5 industrias revolucionadas por la tecnología de modelado 3D

Aparecieron nuevas oportunidades después del desarrollo y la implementación de equipos 3D en casi todas las industrias. Todavía no está en todas partes, pero en diversas áreas, las tecnologías de aditivos empezaron a sustituir rápidamente los métodos de producción tradicionales. Descubrimos qué esferas han estado influenciadas por las tecnologías de modelado 3D y han revolucionado nuestras vidas.

Medicamento

El modelado 3D en medicina permite crear modelos volumétricos. La tecnología ha encontrado aplicación en odontología estética, oncología, otorrinolaringología y otras áreas.

Los modelos tridimensionales, impresos a partir de tecnologías aditivas, junto con la tomografía computarizada, se han convertido en uno de los logros indispensables en el campo de la medicina. Las imágenes tridimensionales de órganos enfermos se transforman en imágenes de alta calidad y después se convierten en modelos 3D.

El modelado permite preparar lo mejor posible para la operación y estudiar las características de la enfermedad. Por ejemplo, cuando se preparan para una operación para extirpar un tumor, los médicos estudian cuidadosamente el tamaño, forma y contorno de una neoplasia en tres dimensiones para entender qué tácticas utilizar durante la operación.

La preparación para las operaciones con modelado 3D se realiza de acuerdo con el siguiente algoritmo:

• exploración del órgano/tumor deseado;
• creación de una imagen tridimensional por el programa;
• impresión de prototipos;
• estudio del modelo;
• elección del tratamiento o método quirúrgico;
• una copia impresa del órgano para ayudar en la operación

Así, las impresoras 3D modernas ayudan a los médicos a prepararse adecuadamente para la operación.

Marketing

El modelado tridimensional se utiliza en la preparación de presentaciones de futuros productos y sus envases. En primer lugar, se dibuja el objeto, después se desarrolla su modelo 3D, y después a partir de su base mediante tecnologías de prototipado (impresión 3D, fresado, moldeado de moldes de silicona, etc.), se crea un prototipo realista de futuros productos.

Tras la renderización, la imagen resultante puede utilizarse en la creación de diseño de envases y stands de exposición, en la fabricación de elementos publicitarios exteriores y materiales de TPV.

El uso más habitual de la impresión 3D en publicidad es para eventos en los que los participantes, después de escanear, pueden imprimir copias en miniatura de sí mismos. Un ejemplo sería la campaña de Coca-Cola de 2013 en Israel que promocionaba una nueva botella pequeña. La empresa organizó un concurso en el que los participantes, mediante una aplicación móvil especial, debían crear una minicopia de sí mismos. Los ganadores fueron invitados a la fábrica de Coca-Cola, donde se crearon sus copias reales en miniatura (tras una completa exploración de sus cuerpos).

La misma idea fue utilizada por ASICS para llamar la atención y crear conciencia de marca en el Maratón de Nueva York de 2014. Previamente, invitaron a los participantes registrados a enviar una foto de ellos mismos por correo electrónico (utilizando un sitio web dedicado a esto). Entonces la empresa convirtió las primeras 500 imágenes en modelos 3D y las imprimió. Los atletas podían recoger versiones en miniatura de sí mismos en el stand de ASICS. Durante el maratón, también hubo un concurso de Twitter en el que los 50 corredores con más tuits con la etiqueta #minimarathoner ganaron las mismas minicopias.

Zapatos ASICS estampados en 3D. Fuente de la imagen: Pinterest

Arquitectura

Según Diseño de máquinasla arquitectura y el diseño son áreas en las que las impresoras 3D se utilizan de forma muy activa. En los últimos años, la impresión 3D se ha convertido en una herramienta indispensable no sólo para grandes empresas, sino también para pequeños estudios de arquitectura y diseño de todo el mundo. ¿Cuál es la razón de la popularidad de las impresoras 3D? La razón es que la impresión 3D se ha convertido en una auténtica revolución en el ámbito del prototipado de construcción, la ingeniería de diseño y la creación de nuevos objetos creativos.

