¿Qué es una impresora 3D?

Una impresora 3D es una máquina capaz de realizar “impresiones” de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. Surgen con la idea de convertir archivos CAD en prototipos reales. (Definición de impresora 3D en Wikipedia. Link http://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D)

En este video de TECNONAUTA nos explican su funcionamiento, usos y precios.

¿Cuál es el funcionamiento de una impresora 3D?En "Temas"

Utilidades de las impresoras 3DEn "Temas"

¿Cómo fabricar mi propia impresora 3D?En "Temas"

2. Preparativos

 ¿Cómo fabricar mi propia impresora 3D?

Índice:

• Preparación de las poleas.

• Aplanando los ejes de los motores.

• Poleas y correas.

• Dando un vistazo general a las piezas impresas de la Prusa 2.

• Empotrando tuercas.

Preparación de las poleas.

Montar las 3 poleas con los rodamientos. Dos son necesarias para el eje Y, una para el eje X. Necesitaremos 3 rodamientos 608, las piezas impresas bearing guides y acetona (opcional).

Aplanando los ejes de los motores.

Para que las poleas se sujeten bien a los ejes de los motores conviene dejar un lado plano del eje. Estos ejes son de sección circular, pero mediante una lima y un tornillo de banco es fácil aplanarlos ligeramente. De este modo los tornillos tendrán una superficie plana para aprisionar el eje y no deslizarán.

Esto hay que hacerlos para 3 motores: El motor del extrusor, eje X, eje Y. Los motores del eje Z NO se aplanarán.

.

Poleas y correas.

Explicación de los tipos de poleas y correas que se están usando en la comunidad RepRap. Tenemos las T5 (el 5 viene porque son 5 mm la distancia entre los dientes),T2.5 (misma distancia mas dientes) y las GT2. La primeras eran las que se usaban en la Prusa 1 (y también en la printrbot origingal). Las T2.5 son las que usaremos en nuestra Prusa 2. Las GT2 son las más adecuadas y se están empezando a introducir poco a poco en la comunidad. Se pueden conseguir velocidades de impresión mucho más altas.

Las correas se utilizan para transferir el par que proporcionan los motores a las partes móviles de la impresora 3D. Puede pasar que haya un poco de backslash (el motor gira un poco antes de que la correa que este mueve reaccione, es decir, se tense y, por tanto, se pierden pasos, la máquina cree que está en una posición en la que no está) si la impresión de la polea y sus dientes no es correcta, esto sucede siempre que hay un cambio de giro. Esto se soluciona tensando las correas (no demasiado, pero si lo justo), y utilizando poleas de metal o de SLS.

Por lo tanto deberemos conseguir 2 correas T2.5 de 900mm de longitud y 5mm de anchura y 2 poleas T2.5 metálicas o SLS.

Dando un vistazo general a las piezas impresas de la Prusa 2.

El juego de piezas de la Prusa 2 tiene 45 piezas y pesa 420gr. Se da una visión general y se comentan algunas de las piezas. Las piezas de la Prusa están disponibles en esta página.

Empotrando tuercas.

Las piezas recién impresas hay que modificarlas para construir la Prusa. Debido a las tolerancias de cada impresora hay que asegurarse que los tornillos de métrica 3 entran en sus taladros. Si no es así usaremos una lima para agrandarlos. También hay que incrustar las tuercas en sus huecos respectivos. Esto se puede hacer de dos maneras, mostradas en el video. Por un lado usando un tornillo, una arandela y con un poquito de acetona se introduce la tuerca (“forzando”). Otra técnica mejor es usar un soldador para calentar la tuerca y que entre como “mantequilla”. Hay que empotrar 23 tuercas, en 10 piezas.

Si tenemos que abrir algún agujero que haya salido cerrado con la impresión 3D, nos podemos ayudar de un destornillador, y después con una lima para quitar bien el plástico que haya quedado.

Empotrar un total de 23 tuercas M3 en las siguientes piezas:

• 4 tuercas en las 2 Belt-clamps.

• 8 tuercas en las 2 z-couplings.

• 4 tuercas en el x-carriage.

• 3 tuercas en los 3 endstop.

• 4 tuercas en los 2 z-motors-holders.

1. Electrónica

Índice:

• Descripción de la electrónica.

• Probando la electrónica: Descarga del firmware hola mundo.

• Descargando Firmware para la impresión 3D.

• Probando el software de impresión.

• Preparando la fuente de alimentación.

• Soldando los conectores de los motores paso a paso.

• Probando un motor.

