La mayoría de la gente piensa que las impresoras 3D surgieron por sorpresa y se volvieron populares súbitamente.
Nada más lejos de la realidad, la historia de la impresión 3D se remonta al momento inmediatamente posterior al de la invención de la impresora de inyección de tinta en 1976. E incluso al año 1800, si consideramos ciertas innovaciones en el campo de la escultura como precursoras de la impresión en 3D.
Nunca se ha dejado de experimentar con la tecnología y desde la aparición de las primeras impresoras 2D se tuvo claro que el siguiente paso era poder imprimir objetos físicos, más allá de dibujarlos en un papel.
En este artículo aprenderás lo más interesante de esta historia y los hitos más importantes que las impresoras 3D han ido alcanzando por el camino hasta convertirse en una de las tecnologías que están revolucionando el mundo por su cantidad de aplicaciones en múltiples campos.
La invención de la estereolitografía
El estudio de las impresoras con inyección de tinta y su evolución dio sus primeros frutos en 1984, cuando Charles Hull (que acabaría siendo uno de los actores principales de la industria al co-fundar 3D Systems), saca a la luz el concepto de estereolitografía (también conocida como SLA) y pone patas arriba el mercado.
Esta es la famosa patente US4575330A de Charles Hull, que dio lugar a la revolución de impresión 3D y que ha cambiado la fabricación para siempre:
Se trata de la técnica que hace posible crear un objeto en 3D a partir de datos digitales (que no son más que ceros y unos). En otras palabras, permite crear un modelo 3D a partir de una simple imagen.
Era revolucionario. Ya se podían realizar pruebas y ver cómo iba a quedar el objeto impreso de una forma muy aproximada, sin tener que emplear tiempo, recursos y materiales en testeos.
¿Crees que las impresoras 3D han cambiado mucho desde 1984? ¡En absoluto! Aquí puedes ver los diagramas presentados por Charles Hull en su patente original y cómo es una impresora Form 2 de estereolitografía en la actualidad. El parecido es asombroso:
Además, había nacido el formato de archivo STL, que hoy día es el más usado por todo software de impresión 3D.
Aún en la década de los 80 otros investigadores popularizan métodos alternativos, como es el caso de Beaman y Deckard y su sinterización selectiva por láser, o la compañía Stratasys, que patenta el modelado por deposición fundida y una década después acabaría adquiriendo la tecnología Polyjet Photopolymer.
Las primeras máquinas comerciales de impresión en 3D
En 1992, y de la mano de 3D Systems, aparecen en el mercado las primeras impresoras SLA o estereolitográficas.
Aunque con imperfecciones, ya era posible crear un objeto capa a capa, de forma tridimensional.
Un rayo ultravioleta hacía sólido un tipo de fotopolímero (líquido viscoso) y así construía el objeto, superponiendo planos encima de otros según el diseño 3D enviado.
Una de estas máquinas, trabajando “solo” durante toda una noche, ya podía tener lista una pieza bastante compleja a la mañana siguiente.
Expansión y diversificación de la impresión en 3D
Se había dado el disparo de salida a la impresión en 3D y se experimentaba con ella en todo tipo de áreas.
En 1999 ya se estaba empleando en la medicina. En concreto se podía usar un recubrimiento sintético (partiendo de las propias células del paciente) para implementar soluciones a problemas en determinados órganos, como una vejiga.
En 2002 era posible imprimir en 3D un riñón completamente funcional. Eso sí, en miniatura y realizando funciones aptas para un animal. Sin embargo, este avance llevó la investigación y el desarrollo de este tipo de soluciones a otro nivel, creando una nueva categoría: la Medicina Regenerativa.
Impresión 3D Open Source
En 2005 ya era posible hacer realidad el sueño húmedo de los amantes de esta tecnología. Surgió la iniciativa RepRap (Replicating Rapid-Prototypers).
Esto es, un proyecto de código abierto (que tanto gusta en la comunidad) para construir una máquina de impresión 3D capaz de imprimir la mayoría de sus propios componentes.
El gran hito se encontraba en democratizar el acceso a la carísima tecnología de replicado. Con este proyecto sería posible permitirse la inversión si se quería experimentar con la impresión por capas usando filamentos abs, pla, etcétera.
En 2006 ya existe la primera máquina SLS (sintetización de láser selectivo); básicamente se pueden fundir materiales durante el proceso de impresión. Y con esto ya se puede empezar a pensar en la fabricación de prótesis y piezas industriales hechas con diversos materiales.
La máquina que se imprime a sí misma (casi) por completo
En 2008, RepRap materializa el proyecto de la auto-replica en 3D, al fabricar una impresora que podía imprimir casi la totalidad de sus propios componentes. Ya era posible obtener piezas para reparaciones de la propia máquina o la construcción de más impresoras. La llaman “Darwin”.
El fenómeno de las impresoras 3D y sus aplicaciones
A partir de 2008 el uso de las impresoras 3D se dispara.
Se generan comunidades y servicios de impresión que permiten que cualquier profesional en cualquier ámbito pueda beneficiarse de la impresión de objetos en 3D por bajo precio: diseñadores, arquitectos, artistas, artesanos…
Se imprime la primera prótesis compleja que no necesita montaje, y permite a una persona caminar con ella emulando una pierna desde la rodilla hasta el pie.
‘Do it Yourself’ kits y la bio-impresión
En 2009, los packs para construir tu propia impresora 3D ya circulan por el mercado a precios razonables y, lo que es mejor, también son open source.
Pero esto palidece al lado de las bio-impresoras 3D, con las que ya era posible imprimir un vaso sanguíneo, aunque con tecnología propietaria.
El salto al mercado masivo y de consumo
En 2011 la impresión 3D se aplica en todo tipo de industrias y alcanza las cotas más altas hasta nuestros días a nivel de investigación y producción a gran escala y consumo.
Así aparecen noticias como la construcción de un avión funcional (no para uso comercial) de más de 7.000 € totalmente impreso. O un coche ecológico (en cuanto a materiales) con un coste de entre 12.000 y 60.000 € que se quedó por el camino al imponerse el modelo eléctrico.
Hasta se imprimen joyas en oro y plata, permitiendo abaratar costes en cuanto a elaboración en el mercado de la bisutería.
En 2012 se consigue imprimir una prótesis de mandíbula completamente personalizada, y prácticamente todos los años desde entonces tienen lugar novedades sorprendentes en este campo.
Una revolución comparable a la de las energías alternativas
Hoy en día la impresión 3D es una tecnología asentada en el mercado pero que todavía se encuentra en su infancia y tiene un potencial enorme.
Puedes pensar en imprimir prototipos de cualquier cosa, así como piezas, componentes o diseños.
Usar diferentes materiales con diversas propiedades (como la impermeabilidad), distintos colores, o emplear determinadas técnicas, como la del láser, cada vez más demandada.
No es descabellado pensar que el movimiento que empezó como un “simple” método de captura fotográfica desde diferentes ángulos para poder esculpir una obra maestra, ha acabado convirtiéndose en uno de los mejores aliados para mejorar nuestra calidad de vida en un futuro que ya está aquí.
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