Realizar maquetas arquitectónicas es una tarea importante para cualquier oficina de diseño o arquitectura. La impresión de clientes, clientes o inversores potenciales depende de la calidad del modelo del proyecto futuro. Hacer prototipos con métodos tradicionales es un proceso largo, laborioso y muy costoso. La tecnología de impresión 3D puede reducir significativamente el tiempo de producción del diseño, mejorar la calidad y acercarlo lo más posible al original. Al mismo tiempo, la mayor parte del trabajo de diseño se realiza en un ordenador mediante un software moderno de modelado 3D.

Beneficios de los modelos arquitectónicos de impresión 3D:

• velocidad de fabricación: sólo unas pocas horas de trabajo de una impresora 3D sustituyen 2-3 meses de trabajo manual;
• bajo coste de producción: se utiliza un material especial disponible basado en VisiJet PXL;
• los modelos terminados no requieren pintar, la impresión 3D repite completamente cualquier tono y color de la paleta CMYK;
• impresión 3D de alta calidad: grosor de capa desde 90 micras, hasta 390.000 colores, resolución 600x540 dpi;
• una muestra visual.

Para crear diseños arquitectónicos a todo color, se utilizan impresoras 3D de la serie ProJet x60 (ZPrinter). Son ideales para la impresión 3D rápida de modelos de demostración vibrantes y de alta precisión.

Las impresoras 3D de la serie ProJet x60 están fabricadas por 3D Systems. Crean modelos CJP a partir de un polvo compuesto especial a base de yeso. Las principales ventajas de estas impresoras 3D son la alta productividad, la calidad y el bajo coste de los materiales.

Además, las impresoras 3D de fotopolímero se utilizan a menudo en la fabricación de diseños grandes y complejos. Con su ayuda, se realizan partes complejas y detalladas de proyectos con elementos muy pequeños (menos de un milímetro). Sin embargo, estas impresoras 3D no son capaces de imprimir objetos de colores y los materiales para ellos son mucho más caros que el yeso.

Además, algunos arquitectos y diseñadores utilizan impresoras 3D que imprimen con plástico ABS. Ésta es una oportunidad para ahorrar dinero en la producción de un modelo, ya que el coste del plástico es inferior al del yeso y los fotopolímeros. Sin embargo, no puede utilizarse para crear diseños a todo color y muy detallados.

Los trabajadores autónomos también utilizan el modelado 3D para crear carteras arquitectónicas atractivas para sus clientes, puesto que son capaces de crear diseños arquitectónicos interesantes de edificios con mucha facilidad en comparación con el dibujo en 2D.

Diseño arquitectónico realizado en SelfCAD

Industria del automóvil

En ingeniería mecánica, las impresoras 3D se utilizan en todas las etapas del desarrollo del producto: desde la creación de modelos conceptuales hasta la planificación de la producción, lo que acelera y simplifica mucho el proceso de desarrollo de los ingenieros de diseño. La impresión 3D se utiliza principalmente para visualizar objetos de complejidad variable. Puede ser modelos enteros de coches o varios mecanismos. Con la ayuda del modelado 3D, puede crear una imagen volumétrica a escala de cualquier parte del coche, desde los cilindros del motor hasta el salpicadero. Sin embargo, este modelo no dará una representación completa sin un prototipo real en sus manos.

El prototipado rápido es la dirección en la que la impresión 3D se utiliza principalmente en ingeniería mecánica, desde las primeras ideas hasta el prototipo del producto terminado. La increíble velocidad de producción, alta precisión y variedad de materiales nos permiten presentar las primeras muestras para pruebas en la línea más corta posible y con la máxima calidad.

