentes funcionales del prototiposuele durar desde unas pocas horas hasta toda la noche. Esto le permitirádetectar losfallos antes de que se conviertan en costosos cambios de ingeniería. También reduceel tiempo de salida al mercado y maximiza el rendimiento del producto.HERRAMIENTAS PARA LA FABRICACION:En el proceso defabricaciónde la empresa,¿hay unanecesidad deplantillas, accesorios, medidores, patrones, moldesy matrices?Se puedeconstruirlasconlas impresoras de producciónenlugar de gastarel tiempo ydineroen el fresado, fabricación,omoldeado.LasimpresorasFDMde producción nosóloreducenel tiempo ycostede las herramientasde fabricación, pueden mejorarsuproceso de montajede producción.La producción basadaencapasteda la libertad dediseñarformas ligeras yergonómicas complejas,que pueden hacer suproceso deensamblajemáseficiente.PRODUCTO TERMINADO:Siga el ejemplo de empresarios visionarios, compañíasaeroespaciales, fabricantes de dispositivos médicos y los fabricantes de automóviles deproducción limitada. Para tiradas de 5.000 o menos, en lugar de utilizar los procesos defabricación tradicionalesde piezas de fundición, mecanizado o herramientas, considereel uso de una impresora de producción paraconstruirsus piezas. La eliminación de losprocesos tradicionales de fabricación reduce el tiempo y coste,además de liberarte pararealizarlasrevisiones de diseño que seannecesarios. Libre de las limitaciones de losprocesos de fabricación tradicionales, también puede crear nuevas oportunidades enaplicaciones personalizadas o cantidad extremadamente baja.

 


Fabricación digital y prácticas maker


Resultado de imagen para impresora 3dDesde que existe la posibilidad de obtener copias digitales de objetos, o inclu-so crear nuevos objetos desde una pantalla, se ha abierto un nuevo campo en el desarrollo y la fabricación de productos. Esto ha sido potenciado por una generación de máquinas operadas por computadoras, inicialmente conocidas como tecnologías de control numérico computarizado (CNC). En los últimos años, este tipo de tecnología se ha expandido y ha llegado a otras clases de usuarios, desde pequeñas y medianas empresas a grupos de aficionados, e in-cluso a los garajes de algunos ciudadanos.Existe un ambiente tecnológico favorable para la expansión de una econo-mía basada en la fabricación digital. La facilidad de digitalizar productos, la existencia de nuevos formatos abiertos de representación digital y de nuevas máquinas de producción a bajo costo son factores determinantes de este fenó-meno. Pero el elemento central que lidera este posible cambio en los modos de producción es la facilidad para transformar objetos físicos en datos y datos en objetos físicos.Otros factores que han posibilitado tal expansión son la existencia de un movimiento de hardware libre (el cual aportó máquinas de fabricación digi-tal de bajo costo), la abundancia de información y apoyo técnico en la red, el establecimiento de comunidades de personas en torno a estas prácticas y la posibilidad de que, en un futuro cercano, estas acciones puedan ser lucra-tivas. Este modelo ofrece, de alguna manera, una oportunidad de negocios alternativa al modelo industrial: posibilita la personalización de diseños y de objetos. Además, modifica los esquemas de logística, relocalizando los centros de fabricación en sitios cercanos a los puntos de consumo. Las tecnologías que están detrás de este nuevo modelo de producción se agrupan en tres áreas (Fundación Telefónica, 2014: 26-35):* Las traducciones del inglés de esta y otras citas fueron hechas por los autores del libro. [N. de E.]
