Conoces las impresoras 3D pero, ¿sabes cómo funcionan en realidad?

Conoces las impresoras 3D pero, ¿sabes cómo funcionan en realidad?

Rodrigo Alonso

Las impresoras 3D se han convertido en uno de los periféricos en boca de todos en los últimos años. Su enorme utilidad en gran cantidad de campos han hecho que sea un accesorio imprescindible en muchos campos, y es por ello que hemos pensado que se merecen un artículo para que podáis saber cómo funcionan y como utilizarlas con vuestro PC de la mejor manera posible.

Las impresoras 3D se empezaron a utilizar para las necesidades industriales, en especial para la creación de piezas para prototipos rápidos. Gracias a esta tecnología se hizo posible crear piezas únicas dentro de un modelo más complejo sin necesidad de crear moldes especiales que requerían además desarrollar máquinas, proceso que retrasaba el despliegue de nuevos productos.

Las primeras impresoras 3D eran grandes y caras de utilizar, pero con el tiempo y gracias a la mejora en la tecnología, el coste de la impresión 3D ha ido bajando hasta ser posible tenerlas en casa. En cuanto a la calidad de los materiales, estos han ido mejorando y ahora tenemos una gran cantidad de filamentos y resinas para crear todo tipo de modelos de manera fácil. Esto ha permitido que pequeños negocios puedan fabricar sus propios objetos en 3D para diversos usos, pero también para que usuarios domésticos puedan realizar sus creaciones propias.

 

¿Qué tipos de impresoras 3D podemos encontrar?

Hay diferentes tipos de impresoras 3D y que utilizan diferentes materiales para realizar la creación de las piezas, pero fundamentalmente podemos encontrar dos tipos, conocidos como «de filamento» y «de resina».

 

Impresoras 3D de filamento

Este tipo de impresoras 3D se llaman también FSM, y basan su funcionamiento en utilizar termoplásticos para funcionar, un material que es bastante barato y por este motivo son las más comunes en los hogares. Este tipo de impresoras hacen uso de los filamentos de plástico PLA y ABS, aunque también se ha llegado a utilizar filamentos de madera, corcho e incluso el café.

Impresoras 3D filamento

Su funcionamiento es muy básico: tenemos un rollo de filamento del que un cabezal extrusor va cogiendo el material, lo calienta hasta fundirlo, y lo va depositando poco a poco para generar la pieza que queremos crear. El proceso de creación de piezas en este tipo de dispositivo sería más o menos así:

  1. Se carga el filamento de termoplástico en la impresora, el cual es alimentado en el extrusor. Ahí, el filamento se calienta hasta fundirse y se va depositando en la «cama» para crear la pieza, con un funcionamiento muy parecido al de una pistola de pegamento termofusible, solo que con mucha más precisión.
  2. El extrusor se encuentra conectado a un sistema en tres dimensiones que le permite moverse en tres ejes distintos. De izquierda a derecha, de arriba a abajo y cerca y lejos.
  3. La impresora imprime el objeto por capas, depositando el termoplástico poco a poco en cada una de ellas. Muchas veces será necesario cambiarlo a mitad de la impresión, así que ojo con eso.
  4. El proceso de impresión es lento, ya que se ha de esperar que el material utilizado se solidifique, por ello algunas impresoras 3D suelen tener un pequeño ventilador conectado al extrusor.
  5. Con tal de conseguir que el modelo físico sea más fuerte, algunas impresoras suelen rellenar de más algunas partes del objeto.

La impresora ira imprimiendo capa por capa hasta terminar el objeto, puede tardar muchas horas.

 

Impresoras 3D de resina

Las impresoras de resina, también llamadas SLA, se basan en el uso de resinas, sus acabados son mucho mejores y permiten un mejor prototipaje. A día de hoy las SLA son ampliamente utilizadas para la creación de piezas que no requieren color específico, y en especial por los aficionados a las miniaturas y el modelismo, que suelen pintar ellos mismos los modelos que utilizan.

Impresora 3D resina

Las impresoras SLA suelen ser cerradas por los gases nocivos que genera la resina al calentarse, por lo que son mucho menos seguras y no son recomendadas para manos inexpertas. En todo caso, si pretendes comprar una impresora 3D de resina para tu casa, la recomendación es tenerla en un espacio bien ventilado y lejos de donde vayas a estar.

Una impresora 3D de resina tiene un funcionamiento bastante más complejo que el de una de filamento: a modo de resumen, cuenta con un láser UV controlado que proyecta una imagen en una superficie llena de resina, haciendo que cambie su estado de líquido a sólido. Dicho de otra manera, el láser «dibuja» los contornos de la pieza que queremos imprimir sobre la capa de resina, haciendo que se endurezcan las partes que enfoca.

  1. Tenemos un tanque lleno de resina.
  2. La impresora baja o levanta la plataforma de impresión según necesita, creando una capa delgada de resina.
  3. El láser UV dibuja el patrón de una sola capa en la resina, haciendo que se solidifique.