• Ajustando la corriente de los motores.

• Probando los 4 motores a la vez.

• Preparando los finales de carrera.

• Comprobando los finales de carrera.

Descripción de la electrónica.

Tenemos tres opciones para elegir la electrónica que utilizaremos en la fabricación de nuestra impresora 3D Open-Source.

RAMPS

Por un lado tenemos la RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu Shield), de la que existen diferentes versiones, la RAMPS 1.2 que es la que se utiliza en los tutoriales, la RAMPS 1.3 y la RAMPS 1.4, los detalles cambian, pero la idea es la misma para todas ellas. Todo lo que se comenta para la 1.2 es válido para las otras.

RAMPS son unos escudos (shield) de la Arduino Mega que permite poner hasta 5 controladores Pololu de los motores paso a paso. Adicionalmente tiene la ventaja de que, como la Arduino Mega tiene muchos pines, se le pueden hacer muchas expansiones (como por ejemplo, una pantalla LCD, un lector de tarjetas SD, un panel de control con botones…).

Se ha de comprender que la RAMPS ha de ir montada sobre una Arduino Mega, y requiere de esta placa para funcionar (por tanto esta alternativa se compone de 2 placas, el shield RAMPS y la Arduino Mega).

Esta placa normalmente la venden sin soldar, pero no tiene gran dificultad, casi todo son conectores y tiene muy pocos elementos discretos.

SANGUINOLOLU

Es una electrónica basada en la Sanguino (un clon de Arduino) que proporciona una alternativa compuesta de una sola placa a diferencia de la RAMPS. En esta placa se incluyen los controladores de los motores sólo pudiéndose conectar 4. El precio de la Sanguinololu es más barata que el precio conjunto de una RAMPS con su correspondiente Arduino Mega. Por otra parte la RAMPS sin el Arduino Mega, cuesta menos que la Sanguinololu (como es lógico).

Existen dos versiones equivalentes de la Sanguinololu en estos momentos, la 1.3a y la 1.3b. La 1.3b es una modificación de la 1.3a diseñada por la tienda de RepRap.me y basada en componentes SMT (componentes superficiales). Es una placa que ocupa menos, pero poca gente la tiene, por lo que puede causar problemas y nadie pueda ayudarte a resolverlos. En cuanto a todo lo demás, es totalmente equivalente a la 1.3a.

GEN7

Es la placa mas fiel al movimiento RepRap ya que es totalmente DIY (do it yourself, hazlo tu mismo). Es posiblemente la mas barata pero fuerza a buscar todos los componentes por separado y a grabar la PCB (la placa de circuito).

Una vez comentado las opciones, aquí va el primer microtutorial de Obijuan describiendo la electrónica, debajo anotaremos las ideas fundamentales:

- Hay cuatro drivers de Potencia para los ejes de la impresora 3D, que son los ejes X,Y,Z, y el extrusor, es el que echa el plástico, se considerá un eje más.

- Lleva dos MOSFET, uno para calentar el extrusor y el otro para calentar la Heatbed (base caliente, plataforma caliente, cama caliente…). Recomendado poner un disipador al MOSFET de la plataforma caliente, ya que tiene un consumo bastante amplio de unos 12 A y podemos quemarlo. También se recomienda no soldarlo directamente a la placa sino que pongamos antes un zócalo de 3 pines hembra de manera que podamos poner y quitar el MOSFET si se rompe, quema,…

- Opcional poner disipadores de calor en los Pololus. Pololu es un controlador (también llamado driver ) en forma de chip pequeñito que controla el funcionamiento de los motores paso a paso. Decimos opcional porque regularemos el consumo de los motores para que sea el necesario para que funcionen correctamente y que no haya muchas perdidas en calor, produciendo un aumento de la temperatura tanto en la electrónica como en los motores.

- La placa tiene un conector para alimentarla a 12 Voltios, para tener la suficiente potencia para los motores paso a paso, el extrusor, y la base caliente.

- Como hemos dicho anteriormente esta placa normalmente la venden sin soldar, pero no tiene gran dificultad, casi todo son conectores y tiene muy pocos elementos discretos.

- La electrónica, el microcontrolador se alimenta por los 5 Voltios del USB.

Probando la electrónica: Descarga del firmware hola mundo.

Comprobación de la electrónica que vamos a emplear para nuestra impresora 3D, la iremos utilizando a medida que vayamos construyendo nuestra impresora 3D, de manera que cada vez que pongamos un nuevo motor, un final de carrera, lo vamos a probar.