14DISEÑO E IMPRESIÓN DE OBJETOS 3Da) Digitalización: el principal cambio o evolución en torno a la digitaliza-ción se produce cuando los usuarios comunes comienzan a incorporar estas herramientas, un paso facilitado por la proliferación de software distribui-do bajo la modalidad de código abierto. OpenSCAD, Blender o Parametric Parts son ejemplos de programas para el diseño y la representación de ob-jetos 3D. Las herramientas de captura de datos o de escaneado también han avanzado de forma importante los últimos años. Cuentan con interfaces más simples que pueden ser utilizadas por personas que no son necesaria-mente profesionales en el tema. Plataformas para escanear de uso domés-tico –como Matter and Form– se consiguen por precios razonables para el bolsillo de un particular. También existen otras opciones de digitalización 3D utilizando una secuencia de fotografías comunes.b) Gestión de objetos en formato digital: los formatos de archivos digitales que representan modelos de objetos son varios. Tradicionalmente se ha utilizado el formato DWG (DraWinG), de la aplicación Autocad, pero han surgido otros como STL (Stereo Lithography), de 3D Systems, y AMF (Additive Manufacturing Format), que usa el lenguaje estándar de marcas XML.c) Producción: existen dos categorías de máquinas de fabricación digital. Las de tecnología aditiva son las que añaden capas de material hasta cons-truir un objeto (por ejemplo ciertos tipos de impresora 3D), mientras que las de tecnología sustractiva operan en base a retirar material (por ejemplo una fresadora o router para trabajos en madera, o un torno). Lo disruptivo de esta forma de diseñar y fabricar es que los objetos viajan como bits (en formato de diseño) de un lugar a otro, para luego materializarse en el territorio de destino. Es una forma de producción similar a la que desde hace tiempo se aplica en la edición de diarios. Por otra parte, estos nuevos modos de fabricación (más personalizados) están permitiendo salir de diseños rígidos y uniformes (dado que eran de consumo masivo) para generar alterna-tivas flexibles, donde incluso los propios consumidores participan de acuerdo a sus necesidades y gustos. Las máquinas más habituales en estos espacios de fabricación digital son las siguientes:a) Impresora 3D:en su modelo más popular, es una máquina de fabri-cación digital de la categoría aditiva, ya que su modo de funcionamiento se basa en el depósito de varias capas de un insumo –en general plástico– hasta lograr la pieza completa. Opera a través de un inyector de material, que se desplaza en tres dimensiones (X, Y, Z), controlado por un software, el cual usa como patrón de fabricación un modelo 3D
Resultado de imagen para escaner 3db) Cortadora y grabadora láser:máquina que consta de una cama de trabajo sobre la que se desplaza un rayo láser con una potencia tal que le permite grabar o cortar diversos materiales (cuero, plástico, acero, madera) a partir de un diseño digital. c) Cortadora a chorro de agua: trabaja de la misma forma que una gra-badora láser, con la diferencia de que el cabezal emite un chorro muy fino y potente de agua, a alta presión, que es capaz de cortar diversos materiales.d) Cortadora de vinilo: máquina automatizada que transfiere un diseño en dos dimensiones a un material plástico, mediante un cabezal que tiene asociado un cúter o cortante. En general, su aplicación está relacionada con la publicidad, dado que se usa para el armado de anuncios.FABRICACIÓN DIGITAL Y PRÁCTICAS MAKER
16DISEÑO E IMPRESIÓN DE OBJETOS 3De) Router CNC: en su forma básica, es una fresadora de mano o router montado sobre un cabezal que se desplaza sobre una cama de trabajo. Al material allí depositado se lo desgasta, por medio de una fresa, según órde-nes derivadas de la aplicación de un diseño digital. f) Escáner 3D: es una herramienta de suma utilidad en espacios de fabri-cación digital. Permite captar la forma física (en tres dimensiones) de un objeto y generar un modelo digital del mismo, el cual puede ser intervenido y adaptado para su materialización, por ejemplo, en una impresora 3D.