Una impresora 3D de resina tarda también bastante tiempo en crear una pieza utilizable, y tiene la desventaja de que incluso cuando ya ha terminado de «imprimir», hay que curar la pieza (generalmente metiéndola en otro dispositivo de curado que la cubre de luz UV para hacer que se termine de solidificar del todo).

 

Cómo obtener los modelos 3D

Lo primero que vais a necesitar es un programa de diseño asistido por ordenador o CAD que os permita modelar en 3D el objeto, podéis optar por el que más os guste y con el que os sintáis más cómodos.

Tenemos casos como Blender, el famoso AutoCAD utilizado por los arquitectos e incluso Rhinoceros que es altamente popular entre los diseñadores de joyas, aunque también podéis optar por el fácil aunque simple TinkerCAD de Autodesk. Todos ellos son válidos para que podáis crear vuestros objetos y si os interesa los podéis compartir en la red con otros usuarios para que los puedan imprimir.

AutoDesk TinkerCAD

Otro método que se utiliza son los escáneres 3D, cámaras que utilizan CCDs de infrarrojos o de tiempo de luz para medir la distancia de cada objeto respecto a la cámara, para así tener un modelo volumétrico del objeto. Es una técnica que se utiliza mucho en medicina para tener imágenes en 3D, pero debido a que no se basa en polígonos sino en vóxeles, requiere la transformación del modelo a uno poligonal o basado en triángulos para poderse manipular después en un programa de CAD.

En todo caso, existe una gran cantidad de programas, con más y menos opciones y tanto gratuitos como de pago, para poder crear y modificar los modelos 3D. Ojo con esto, porque además dependiendo del tipo de impresora, tendrás que crear soportes para las piezas que se vayan alejando de la base para que se mantengan en su sitio durante la impresión, soportes que posteriormente tendrás que retirar.

 

Formatos de archivo para impresoras 3D

Utilicemos el método que utilicemos, los formatos de archivo más utilizados en la impresión 3D son los siguientes:

  • STL: es el formato más utilizado; son las siglas (en inglés) de STereoLithography o Standard Triangle Language, un formato para CAD que define la geometría del objeto 3D pero que excluye información como el color, texturas o propiedades físicas.
  • 3D Manufacturing Format (3MF): se trata de un formato basado en XML, y el estándar del consorcio 3MF. Almacena en su interior no solo los datos de la forma, sino también del color y el material utilizado.
  • Additive Manufacturing File (AMF): otro formato XML con características similares al 3MF, ya que también almacena como información la forma, el material y el color.
  • Object file format (OBJ): se utiliza como formato de imagen compatible entre varios editores 3D.

Estos formatos no son suficientes para poder imprimir un objeto en una impresora 3D, sino que es necesario el uso de programas Slicer, sobre los cuales hablaremos a continuación.

 

¿Cómo comunico mi impresora 3D con el PC?

Te preguntarás si hay que hacer algo específico para poder utilizar una impresora 3D en tu casa, manejándola con los archivos que creas en el PC. Dependiendo de la impresora que hayas comprado, hay diferentes formas de comunicación:

  • Vía WiFi.
  • Por USB, conectada directamente al PC.
  • Utilizando una tarjeta SD / micro SD.

Pronterface

Al igual que ocurre con las impresoras convencionales, las impresoras 3D requieren de software para controlar la impresión 3D, y a este respecto nosotros os recomendaríamos Pronterface, el cual nos permite controlar los diferentes aspectos de esta de manera directa y cómoda. Aparte, es compatible tanto con Windows como con Mac y Linux, así que tengas el sistema operativo que tengas, podrás utilizarlo.

 

Slicing en impresoras 3D

Las impresoras 3D imprimen los objetos por capas, imprimiendo cada una encima de la otra en un proceso donde cada vez el modelo real va ganando más altura. Al contrario de otros métodos de impresión de objetos no estamos hablando de fundir un objeto en un molde o esculpir sobre una piedra.

Creality Ender 5 S1

Esto hace que sea necesario el uso de software que toma el modelo original y lo convierte en un formato de archivo donde se define como son cada una de las capas que forman el objeto a imprimir. Al proceso lo llamamos Slicing y este tipo de aplicaciones Slicers.

No solamente transforman el modelo en una serie de capas que la impresora 3D puede utilizar, sino que en muchos casos nos permiten ajusta la altura de cada capa, la densidad de llenado, crear incluso soportes para que la estructura 3D se sostenga por si sola por si fuese necesario en medio de la impresión. Por lo que este tipo de software también forma parte del proceso creativo para poder obtener la mejor pieza posible.

 

¿Merece la pena comprar una impresora 3D?

A día de hoy podemos ver como el uso de las impresoras 3D se ha asentado, y es que es común ver a bastante gente que tiene una, aun siendo un dispositivo realmente caro, existen soluciones que nos pueden permitir crear diversos objetos por un precio más asequible. Hubo un momento en el que tener una de ellas se podría considerar un capricho, ni mucho menos nos referimos a que actualmente no lo sea, ya que no es un tipo de producto que sea indispensable, pero si que es cierto que nos permite dar rienda suelta a nuestra creatividad, así como ayudarnos a solucionar diversos problemas que podemos tener en nuestro día a día.