Para ello debemos tener validada nuestra electrónica, el software instalado y tenemos que saber como descargar programas en este firmware y como manejarlo. Así facilitaremos el proceso de construcción.

1º Tenemos que separar el Arduino Mega de la RAMPS. Comenzamos con el Arduino Mega, tenemos que comprobar que funciona, que somos capaces de descargar el software en él. Para ello en nuestro ordenador deberemos de tener descargado e instalado el entorno de Arduino 22 (Está disponible en la página de descarga de Arduino) existen versiones más actuales pero comenzaremos con esta versión que es con la que tenemos probado todo el firmware. Luego, cuando la impresora funcione correctamente, será el momento de actualizarse a nuevas versiones, y vamos a descargar nuestro primer programa. Conectamos el Arduino Mega a nuestro PC y lanzamos el entorno Arduino, seleccionamos el puerto donde esta conectada la placa (Tools/Serial Port), a continuación seleccionamos la placa Arduino Mega 2560 (Tools/Board/Arduino Mega 2560). Abrimos un programa de ejemplo (File/Examples/1.Basic/Blink) y le damos al botón Uploader. (BLINK: programa que hace que el LED del Arduino Mega se ponga a parpadear) Si parpadea ya tenemos validada nuestra placa.

2º Comprobamos que la electrónica en su conjunto funciona correctamente y podemos descargar software en ella, ya que la RAMPS la hemos soldado nosotros y nos aseguramos que no hemos cometido ningún error, cortocircuito,… Haciendo la misma operación que antes nos parpadeará el LED de la RAMPS que está en el mismo pin que el LED del Arduino Mega.

Descargando Firmware para la impresión 3D.

Como esto es software libre hay multitud de firmwares, cada uno elige el suyo y la comunidad los va evolucionando. A continuación se enumera una breve lista de los firmwares activos para repraps:

• Sprinter

• Marlin

• Teacup Firmware

• FiveD

• sjfw

• Makerbot

• Grbl

Para más detalles ver la lista de Firmware.

Aquí hablaremos de los dos más importantes Sprinter (el más estable, uno de los más antiguos) y Marlin (es el futuro, el último que ha salido, incorpora todas las mejoras, se están metiendo GCodes nuevos para implementar aceleración, arcos más suaves,… lo malo es que es una versión de prueba, no está tan probado como el Sprinter). Para ver una comparación detallada Sprinter vs Marlin o habéis tenido algún problema con Sprinter y queréis instalar Marlin visitar esta página de Arduteka.

Dentro de Sprinter, ya que es un software libre y está continuamente evolucionando, buscamos en el repositorio el Último Sprinter, y tenemos una versión Super Estable (para validar nuestra impresora 3D) la descargaremos en nuestra RAMPS. Una vez que comprobemos que funciona podemos meter la última versión de Sprinter o Marlin.

Configuramos y descargamos el Sprinter Super-estable. Descomprimirlo y copiar la carpeta Sprinter en el directorio /home/usuario/Sketchbook en Linux. Para los sistemas operativas MAC y Windows ir a la opción File/preferences y mirar el directorio en la caja sketch book location.

Arrancar el entorno de arduino y abrir el firmware desde la opción File/Sketchbook/Sprinter (importante hacerlo en este orden), se nos abre el entorno Arduino con el Sprinter. Configurar la electrónica en la pestaña configuration.h. En el ejemplo del tutorial es la RAMPS 1.2. Para ello modificar esta línea con el código correspondiente a la electrónica: #define MOTHERBOARD 3 (Para la RAMPs 1.3 ó Ramps 1.4 usar el número 33. La ramps 1.4 no está en los comentarios, pero funciona igual que la 1.3).

Descargar el firmware en la electrónica, y ya tenemos la electrónica lista para conectarla al PC.

Probando el software de impresión.

Al igual que antes al tratarse de Open-Source existen infindad de alternativas de programas host para comunicar el GCODE a la impresora 3D (p.ej: printrun, repsnapper,replicatorG, Repetier-Host).

Un software muy utilizado es el replicatorG, software bastante maduro, lleva muchos años, creado por MakerBot para imprimir con sus impresoras 3D, con un interfaz muy intuitivo y unidades en milimetros.

En el tutorial se presenta el programa que utilizaremos para imprimir: el Pronterface y se comprueba que se conecta con la electrónica. Se explica brevemente la interfaz del pronterface. Ya se tiene todo listo para probar la electrónica desde el PC.