ÁMBITOS DE LA FABRICACIÓN DIGITAL

Las aplicaciones de la fabricación digital son diversas y se dan en distintos ámbitos, por ejemplo:a) Armado de prototipos y maquetas: es una aplicación que ha crecido con la aparición de máquinas personales de fabricación digital. Combinan-do materiales y diversos artefactos es posible realizar modelos de objetos de una forma rápida, económica y flexible, características acordes a unos ciclos más cortos de creación y comercialización de productos.b) Objetos personalizados: hoy es posible construir objetos en pe-queñas cantidades de manera rentable. Esto representa una ventaja en sí mismo, dado que permite realizar productos únicos, exclusivos y persona-lizados. Se puede pensar, incluso, como una posible evolución del método artesanal. De hecho, ya ha empezado a funcionar un mercado floreciente
17de negocios de fabricación digital, donde los usuarios le envían los archivos con los diseños a empresas que proveen servicios de materialización (por ejemplo, los prestados por las empresas Ponoko y Fine Laser Cut).c) Partes o mecanismos: esta manera alternativa de fabricación pue-de cambiar la forma en que se diseñan los objetos complejos, en especial aquellos que tradicionalmente contienen muchas partes (Imágenes 3 y 4), dado que ahora se puede pensar en modelos donde las partes aisladas se reduzcan al mínimo. Esto redundará en piezas más sólidas y con menos costos de ensamblado.Imagen 3. Impresión 3D de una pelota diseñada a partir de una trama complejaImagen 4. Prototipo de un motor realizado por una impresora 3D FABRICACIÓN DIGITAL Y PRÁCTICAS MAKER
18DISEÑO E IMPRESIÓN DE OBJETOS 3Dd) Objetos híbridos: incorporan dispositivos electrónicos que amplían significativamente sus prestaciones, al permitir que las piezas materializa-das “cobren vida” por medio de hardware y software añadido al esqueleto. Esta clase de objetos está estrechamente vinculada con el movimiento open hardware, que aboga por la democratización de nuevos diseños de platafor-mas de computación (Arduino, Raspberry) y artefactos electrónicos (moto-res, sensores, actuadores, etc.) al alentar a la gente para que los intervenga. En esta línea, por ejemplo, la empresa Adafruit, fundada por Limor Fried, ingeniera del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ofrece kits y componentes de bajo costo para el desarrollo de sistemas electrónicos. Su estrategia es acercarse al sector educativo, tanto formal como informal.Imagen 5. Robot con esqueleto fabricado en una impresora 3D e) Mantenimiento: a partir de los planos digitales de los componentes de un objeto, será posible fabricarlos in situ y por demanda en el caso que se desgasten o se rompan. Esto permitiría darle una mayor vida útil a los objetos, evitando una espiral desmedida de obsolescencia. Un ejemplo de esta situación se da con ciertas partes plásticas de algunas versiones de im-presoras 3D, que el mismo usuario puede imprimir en caso de necesitarlas.Existe una amplia gama de sectores que se apropian de la tecnología de fabri-cación digital. A continuación, contamos una serie de casos de uso:a) Diseño: se abren importantes oportunidades para que las personas puedan intervenir directamente sobre el diseño de objetos, en una suerte de contracorriente a los diseños industriales masivos y uniformes. De he-cho, los ciudadanos ya disponen de una amplia gama de softwares libres y servicios en línea para asistirlos en este tipo de tareas. También existen bibliotecas públicas de partes o de diseños completos sobre los cuales pue-den practicar operaciones de remezcla. Además, hay comunidades de pares que, gracias a la red, están al alcance de la mano. El panorama se comple-ta con un abanico de máquinas hogareñas de fabricación o, en su defecto, servicios remotos de fabricación de piezas a los que se puede acceder por internet. Estos factores, combinados, promocionan un ambiente creativo donde los particulares pueden desenvolverse plenamente y donde se abren posibilidades para nuevos mercados de diseño. Dicho fenómeno empieza
Resultado de imagen para prototipo 3d19a verse en sitios de exposición de trabajos de aficionados, por ejemplo Shapeways o Thingiverse. Un ejemplo de cómo los usuarios pueden inter-venir en el desarrollo de los productos físicos que consumen es el que ofrece la empresa Nervous System (objetos de joyería), una plataforma orientada al diseño avanzado mediante algoritmos paramétricos o generativos. El si-tio en línea permite a los compradores configurar diversas opciones que determinan la forma final del producto que van a adquirir. b) Medicina: si bien desde hace años se viene utilizando esta tecnología en el área de la ortodoncia, hoy se abre un panorama más amplio. La em-presa Oxford Performance Materials (OPM), bajo la marca OsteoFab, ha creado materiales y herramientas que permiten diseñar implantes de crá-neo adaptables a las necesidades de cada caso. Por otro lado, también se utiliza la reproducción física en plástico de partes del cuerpo, a partir de casos reales de estudio, para poder observar los detalles de mejor forma y planificar intervenciones. Incluso en el área biológica se están desarro-llando tintas bio-ink, compuestas por células vivas (generalmente, células madre), que podrían dar pie a la construcción de órganos y, eventualmente, su implantación en organismos (Fundación Telefónica, 2014: 58-59). En esta línea, la empresa Organovo ya ha hecho experiencias vinculadas con la construcción de vasos sanguíneos.c) Construcción de viviendas: la arquitectura tiene en su base el di-seño y, por ende, estas tecnologías se aplican a la creación de prototipos y maquetas. Ahora es fácil pasar de un modelo digital de edificio a una maqueta física construida por una máquina de fabricación automatizada. Esta forma de proyectar permite mayor flexibilidad en los diseños, dado que los cambios estructurales, ya sean por estética u otros motivos, pueden ser representados de una manera rápida y económica. Más allá de la etapa de planificación, también se está explorando el uso de técnicas aditivas de fabricación aplicadas a la construcción de casas y edificios. El sistema robo-tizado D-Shape, por ejemplo, permite edificar utilizando mezcla de concre-to como insumo. En China, la empresa Winsun ha realizado experiencias demostrativas de construcción de casas con impresoras 3D de gran porte.d) Industria en general: es el ámbito natural donde creció y se afianzó la fabricación digital. Si bien en sus orígenes fue casi propiedad exclusiva de la industria aeroespacial, y luego de la automotriz, más tarde se expandió por otras áreas. Las principales implicaciones de esta tecnología en el mun-do industrial son las siguientes: surgimiento de un modelo de distribución digital de productos y de fabricación local; investigación de nuevos mate-riales; desarrollo de nuevos procedimientos de fabricación y ensamblado; cambios en los procedimientos de almacenamiento; resignificación de la fabricación según demanda; aplicación de modelos de innovación y necesi-dad creciente de personal capacitado en nuevas tecnologías.