Al final tener un dispositivo que te puede crear un objeto como puede ser un soporte para poner el móvil en un lugar sabiendo que va a estar seguro, así como muchos otros artículos de plástico que podemos comprar de normal, es realmente útil. Y es que el hecho de poder crear una gran variedad de proyectos directamente desde tu casa abre la puerta a infinitas posibilidades, que tan solo descubres una vez posees uno de estos productos.

Es por ello, que podemos indicar que merece la pena, aunque como todo, al ser un objeto que resulta tan caro es normal que siempre haya prioridades, y que una impresora 3D no sea una de ellas, pero como bien hemos indicado al principio, hay ciertos momentos en los que podemos agradecer tener una. De esta forma, es recomendable que si encontráis un modelo que os permita conocer los usos que puede llegar a tener este particular dispositivo (como el que os vamos a presentar a continuación), os recomendamos que invirtáis ese dinero para conocer el motivo por el que realmente merece la pena.

 

¿Es caro tener una?

La verdad es que, pese a comenzar con precios bastante poco asequibles, a día de hoy conseguir una impresora 3D es mucho más económico. Las podremos encontrar, con características decentes, para pasar un buen rato, por poco más de 100 euros, a los que deberíamos añadir el material que utilizaremos, que tampoco es caro, aunque está claro que si queremos ir a por un modelo de impresora y un tipo de material con unas especificaciones superiores, podremos dejarnos una gran cantidad de dinero.

Te dejamos por aquí una BBB (Buena, bonita y barata). No es la más económica que podrás encontrar pero si que de lo mejor en calidad y precio si buscas algo decente que te sirva para comenzar a cogerle el gusto a esta tecnología.

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  • Un anunciante quiere tener una mayor comprensión del tipo de público que interactúa con sus anuncios. Por ello, acude a un instituto de investigación con el fin de comparar las características de los usuarios que han interactuado con el anuncio con los atributos típicos de usuarios de plataformas similares en diferentes dispositivos. Esta comparación revela al anunciante que su público publicitario está accediendo principalmente a los anuncios a través de dispositivos móviles y que es probable que su rango de edad se encuentre entre los 45 y los 60 años.

La información sobre tu actividad en este servicio, como tu interacción con los anuncios o con el contenido, puede resultar muy útil para mejorar productos y servicios, así como para crear otros nuevos en base a las interacciones de los usuarios, el tipo de audiencia, etc. Esta finalidad específica no incluye el desarrollo ni la mejora de los perfiles de usuario y de identificadores.

  • Una plataforma tecnológica que opera con un proveedor de redes sociales observa un crecimiento en los usuarios de aplicaciones móviles y se da cuenta de que, en funciónde sus perfiles, muchos de ellos se conectan a través de conexiones móviles. La plataforma utiliza una tecnología nueva para mostrar anuncios con un formato óptimo para los dispositivos móviles y con un ancho de banda bajo a fin de mejorar su rendimiento.
  • Un anunciante está buscando una forma de mostrar anuncios en un nuevo tipo de dispositivo. El anunciante recopila información sobre la forma en que los usuarios interactúan con este nuevo tipo de dispositivo con el fin de determinar si puede crear un nuevo mecanismo para mostrar la publicidad en ese tipo de dispositivo.

El contenido que se presenta en este servicio puede basarse en datos limitados, como por ejemplo la página web o la aplicación que esté utilizando, tu ubicación no precisa, el tipo de dispositivo o el contenido con el que estás interactuando (o con el que has interactuado) (por ejemplo, para limitar el número de veces que se te presenta un vídeo o un artículo en concreto).

  • Una revista de viajes, para mejorar las experiencias de viaje en el extranjero, ha publicado en su página web un artículo sobre nuevos cursos que ofrece una escuela de idiomas por Internet. Las publicaciones del blog de la escuela se insertan directamente en la parte inferior de la página y se seleccionan en función de la ubicación no precisa del usuario (por ejemplo, publicaciones del blog que explican el plan de estudios del curso para idiomas diferentes al del país en el que este te encuentras).
  • Una aplicación móvil de noticias deportivas ha iniciado una nueva sección de artículos sobre los últimos partidos de fútbol. Cada artículo incluye vídeos alojados por una plataforma de streaming independiente que muestra los aspectos destacados de cada partido. Si adelantas un vídeo, esta información puede utilizarse para determinar que el siguiente vídeo a reproducir sea de menor duración.

Se puede utilizar la localización geográfica precisa y la información sobre las características del dispositivo

Al contar con tu aprobación, tu ubicación exacta (dentro de un radio inferior a 500 metros) podrá utilizarse para apoyar las finalidades que se explican en este documento.

Con tu aceptación, se pueden solicitar y utilizar ciertas características específicas de tu dispositivo para distinguirlo de otros (por ejemplo, las fuentes o complementos instalados y la resolución de su pantalla) en apoyo de las finalidades que se explican en este documento.

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