Lo primero descargaremos este archivo con el Printrun (Pronterface) y descomprimiremos la carpeta en un directorio de trabajo. Conectamos la electrónica al PC, arrancamos el pronterface (ejecutar archivo pronterface.py) y seleccionamos el puerto serie donde hemos conectado la RAMPS.

Seleccionamos velocidad de extrusión 115200 y de momento cantidad a Extruir 5 mm. Pulsamos el botón de connect. En zona de la derecha aparecerá el mensaje:

Connecting... ok T:5 B:0 Printer is now online.

Comprobamos que el pronterface puede abrir un archivo STL. Seleccionar la opción File/Open y en la carpeta test abrimos el archivo cube-20-20-10.stl

Preparando la fuente de alimentación.

Se describe cómo preparar y probar la fuente de alimentación para la impresora 3D. Normalmente se utiliza una fuente ATX de PC. Son necesarios 12v y al menos una corriente de 15A.

Para electronicas RAMPS: Cortar el conector molex de 4 vías que tiene 2 cables negros y 2 amarillos (12v). Soldar terminales en los extremos (opcional) y conectarlo a las clemas. En la Ramps 1.2 sólo se conectan 2 cables, mientras que en la ramps 1.3 se conectan los 4 (2 amarillos y 2 negros). Para la Sanguinololu se conecta directamente este conector molex a la electrónica.

Es necesario trucar la fuente ATX ya que la fuente también la controlamos por software cuando queremos que los PC’s se autoapaguen. Para que funcione es necesario conectar el cable verde del conector molex grande (20 pines) con el negro. Esto se hace fácilmente con un trozo de clip.

Por último ennchufar la fuente a la red, encenderla y comprobar que el ventilador se mueve. ¡Ya tenemos la fuente lista!.

Soldando los conectores de los motores paso a paso.

Se describen los motores paso a paso y se suelda un conector en uno de ellos. Se comprueban las conexiones observando la corriente inducida en un LED. Los motores los ha comprado en xyz printers. Son NEMA 17.

Necesitamos cinco motores, uno para el eje X, otro para el eje Y, dos para el eje Z porque van en paralelo, y uno para el extrusor. Son motores bipolares, tienen 2 bobinas,tenemos que detectar de los cuatro cables cuales van a las dos bobinas. En el caso que estamos amarillo-azul es una bobina y verde-rojo otra. Una manera sencilla de localizarlas y de paso comprobar el motor paso a paso, si las conexiones electricas funcionan es utilizar un LED.

Colocamos el LED entre dos cables y al girar el eje del motor con los dedos se induce una corriente por la bobina que pasa al LED y luce.

Probando un motor.

Se prueba un motor paso a paso, conectado al eje X por ejemplo. Se utiliza el Pronterface para moverlo y se explican los problemas más frecuentes.

Ajustando la corriente de los motores.

Se describe el procedimiento para ajustar la corriente de los motores paso a paso. Es muy importante hacerlo para que no consuman demasiado y así no se caliente (no necesitemos disipadores) ni se rompan los drivers. Si la corriente es muy pequeña el motor puede perder pasos.

RAMPS conectada a la alimentación y al PC, y motor paso a paso conectado al eje X por ejemplo, y el Pololu o driver de Potencia del eje al que hemos conectado el motor en este caso el eje X. El driver de potencia tiene un pequeño potenciómetro con el que vamos a ajustar la corriente.

Pondremos el polímetro en serie con el cable de 12 Voltios que viene de la fuente de alimentación, como se muestra en la figura.

• Encendemos la fuente de alimentación. Se verá el consumo cuando no hay motores funcionando, que es de unos 75mA.

• Arrancar el pronterface y darle a que se mueva el motor del eje X.

• En el polímetro se verá la corriente total consumida (Corriente del motor + los 75mA).

• Mover el potenciómetro hasta que la corriente del motor sea de 200mA.

• Apagar la fuente. Sacar el pololu y conectar otro, para ajustar la corriente del eje Y.también a 200mA.

• La corriente del eje Z la ajustaremos a 400mA.

• La corriente del Extrusor la ajustaremos a 400mA.

Probando los 4 motores a la vez.

Se van a mover 3 motores a la vez para comprobar que todo funciona bien. Para ello se enviará a la electrónica un fichero .gcode con la marcha imperial. Los motores empezarán a moverse y se podrá escuchar la famosa melodía de la guerra de las galaxias.

Preparando los finales de carrera.