MICROEMPRESAS BASADAS EN PROCESOS DE DISEÑO Y FABRICACIÓN DIGITAL

La fabricación digital a nivel personal se considera una práctica casera o de ga-raje. Cualquier persona con conocimientos técnicos y cierta maquinaria básica puede montar su propio proyecto en un espacio reducido. En cuanto al perfil comercial, también existe la posibilidad de que las instalaciones sean meno-res. Tan solo es necesario un espacio para diseño, administración y comunica-ciones, dado que existen servicios prestados por terceros para la materializa-ción (empresas como Shapeways y Adafruit realizan procesos de fabricación digital por encargo y devuelven las piezas terminadas por correo). Esta clase de compañía opera bajo un nuevo modelo, denominado “producción en la nube”, donde una vez digitalizado un producto se puede enviar directamente a instalaciones remotas para su fabricación. Así, el proceso de trabajo digital toma un importante rasgo de flexibilidad, ventaja frente a las economías basa-das en el modelo de producción tradicional.Un tema central es la financiación de esta nueva clase de proyectos, dado que las personas –o las pequeñas asociaciones– que están detrás no suelen tener capital suficiente, ni capacidad de crédito, para afrontar todos los gastos derivados de un emprendimiento. Una modalidad de financiación alternativa en este contexto es el crowdfunding o micromecenazgo, donde el altruismo, las ganas y las posibilidades de colaborar económicamente son la base para promover proyectos de terceros. Esta modalidad se lleva adelante en inter-net, por medio de plataformas especiales de servicio en las que los particu-lares deciden qué proyectos apoyar, con cuánto dinero y, en algunos casos, qué beneficios obtendrán en caso de ser exitosos (Rivera Butzbach, 2012). En general, si los aportes de los micromecenas no llegan a sumar el mínimo nece-sario para poner el proyecto en marcha, se realiza una devolución del dinero invertido.La financiación solidaria es una alternativa incipiente a los modelos tradi-cionales de inversión a nivel global. Los emprendedores que deciden buscar apoyo económico de esta manera tienen que demostrar que su proyecto es rentable y original. Al respecto, el informe de la Fundación Telefónica (2014: 14) indica que “entre los diversos beneficios de este modelo destacan tres: el emprendedor se financia sin tener que pagar intereses, el producto es testado de forma gratuita y también existe un fenómeno de marketing gratuito”. Por otro lado, estos modelos siguen evolucionando hasta el punto de que “per-miten convertir en accionistas de la empresa a aquellas personas que finan-cian un proyecto, en lo que se ha venido a denominar equity crowdfunding” (ibíd.).Esta forma de trabajo, basada en contribuciones de particulares y apoyada en sistemas de micropagos en línea, es simple y directa. Con una serie mínima de clics ya se puede ver plasmado un aporte de recursos para ayudar a llevar adelante una iniciativa. El modelo no es exclusivo de los proyectos de diseño Resultado de imagen para empresas con impresoras3ddigital, también ha sido utilizado por la industria del entretenimiento, institu-
21ciones no gubernamentales y artistas. En relación con las posibles recompen-sas a cambio de contribuciones económicas, existen dos clases: a) promoción de la persona que hizo el aporte, por ejemplo mediante menciones públicas en la prensa, en los créditos de una obra o en los afiches de publicidad; b) por en-trega a la persona de un servicio o un bien derivado del proyecto, por ejemplo las primeras unidades fabricadas a precios diferenciales, abonos exclusivos para asistir a la presentación de una obra, créditos de uso de un servicio a precios acomodados, etcétera.Dentro de las múltiples plataformas de crowdfunding se destaca Kickstarter, un servicio en línea donde las personas presentan ideas que otros pueden apoyar con una inversión económica. Posee una importante trayectoria en financiación de iniciativas de todo tipo, desde películas in-dependientes, videojuegos, obras musicales y contenidos periodísticos, has-ta diseños de proyectos de hardware. Según datos de mediados de 2018,1 a través de Kickstarter se han financiado más de 145.000 proyectos por casi 3.800 millones de dólares. Para dimensionar las posibilidades del servicio, basta observar que un proyecto llegó a recaudar más de diez millones de dólares. Este fue el caso de Pebble E-Paper Watch, un reloj inteligente que se vincula con celulares. Otros sitios de servicios semejantes son Quirky, Verk a m i o Indiegogo.Latinoamérica también dispone de una plataforma de crowdfunding, el si-tio idea.me, con presencia en Argentina, Chile y México. En este caso, se les asigna a los emprendedores un espacio en una plataforma web mediante el cual pueden presentar sus ideas a un público masivo y anónimo. Por citar un ejemplo, el actor argentino Alfredo Casero (Blanco, 2012) utilizó la plataforma mencionada para financiar la producción de su película Cha3Dmubi. La expe-riencia fue buena, recaudó más de 26.000 dólares a partir del apoyo de más de setecientos usuarios. A cambio, los mecenas recibieron entradas anticipadas, merchandising, una cena con el actor o una mención en los créditos de la pe-lícula. Como se puede ver, este financiamiento colectivo implica que de alguna manera se reduzca la brecha existente entre un inventor y un emprendedor. Además, rompe con la forma tradicional de obtener capitales. Donde antes había pocos inversores con mucho dinero, ahora hay muchos inversores con aportes individuales más pequeños. También hay varias formas de utilizar internet como plataforma para la comercialización de los productos que construyen estos emprendedores. La empresa Ponoko, por ejemplo, presta servicios a usuarios que quieran fabricar en modo digital. Desde su portal se puede diseñar un producto (con un set de herramientas en línea), luego enviar el diseño para su materialización y, por último, ponerlo a la venta en el portal comercial de esa plataforma. Otro caso es el de Quirky, que a través de su plataforma en línea ofrece soporte a lo largo de todo el proceso que transforma una idea en un producto.

 