Los finales de carrera (EndStop) nos permiten detectar el origen de coordenadas de nuestra impresora 3D. Los que nosotros utilizaremos son los mecánicos, que son muy baratos, funcionan muy bien y se colocan fácilmente. Vamos a necesitar tres, uno para el eje X, uno para el eje Y y otro para el eje Z.

Sólo se hace “Homing” (llevar el extrusor al origen o posición cero) cada vez que se imprime una pieza por lo que no se produce mucho desgaste del final de carrera.

Otra opción sería utilizar finales de carrera ópticos, pero no son recomendados, MakerBot los empezó a utilizar y tuvieron muchos problemas de falsos positivos.

Los finales de carrera magnéticos se podrían utilizar, se basan en el efecto hall y se pone un pequeño imán, y el sensor es capaz de detectar cual es la distancia que hay entre el imán y el sensor (la recomendación es: opcional para el eje Z).

Para preparar los finales de carrea mecánicos estañeamos los pines C y NO del final de carrera, estañeamos los dos cables que se soldarán (conviene que sean de colores distintos). Colocar el termorretráctil, soldar los cables y aplicar calor en el termorretráctil. Soldar los otros extremos de los cables a un conector de 3 pines. Si has comprado los finales de carrera en xyzprinters, este conector ya estará listo. Sólo hay que eliminar el cable rojo, ya que sólo se usarán 2 (el blanco y el negro).

Usar un polímetro para comprobar que las soldaduras están bien hechas.

Volver al índice.

Comprobando los finales de carrera.

Se prueban los 3 finales de carrera y comprueba el correcto funcionamiento del “homing”.

¿Cómo fabricar mi propia impresora 3D?

Índice:

• Introducción.

• Proyecto RepRap.

• Proyecto Clone Wars.

• Pautas a seguir fabricación Prusa Mendel Iteración 2.

Introducción.

Si queremos fabricar nuestra propia impresora 3D estamos de suerte, y ¿por qué?, porque existen impresoras 3D Open-Source, esto quiere decir, que todo lo que envuelve a esta impresora 3D y su documentado es libre, accesible, se puede entender, estudiar, mejorar, adaptar, arreglar incluso vender. Además al montarla nosotros mismos el coste es mucho menor que comprar una impresora 3D ya montada.

Proyecto RepRap.

La idea de estas impresoras salió de un Proyecto llamado RepRap que es la abreviatura para “Replicating Rapid Prototiping”.

Este Proyecto Reprap nace en el año 2.005 gracias a la idea del ingeniero Adrian Bowyer de la Universidad de Bath, en el Reino Unido, al cabo de tres años de trabajo, el 9 de febrero de 2008 para ser más exactos, tenía en sus manos la primera impresora 3d Open-Source a la que denominaron Darwin.

Es una iniciativa creada con el propósito de crear una máquina de prototipado rápido libre que sea capaz de replicarse a sí misma. Una máquina de este tipo puede fabricar objetos físicos a partir de modelos generados por ordenador. RepRap está disponible bajo la licencia GNU GPL, esta licencia permite que podamos copiar, estudiar, distribuir y mejorar sus diseños y código fuente.

RepRap imprime objetos en 3D a base de plástico por FDM (Fused Deposited Modeling) permitiendo la fabricación de objetos. Incluso RepRap puede generar las partes necesarias para construir otra máquina igual a ella, las piezas no replicables las llamaremos vitaminas que son tornillos, tuercas, rodamientos, arandelas, motores,…Entonces, si el proyecto tiene éxito, estaríamos hablando de que en cada casa o centro comunitario existiría una RepRap.

Proyecto Clone Wars.

Lo mejor de todo es que aquí en España está el Proyecto Clone Wars que es un grupo dentro de la comunidad RepRap, que trata de documentar en español todo lo necesario para que puedas construir tu propia impresora 3D, al que pertenece Juan González Gómez (Obijuan) autor de unos tutoriales que nos serán de gran utilidad. Además recopilan información como ubicación de comercios locales, miembros del grupo que tienen una impresora cerca de tí…, datos en general que te pueden ayudar con tu proyecto. Es decir, son una comunidad que se dedican a “imprimir” impresoras, aprenden a construirlas, ayudan a otros a construirlas e intercambian información y experiencia.

Gracias a estos dos proyectos y sobre todo a unos tutoriales de Obijuan (63 microtutoriales como él diría) donde explica paso a paso y con minucioso detalle todo el proceso de fabricación de una impresora RepRap Prusa Mendel Iteración 2, ya no tenemos excusa para comenzar a realizar nuestra propia impresora 3D. Este modelo ya es un poco obsoleto, ya saben como evoluciona esta tecnología, pero la base del proceso es práticamente la misma para el resto de impresoras 3D de esta familia. Para ver el árbol genealógico de este tipo de impresoras 3D click aquí.