EL DISEÑO Y LA FABRICACIÓN DIGITAL COMO ESPACIOS DE EXPERIMENTACIÓN PERSONAL

                                                                                                                                                      
En el desarrollo de la civilización podemos distinguir tres etapas asociadas al trabajo productivo del hombre. La primera está vinculada con la extracción y recolección de recursos de la tierra; la segunda, con la invención de las má-quinas; la tercera, en la que nos encontramos actualmente, es la era de la in-formación, que se caracteriza por la automatización de las máquinas de proce-samiento de datos y de la producción de todo tipo de bienes y servicios.Como ocurrió algunos siglos atrás, con la Revolución Industrial, estos avan-ces están produciendo una serie de beneficios y desarrollos en la calidad de vida de los ciudadanos. Si en aquel período las mejoras estuvieron ligadas al democratizar el acceso a objetos y a servicios a partir de la producción mecáni-ca a escala de elementos iguales, ahora las tecnologías digitales proponen dar un paso más: que los ciudadanos comunes puedan personalizar esos objetos y servicios requeridos. En las últimas décadas hubo una serie de importantes desarrollos relacio-nados con la aparición de máquinas que fabrican objetos a partir de diseños digitales y, al momento de la producción, son dirigidas completamente por computadoras. A esta generación de máquinas, originalmente restringidas a las grandes industrias, se la conoce como tecnología de control numérico com-putarizado (CNC).En un primer momento, los diseñadores tomaron máquinas existentes, manejadas por operarios, y vieron la posibilidad de automatizar algunas de sus tareas (Gershenfeld, 2012). Así, se remodelaron tornos, fresadoras o máquinas de corte en función de un automatismo mayor a la hora de produ-cir. Luego, en un segundo momento, se empezaron a diseñar máquinas que se concebían automatizadas desde su origen. En esta línea surgieron, por ejemplo, las impresoras 3D y los routers (o ruteadores) de grabación y corte por luz láser. La primera generación de máquinas solo se dedicaba a cortar, agujerear o desbastar el material (fabricación sustractiva). En la siguiente generación, la fabricación automatizada por control numérico dio un salto significativo y a partir de 1980 se implementó la fabricación aditiva, que consiste en agregar material en lugar de retirarlo. La impresión 3D pertene-ce a la categoría mencionada, dado que deposita material para construir los objetos.Más allá de las formas de trabajo de las máquinas, para el profesor Neil Gershenfeld (2012), director del Center for Bits and Atoms (Centro para los bits y los átomos) del MIT, la revolución que se ha producido se basa en la capacidad de convertir datos en cosas y cosas en datos. Ahora los bienes ya no viajan necesariamente en su forma final o definitiva, pueden circular como diseños o archivos de instrucciones, y que el objeto se materialice en el mismo destino o cerca de él. Estamos ante la posibilidad de que cada ciudadano sea un diseñador, un creador y un fabricante de sus propias ideas y a partir de sus necesidades.
Resultado de imagen para impresora trabajando 3d23Imagen 6. El cabezal de una impresora 3D, depositando material plástico sobre una pieza Si sabemos leer y escribir los códigos apropiados, en entornos de fabricación digital basta con imaginar algo para que lo podamos hacer realidad por nues-tra cuenta. En este sentido, Chris Anderson (2013), editor de la revista Wired, opina que la distancia entre un inventor y un emprendedor se ha acortado significativamente y ya apenas existe. Tradicionalmente, el sistema econó-mico ha limitado nuestras capacidades creativas al hacerse cargo del diseño y la fabricación de casi todo lo que consumimos. Es tiempo de resignificar un mundo dividido entre los que producen y los que consumen para pasar a un nuevo estado donde las personas tomen el rol de prosumidores.En general, los diseños de estos objetos digitales se realizan de forma co-laborativa. El ya mencionado sitio Thingiverse, creado en 2008, logró reunir tan solo en sus primeros cinco años archivos con más de cien mil diseños para todo tipo de objetos bajo licencias libres, lo cual permite usarlos, modificarlos y compartirlos (Aledo Sánchez, 2013). Las oportunidades que se abren con este tipo de sitios son muy importantes, dado que los diseños se deslocalizan y se diseminan por el mundo. Por ejemplo, está el caso de dos jóvenes argen-tinos que en 2014 fabricaron una prótesis de mano para un niño. El prototipo inicial fue tomado de un proyecto basado en una licencia abierta, cuyos planos estaban alojados en Thingiverse. Así consiguieron reemplazar una prótesis valuada en unos 40.000 dólares por otra que costó 2.000 pesos argentinos (iProfesional, 2014).En torno a la fabricación digital existe un conjunto de personas, empresas, organizaciones civiles, universidades, colectivos de emprendedores o invento-res que apuesta por su desarrollo. Las opiniones van desde las de aquellos que creen que estamos frente a una nueva revolución industrial, hasta posturas más radicales que afirman que es el fin de una economía regida y regulada por FABRICACIÓN DIGITAL Y PRÁCTICAS MAKER
24DISEÑO E IMPRESIÓN DE OBJETOS 3Dla producción masiva realizada por pocos. Otros también ven en ellas el inicio de nuevas formas de democratización del conocimiento, así como el sostén para procesos de fabricación más sustentables (Lukin, 2014). Evidentemente, en un futuro cercano la fabricación digital tendrá grandes implicancias en el trabajo y en los modos de consumo de las personas.