Lo primero que deberemos hacer es elegir el modelo de impresora que queremos construir, para ello iremos a la página de Clone Wars y vemos los diferentes modelos (click aquí).

Como ven, existen varios tipos de impresoras 3D pero de la que mayor documentación tenemos es de la RepRap Prusa Mendel Iteración 2, por lo tanto iremos comentando la fabricación de esta impresora, introduciremos ideas y conceptos, veremos las distintas posibilidades en la electrónica, en el software, las mejoras que se podrán ir haciendo,…

Por lo tanto lo que más cambiará de esta impresora 3D con la que elijamos prácticamente será la estructura. Si eligieramos otra impresora 3D, iríamos a la página de Clone Wars en Modelos de Impresoras  y elegimos por ejemplo Prusa iteración 3 single frame, y tendríamos información que va dejando la comunidad, pasos a seguir, videos,… para el montaje de la estructura. Aquí por ejemplo vemos un vídeo sobre el montaje de ésta:

Pautas a seguir fabricación Prusa Mendel Iteración 2.

Impresora 3D Prusa Mendel Iteración 2:

1. Electrónica.

2. Preparativos.

3. Montaje del eje X.

4. Montaje del chásis básico.

5. Montaje del eje Y.

6. Montaje del eje Z.

7. Mi máquina CNC.

8. La base caliente.

9. El extrusor.

10. ¡Imprimiendo!

11. Mejoras, evolución,…

12. Proveedores.

13. Thingiverse.

14. Software de diseño 3D

Dejo también un enlace a la wiki que ha creado Juan González Gómez (Obijuan) donde encontraremos fotos, videos y explicaciones de todo el proceso de fabricación y que he ido utilizando.

Utilidades de las impresoras 3D

A mi parecer, el principal objeto de estas impresoras 3D era el de su uso en diseño, arquitectura e ingeniería, es decir, para el prototipado de piezas, ver como sería un objeto realmente antes de proceder a su fabricación. Estás impresoras 3D tenían un coste muy alto y no era fácil tener acceso a una de ellas, pero ahora con la creación de impresoras 3D de un coste accesible para usuarios aficionados y del potencial por explotar de estas impresoras 3D (por ejemplo con la creación de nuevos materiales de impresión 3D), ha habido y habrá un gran aumento de sus utilidades. Podremos crear cualquier objeto que tengamos en mente o que necesitemos, el límite sólo radicará en nuestra imaginación, aunque habrá que tener cuidado si alguno de los objetos esta sujeto a derechos de autor o sujeto a protección de patentes, estos objetos no deberían reproducirse con una impresora 3D, estos problemas de propiedad intelectual aun no están resueltos.

Aquí voy a nombrar algunas de sus utilidades, las más comunes, algunas innovadoras y otras curiosas:

- El primero y más común es el prototipado de piezas, para hacer pruebas antes de llegar a fabricarlas. Utilizado mayormente por diseñadores industriales, ingenieros y arquitectos.

- Se utiliza en museos, para tener replicas de todos los objetos que se obtienen en excavaciones arqueológicas, para documentar y mantener su conocimiento futuro. También para evitar que en su exposición puedan ser dañados los objetos originales. Piénsenlo hasta podríamos tener replicas de figuras de museo en nuestras casas (si quieres leer más sobre este tema click aquí).

- En la ortodoncia, por ejemplo para hacer réplicas de dentaduras y posteriormente los moldes. También se habla de ortodoncia invisible, utilización de tecnologías como escaneado 3D, CAD, Simulación, e impresión 3D, nos permite tener unas férulas invisible que nos darán el mismo resultado que los molestos y antiestéticos brackets, con costos inferiores y mayor satisfacción del cliente (si quieres leer más sobre este tema click aquí).

- En educación, antes sólo se llegaba a diseñar en 3D porque no se tenía acceso a estas impresoras 3D, y ahora se puede dar un paso más y llegar a realizar esas piezas.

- Son además muy apropiadas en la creación de prótesis médicas, pues permiten adaptarlas a las características particulares de cada paciente con facilidad. En la actualidad se están fabricando audífonos ya que la forma de cada oreja es diferente.

Por ejemplo: Una tráquea impresa en 3D salvó la vida de un bebé de tan sólo seis semanas.