PRÁCTICAS MAKER PARA MEJORAR LA FLUIDEZ DIGITAL

Resultado de imagen para impresion 3d imaginala baja del costo de acceso a las tecnologías digitales las ha hecho accesibles para las personas comunes. Su uso atraviesa diversas clases sociales, países y culturas. De alguna manera esto ha reducido la brecha digital, relacionada con el acceso a esas tecnologías, pero todavía no se ven los efectos de una apropiación en pos de empoderar a los usuarios y que no solo sean consumidores de servicios por caminos prefi-gurados por las empresas. Hablar de fluidez digital implica un compromiso más profundo con los cono-cimientos y las habilidades adquiridas, ir más allá de usos simples, tales como buscar información, usar un procesador de textos, una planilla de cálculo o un chat, o enviar mensajes de texto. Para explicar este concepto se suele utilizar la analogía con el aprendizaje de una lengua extranjera. Supongamos que una persona aprende ciertas palabras básicas del italiano que le permiten hacerse entender en situaciones comunes de viaje. Ese turista estará en condiciones de comprar algo, solicitar indicaciones para llegar a una dirección o incluso pedir el menú en un restaurante. Sin embargo, si va a Roma no estará en condiciones de establecer relaciones profundas con los ciudadanos ni con la cultura, dado que su comprensión y habla son bastante limitadas, para nada fluidas. Tampoco podrá leer el diario con intensidad, ni entender plenamente lo que se dice en la radio o en la televisión, ni conversar intercambiando opiniones personales.Cuando aplicamos este concepto en el contexto de las computadoras, pasa lo mismo. Poseer fluidez digital implica conocimientos que están más allá de saber cómo se usa, ya que también requiere entender cómo construir cosas significativas. En palabras de Resnick (2002: 33):La fluidez de un lenguaje no solo tiene un gran valor utilitario en la vida diaria sino que también tiene un efecto catalizador sobre el aprendizaje. Cuando se aprende a leer y a escribir, se está en una mejor posición para aprender muchas otras cosas. Sucede lo mismo con la fluidez digital. En los años venideros, la fluidez digital será un prerrequisito para obtener trabajos, participar significativamente en la sociedad y aprender a lo lar-go de toda la vida.En una apuesta superadora del concepto de sociedad del conocimiento, Resnick propone un próximo estadio denominado “sociedad de la creatividad”, en función de que el éxito no dependerá de cuánto sabemos, sino de nuestra capacidad para pensar y actuar creativamente. Por lo tanto, en un intento por integrar los conceptos anteriores, podríamos decir que dada la penetración, uso y dependencia de las pantallas múltiples en la sociedad, debemos “valo-rar la fluidez computacional tanto como valoramos la lectura y la escritura” (Resnick, 2001: 145). Es posible identificar varios métodos de enseñanza y de aprendizaje que suelen aplicarse o construirse naturalmente en los colec-tivos maker. Uno de ellos, basado en el diseño y la construcción de objetos FABRICACIÓN DIGITAL Y PRÁCTICAS MAKER
30DISEÑO E IMPRESIÓN DE OBJETOS 3Dsignificativos por parte de los aprendices, es el denominado “espiral” del pen-samiento creativo (Resnick, 2007). Esta estrategia de aprendizaje se centra en trabajar sobre un ciclo en el que los estudiantes imaginan lo que desean hacer, crean un proyecto basado en sus propias ideas, juegan con sus creaciones, las comparten con sus pares y luego reflexionan sobre sus experiencias. Este mo-delo, a juicio de Resnick, resulta ideal para las necesidades formativas de esta época y, según él, es aplicable a todas las edades.Imagen 7. Espiral del pensamiento creativoDe manera complementaria, Resnick indica que “en una sociedad caracteri-zada por la incertidumbre y el cambio rápido, la capacidad de pensar creati-vamente se está convirtiendo en la clave del éxito y de la satisfacción, tanto en lo profesional como en lo personal” (ibíd.). La creatividad a la cual se hace referencia, para su promoción, es la de la “c” minúscula, propia de la vida per-sonal, y para nada la de la “C” mayúscula, que transforma los límites de una disciplina o de un dominio entero. En otras palabras, no se trata de buscar formar genios sino de ayudar a que todas las personas sean más creativas para enfrentarse a sus problemas o situaciones diarias. En el fondo, “las nuevas tecnologías tienen el potencial de ayudar a la gente a desarrollarse como pen-sadores creativos” (ibíd.). En los últimos tiempos está emergiendo un nuevo modelo de prácticas de resolución de problemas basado en promover la creatividad y la innova-ción. El pensamiento de diseño (design thinking) está orientado a considerar el proceso de diseño como una forma de pensar (Brown, 2009; Lockwood, 2010). No significa que el objetivo sea darle forma a ideas o creaciones de otros, como generalmente hacen los diseñadores, sino aplicar elementos del diseño en función de resolver problemas y, a la vez, explorar oportunidades de
31innovación en cualquier contexto que habilite un enfoque creativo. Desde lo metodológico, implica una serie de fases o etapas: comprender, observar, defi-nir, idear, hacer un prototipo, testear e implementar. Estas etapas se agrupan en varias categorías que van desde la experiencia del usuario a la creatividad, la selección y el diseño final.

¿Qué es una Impresora 3D?

 Una impresora 3D es una máquina capaz de imprimir figuras con volumen a partir de un diseño hecho por ordenador. Con volumen quiere decir que tiene ancho, largo y alto.

 Una impresora 3D lo que realmente hace es producir un diseño 3D creado con el ordenador en un modelo 3D físico (real). Es decir, si hemos diseñado en nuestro ordenador, por ejemplo, una simple taza de café por medio de cualquier programa CAD (Diseño Asistido por Computador), podremos imprimirla en la realidad por medio de la impresora 3D y obtener un producto físico que sería la propia taza de café.

 Una impresora 3D es algo mágico, es como si pudiéramos por fin crear objetos de “la nada”. Objetos tan sencillos como una taza de café a objetos mucho más complicados e increíbles como partes de un avión o incluso órganos humanos utilizando las propias
células de una persona.

 El término impresora como su nombre indica hace referencia a ese objeto que siempre hemos tenido en casa o en la oficina de nuestro trabajo y que, conectado a nuestros ordenadores, es capaz de producir documentos almacenados en nuestros ordenadores, fundamentalmente documentos de texto y/o documentos gráficos (en color o en blanco y negro). Con esto podemos conseguir pasar documentos electrónicos a documentos físicos. Pero las impresoras 3d dan un salto más allá y son capaces de imprimir y crear objetos completos.