(noticia sacada de FayerWayer, para leer más haga click aquí).

Varias noticias relacionadas también con la medicina que nos muestran el potencial de estas máquinas:

Hombre recupera su rostro gracias a las impresoras 3D.

(noticia sacada de FayerWayer, para leer más haga click aquí).

Crean prótesis de mano robot para niño de 5 años con impresoras 3D.

(noticia sacada de FayerWayer, para leer más haga click aquí).

Órganos impresos en 3D para guiar el bisturí del cirujano.

(noticia sacada de Xataka, para leer más haga click aquí).

- Hay emprendedores que les han sacado provecho a las impresoras 3D y han creado su propio negocio, este que menciono a continuación se encarga de crear esculturas a partir de los dibujos de los niños. Por ejemplo aprovechar la creatividad de tu hijo/a para crear una figura a partir de un dibujo suyo y llevártelo a la oficina, decorar su cuarto… (para saber más sobre esta empresa click aquí).

Jon Bengoetxea

En su blog nos explica 10 formas en las que las impresoras 3D ayudan a avanzar a la ciencia, y otras cosas más interesantes que podremos encontrar en su blog.

¿Qué materiales se utilizan para la impresión 3D?

Al tratarse de una tecnología que todavía esta en sus inicios existe una escasez de materiales de impresión. Por el momento, lo más común es imprimir objetos con dos tipos de material, el plástico ABS y el plástico PLA (se comercializan dos tamaños, de 3 mm y 1,75 mm de diámetro). El primero es un compuesto de acrilonitrilo butadieno estireno, mientras que el segundo es ácido poliláctico. Ambos son termoplásticos, es decir, que se pueden fundir a altas temperaturas para que luego al ser expulsados por la boquilla puedan convertirse en sólido repentinamente.

El PLA es más barato que el ABS, no es tóxico, puede entrar en contacto directo con alimentos. Es más duro pero menos flexible. Y es más fácil de usar para comenzar a imprimir.

Aunque existen otros materiales algunos de los cuales todavía se encuentran en estado experimental. Materiales más resistentes y flexibles como son el nylon, la plata, el acero, la pulpa de madera e incluso el cemento. También se ha empezado a idear conmateriales ecológicos como el papel, sal y también acrílicos como materia prima. De este modo, se intenta ampliar la diversidad de materiales para poder abarcar ámbitos como la arquitectura, la medicina y muchos otros.

En esta página de TECNONAUTA tenemos información y videos sobre estos materiales de impresión (clic aquí) o también en Impresoras 3D.

Bendlay

En Alemania, hay un hombre que se dedica a desarrollar nuevos, innovadores y asequibles materiales para impresoras 3D FDM. Su nombre es Kai Parthy y es el responsable de de la creación de productos como LayWoo-d3, un filamento compuesto de un 40% de madera reciclada, y que proporciona un look orgánico e incluso artesanal a un producto tecnológico como es el obtenido por una impresora 3D. También ha desarrollado LayBrick, un material parecido a la arenisca, el cual es perfecto para las representaciones de edificios y obras arquitectónicas.

Ahora nos sorprende con Bendlay, un filamento duradero, traslucido y como su nombre indica, “bendable” o flexible en castellano. Como nos indica su descripción y su video-demostración, Bendlay es ideal para crear cierres y amarres, así como su translucided, próxima a la del plexyglass, lo hace ideal para la creación de botellas con paredes finas, y objetos que necesiten dejar pasar la luz a través de ellos… seguir leyendo

Alimentos como tinta.

Y hay materiales muy curiosos en los que también se esta invirtiendo, por ejemplo la NASA quiere crear una impresora 3D de alimentos:

Sugru.

Por otro lado, la compañía especializada en productos y aparatos de impresión 3D, Hyrel 3D, nos sorprende con un nuevo material que estará muy pronto al alcance de los usuarios, Sugru. Este extraño nombre es por el que se le conoce a una nueva goma de autoajuste capaz de adaptarse a cualquier forma y molde, (más información aquí).

Sugru, un nuevo material de goma para impresión 3D. Noticia sacada de impresoras3D

Algunos proveedores de materiales para la impresión:

Easysolid (Vendemos filamento PLA y ABS)

Print All the Things!!! (Multitud de colores PLA/ABS en tu casa al día siguiente)

PLABS 3D (Gran servicio y calidad en todo tipo de materiales al mejor precio; PLA, ABS, HIPS, Nylon, Laywood, Laybrick, PVA, TPE, PS, Poikilothermal, Conductivo, Glow in the dark, etc!! mail: plabs3d@gmail.com)

RepRapBCN (PLA, ABS, Nylon)

Thingibox (ABS, PLA, HIPS, pulleys, steppers y otros componentes enviados desde Barcelona)

Sección donde se listan por orden alfabético las tiendas donde es posible encontrar componentes para tu impresora 3D (Clone Wars: Tiendas).