 De hecho, el futuro que nos espera con las impresoras 3d es abrumador. Las impresoras en 3 Dimensiones son la auténtica revolución tecnológica y hoy aquí explicaremos cómo funcionan, los tipos que hay y qué son capaces de hacer.

impresoras 3d

 Si leyendo lo que vas a leer te preguntas si tú mismo podrías tener una de estas impresoras en 3 Dimensiones en tu casa ya te adelantamos que puedes estar tranquilo, ¡PODRÁS!. Ya se esta trabajando para fabricar impresoras 3D a precios asequibles para cualquier bolsillo.

 Fíjate en estas 3 impresoras 3D mejor valoradas por los usuarios de amazon y tienen un precio increible:


 Por lo general, los materiales que se utilizan para fabricar los objetos pueden ser metales, nylon, y como unos 100 tipos de
materiales diferentes. Primero veamos como funciona una impresora 3d y luego veremos los materiales que se pueden utilizar para la impresión en 3D.

¿Cómo Funciona una Impresora 3D?

 Las impresoras 3D utilizan múltiples tecnologías de fabricación e intentaremos explicar de forma sencilla cómo funcionan.

 Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo consigue construyendo capas sucesivamente hasta conseguir el objeto deseado. Echa un vistazo a la siguiente imagen para entenderlo mejor:

como funciona una impresora 3d

 En la imagen anterior vemos 3 figuras. La primera es la que dibujamos nosotros mismos en un papel, por ejemplo, del objeto que queremos imprimir en sus 3 dimensiones, después, con un programa de CAD diseñamos ese objeto en nuestro ordenador que sería la segunda figura, y por último separamos ese objeto en capas para ir imprimiendo capa por capa en la impresora de 3 dimensiones, que es lo que vemos en la tercera figura. Es decir, de un boceto en papel podemos conseguir un objeto en la realidad con el material adecuado.

 El proceso que utilizan estas impresoras para crear el objetos por capas se llama "proceso aditivo". Hoy en día ya existen incluso escaner 3D que nos pueden escanear un objeto y directamente verlo en nuestro ordenador para luego imprirlo, sin necesidad de tener que dibujarlo con el ordenador. Esto lo hace todavía más sencillo, de hecho con estos escaneres crear un objeto en 3D es casi como hacer una simple foto.

 Las impresoras 3d utilizan principalmente 3 tipos de formas de imprimir, lo que da lugar a 3 tipos de impresoras 3d diferentes. Aunque todos los tipos de impresoras 3d utilizan el proceso aditivo, hay algunas diferencias en la forma de construir el objeto.

Tipos de Impresoras 3D


 - Adición de polímeros o FDM: Recuerda polímeros =
Plásticos. Lo que hace es ir fundiendo un filamento (hilo) de polímero mediante un pico (boca de salida) y depositando capa sobre capa el material fundido hasta crear el objeto sólido. En esta tecnología, el propio material se va añadiendo por capas hasta crear la forma deseada. Las impresoras que emplean esta técnica tienen un coste menor y son las más utilizadas en el ámbito educativo. Esta técnica también se conoce como "Deposición de Material Fundido" o FDM. Es una tecnología que permite conseguir piezas utilizando plástico ABS (similar al material de los juguetes Lego) o bien PLA (un polímero biodegradable que se produce desde un material orgánico).

tipos de impresoras 3d

 Si aún no te ha quedado claro cómo funcionan las impresoras 3D e este tipo te dejamos aquí un sencillo video donde se explica fácilmente cómo se imprime en 3D la taza de café que comentábamos al principio.



 - Por laser: con tecnología laser nos encontramos con dos formas diferentes:

 - SLA : SLA o fotosolidificación significa endurecer un polímero a la luz. Se parte de una base que se sumerge dentro de un recipiente lleno de la resina líquida y va saliendo del recipiente capa a capa. El laser va solidificando la base según va saliendo del recipiente para crear el objeto. Esta técnica también se llama EstereoLitografía. Con esta tecnología se pueden obtener piezas de altísima calidad. Se ti fijas en la siguiente imagen el pistón es el que hace que vaya bajando el recipiente con la resina líquida y la base va saliendo hacia fuera del líquido a la vez que el laser la va solidificando.

estereolitografia

  En el siguiente video puedes ver el proceso de este tipo de impresoras:

 

 - SLS : SLS significa "sinterizado de laser de un material". El material, a diferencia del SLA, está en estado de polvo. El láser impacta en el polvo y funde el material y se solidifica (sinterizado). Es igual que la sla solo que el material en el que se baña la base será de polvo.

 Si quieres ver el funcionamiento aqui te dejamos el enlace a un video:
3D SLS.


 Pero quizás te estés preguntando si necesitas ser un experto en programas CAD para poder imprimir en 3D. La respuesta es NO.

 No necesitas ser un experto en AutoCad por ejemplo o en SolidWorks para poder crear objetos 3D. En internet hay multitud de programas sencillos y herramientas fáciles que te permitirán hacerlo sin un curso intensivo de Diseño Asistido por Computador y un ejemplo de ello es la herramienta de Google llamada
Google SketchUp que ofrece una versión gratuita y está siendo muy popular por ser muy fácil de usar.

  Luego existen otras herramientas como el programa gratuito de
Blender que tiene características ya más avanzadas.

Material Impresoras 3D
Vamos a centrarnos en los polímeros o plásticos.