¿Cuál es el funcionamiento de una impresora 3D?

Vamos a ver los diferentes funcionamientos de las impresoras 3D a la hora de imprimir un objeto. Son capaces de crear piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador (archivos CAD). Pueden utilizar dos métodos de impresión, porcompactación, en las que una masa de polvo se compacta por estratos, o por adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas. Si el método es por compactación del polvo, se pueden clasificar en impresoras 3D de tinta o de laser. Y hablaremos también sobre la estereolitografía y las Bio-impresoras 3D.

Video sobre el funcionamiento de una impresora 3D UP! Plus (de la compañía Entresd) con material ABS.

Juan Esteban, alumno de Mecánica-eléctrica, de la Facultad de Ingeniería (UdePiura), explica el funcionamiento y las aplicaciones de una impresora 3D, así como las ventajas que se obtienen al realizar modelos a escala para proyectos e investigaciones.

Estos son los diferentes tipos de impresión:

Estereolitografía

Fue el primer método concebido.  Consiste en la aplicación de un láser ultravioleta a una resina sensible a la luz contenida en un cubo.  El láser va solidificando la resina en capas hasta que el objeto adquiere la forma deseada.

La impresión por compactación se divide en dos:

1.Impresión 3D láser

Más conocido por su nombre en inglés (selective laser sintering o SLS), este método consiste en la compactación del material con el que se quiere construir el objeto -material que se encontrará pulverizado a una temperatura próxima a la fundición- a través de la aplicación de un láser.

2.Impresión 3D tinta (compactación)

Muy similar a la tecnología de impresión por láser, su diferencia con ésta radica en que, en lugar de emplear un láser, el material -que estará en las mismas condiciones que en la tecnología por SLS, es decir, en polvo y a una temperatura cercana a la fundición- se compactará mediante inyección de un aglomerante (tinta).

Esta tecnología permite imprimir en color, ya que el aglomerante utilizado puede tener un color u otro.

Impresión por deposición de material fundido (Adición o inyección de polímeros)

Mediante este sistema se crean los objetos superponiendo capas de abajo a arriba. El software divide el gráfico 3D en capas tan finas como el diámetro del plástico de salida. Para cada capa, la impresora va desplazándose sobre el plano para soltar el plástico sobre las coordenadas adecuadas. Formando finalmente una figura en tres dimensiones.

Bio-impresoras 3D.

No nos olvidemos de nombrar las llamadas Bio-impresoras 3D que utilizan como material de impresión 3D células madre e imprimen capa por capa, y que todavía están en fase experimental:

En este blog también explican muy bien los diferentes métodos de impresión.

FDM vs Laser Sintering  (información desde Xataka):

La aproximación para la impresión 3D de ambos métodos es radicalmente distinta aunque el procedimiento de llevarla a cabo por capas es similar.

La impresión FDM vendría a ser el proceso de ir dejando capas de plástico fundido en el lugar preciso para que cuando se enfríe se solidifique, quedando unos minúsculos cilindros de plástico que acaban fundidos en una sola pieza.

La impresión 3D estereolitográfica nace de un baño de resina que cuando es calentada e iluminada puntualmente por un láser se solidifica. La precisión del láser es mucho mejor que los inyectores / extrusores de plástico del método FDM.

En resumen, el método que veníamos viendo hasta ahora en impresoras 3D caseras y la mayoría de comerciales “derrite” el plástico para ir imprimiendo la figura capa por capa a modo de tinta semisólida. El método de láser sintering parte de una solución líquida (una resina fotosensible) que solidifica con la luz del láser, sinterizándose el material y solidificándose de manera puntual y precisa. Pese a que la calidad de las FDM es inferior a las impresoras láser o las estereolitograficas, es el sistema por el que muchas empresas están apostando.

Publicado en Temas | Etiquetado Bio-impresoras 3D, estereolitografía, FDM, funcionamiento impresoras 3D, impresión 3D, impresoras 3D adición, impresoras 3D compactación, impresoras 3D láser, impresoras 3D tinta, inyección de polimeros, Selective laser sintering

En este video de TECNONAUTA nos explican su funcionamiento, usos y precios.