  - ABS (acrilonitrato butadieno estireno) : es un plástico muy tenaz, duro y rígido. Aguanta altas temperaturas y es fácil pintar sobre él. Es muy resistente y presenta una cierta flexibilidad. La impresión con este material necesita de una cama caliente o base de impresión caliente donde se deposita la pieza, para conseguir la estabilidad necesaria. Se pueden obtener bobinas de filamento a partir de los restos de impresión, pero ojo durante la impresión se debe tener una buena ventilación ya que genera gases nocivos. No es biodegradable. Este material es capaz de soportar altas temperaturas. Un rollo de 1Kg de este tipo suele costar unos 18€, Aquí tienes un ejemplo:
Nunus 3d.

 - (poliácido láctico): es un material que se obtiene a partir de materiales naturales como el almidón del maíz o la caña de azúcar. Es biodegradable y no emite gases tóxicos durante la impresión. No necesita base caliente. No resiste temperaturas tan altas como el ABS, a partir de los 60ºC empieza a descomponerse. No es muy fácil de pintar. También suelen costar unos 18€ el kilo. Un ejemplo:
PLA Rosa.

 - Laybrick: es una mezcla de varios materiales plásticos y yeso. A partir de él se obtienen piezas con aspecto de piedra arenisca. Se puede pintar y lijar fácilmente. Es más caro que los anteriores, unos 20€ pero los 250 gramos.

 - Laywoo-D3 : formado por un polímero y un 40% de polvo de madera. Se obtienen piezas con cierto parecido a la madera. Las piezas obtenidas se pueden lijar, serrar y pintar. Cuesta como el laybrick.

 - Filaflex: es un filamento elástico con una base de poliuretano y otros aditivos  que le confieren una gran elasticidad. La impresión con este material es lenta. Se utiliza para imprimir zapatillas, prótesis, carcasas para teléfonos móviles, etc. 500 gramos sobre los 27€. Un ejemplo:
filaflex FGO.

 ¿Cuanto Cuesta una Impresora 3D?

 El precio depende sobre todo de la calidad de los objetos que impriman y del tipo de impresora.

 La mayoría de las impresoras 3D caseras y las más comerciales lo que hacen es “derretir” plástico para imprimir el objeto capa a capa hasta conseguir el objeto completo suelen costar unos 800 euros. Las hay por menos, pero también hay que tener en cuenta que estas impresoras 3D baratas nos servirán únicamente como un “juego de niños” para producir objetos con poca calidad de acabado. Sin embargo, a partir de 800 euros ya podemos encontrarnos impresoras 3D muy decentes con gran calidad de acabado.

 Hemos encontrado una impresora 3D con muy buena relación calidad/precio y muy bien valorada por los usuarios por unos 890€: 
Wanhao Duplicator 4X y esta otra por unos 399€ Impresora 3D Da Vinci.

 Las impresoras laser también se pueden encontrar por esos precios pero normalmente son un poco más caras.

 ¿Qué Objetos se Pueden Hacer con las Impresoras 3D?

 Los objetos que pueden imprimirse en 3D son múltiples y variados. Objetos caseros, maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis, órganos humanos, etc. Digamos que todo lo que puedas “crear” por ti mismo podría imprimirse en 3 dimensiones. Nada se resiste a las impresoras 3D.

 Es lógico pensar que estas impresoras están diseñadas para objetos pequeños pero nada más lejos de la realidad ya que existen impresoras de grandes dimensiones que pueden incluso imprimir un edificio por piezas con sus muebles incluidos.

 La propia NASA enviará una de estas impresoras 3D a la Estación Espacial Internacional para que los astronautas puedan fabricar piezas que consideren necesarias en el espacio.

 Incluso se pueden fabricar casas mediante impresoras 3D. En china ya se ha fabricado una villa entera que ha costado unos 500€ por metro cuadrado y en tan solo unas decenas de días. La villa se fabricó por módulos en fabrica y después se colocó en el sitio donde quería el dueño. Aquí tienes su foto.

casa impresora 3d


 ¿Futuro de las Impresoras 3D?
Aunque el concepto de impresora 3D ya tiene su origen en los años 80 actualmente está cogiendo cada vez más y más fuerza y pronto podría ya utilizarse en multitud de industrias.

  El futuro de las impresoras 3D es prometedor y a partir de ahora empezaremos a estar más familiarizados con ellas y también es posible que podamos hacernos con una a un precio razonable.

 ¿Hemos llegado ya hasta este punto? Si, esa es la realidad, los humanos ya podemos hacer estas cosas que hasta ahora nos parecían de ciencia ficción! Podemos decir ya que estamos siendo testigos de la 3º Revolución Industrial de nuestra historia por ésta y muchas otras tecnologías.

 
Curiosidades sobre la Impresión en 3D

 - En el año 1999 se empezaron a imprimir los primeros órganos humanos. Los órganos impresos tienen recubrimientos sintéticos que se confeccionan a partir de las propias células del paciente, lo que minimiza el riesgo de rechazo.

 - Rep-Rap : El proyecto Rep-Rap es una iniciativa nacida en la universidad de Bath (Reino Unido) para crear una impresora con capacidad de autoréplica. Darwin fue la primera impresora 3d capaz de imprimir la mayoría de sus propios componentes, con los que construir nuevas impresoras.

BIBLIOGRAFIAS

Comentarios