La tecnología de impresión 3D de Stratasys FDM (modelación de deposición fusionada) ha permitido a los ingenieros llevar las impresoras 3D al siguiente nivel en ingeniería mecánica. Los prototipos funcionales pueden fabricarse en sus equipos a partir de muchos plásticos de ingeniería y de alta tecnología y, como resultado, los productos se pueden mecanizar, perforar y tensar mecánicamente. Las plantas de ingeniería utilizan prendas impresas para inspeccionar toda su combinación de productos y garantizar que cada puesto de trabajo tenga todas las herramientas necesarias para conseguir la mejor eficiencia de producción posible. Hacer una variedad de herramientas utilizando plásticos industriales reales le permite acelerar la liberación de productos terminados, y las herramientas de burnout para la fundición le permiten obtener un producto moldeado de alta precisión en las líneas más cortas posibles.

El abanico de tareas que se pueden realizar con los modernos sistemas de impresión 3D se amplía todos los días que pasa. Los especialistas con experiencia podrían hacer frente a cualquier tarea complicada. Y los mejores especialistas pueden encontrarse fácilmente Engre.co - Plataforma internacional de ingeniería que ofrece servicios de ingeniería. Obviamente, ahora los productos pueden recibirse mucho más rápido y con un nivel de calidad superior. En primer lugar, las nuevas tecnologías están ampliando las oportunidades de ingenieros y diseñadores de la industria de la ingeniería mecánica. Con los nuevos equipos, puede resolver más fácilmente los problemas durante la creación de diseños conceptuales así como la producción de productos terminados.

• Los equipos 3D permiten crear prototipos para pruebas incluso antes del inicio de la producción en masa, y realizar pruebas y verificaciones de diversas características para eliminar posibles defectos de antemano.
• La impresión 3D amplía las posibilidades para crear carcasas de instrumentos y componentes de dispositivos. El nuevo equipo le permite crear cosas únicas con propiedades únicas y garantizar el funcionamiento fiable de los dispositivos diseñados.
• La impresión 3D crea amplias oportunidades para crear herramientas cómodas y eficientes que aceleran la producción.
• Las impresoras 3D le permiten crear modelos de casting de forma rápida y eficiente. Ahora es posible realizar ceras muy precisas, modelos burn-out, así como muestras para la fundición en silicona.
• Con la ayuda de una impresora 3D, puede hacer productos que estén listos para funcionar al instante: componentes de varios mecanismos, piezas y repuestos para reparaciones, componentes del motor y mucho más.

Aeroespacial

La impresión 3D se utiliza activamente en la industria aeroespacial para la creación de prototipos, piezas de motor y herramientas. Su uso permite al fabricante reducir el coste de los productos, mejorar su rendimiento y reducir significativamente el tiempo necesario para fabricar productos individuales. Todas las grandes empresas aeroespaciales están recurriendo a tecnologías aditivas de una u otra forma.

La impresión 3D se utiliza para producir piezas de motor. Así, la empresa estadounidense Aerojet Rocketdyne ha firmado un contrato de 1.600 millones de dólares para la producción de un motor de cohete RS-25, y algunas de las piezas se realizarán en una impresora 3D. La producción de una prenda mediante métodos tradicionales podría tardar seis meses, pero la impresión 3D permitió a Aerojet Rocketdyne reducir tiempo y costes y acelerar significativamente el proceso de producción del prototipo. Además, la empresa está aplicando con éxito tecnologías aditivas a otros proyectos.

Otra empresa estadounidense, Rocket Lab, está construyendo la primera estación de lanzamiento orbital de Nueva Zelanda. Es a partir de ahí donde se están haciendo planes para lanzar el primer cohete del mundo con motor de oxígeno-hidrocarburos impreso en 3D.

La lista estaría incompleta sin el empresario y diseñador Elon Musk. Su empresa, SpaceX, ha probado con éxito los motores SuperDraco impresos en 3D que se utilizarán en la nave espacial Dragon y también están trabajando en el sistema de propulsión Raptor Rocket.

Cohete impreso en 3D. Fuente de la imagen: relatividad

Las tecnologías aditivas también se están utilizando en proyectos prometedores. La NASA está utilizando técnicas avanzadas para preparar una misión en Marte: la impresión 3D ya se utiliza para crear prototipos, fabricar piezas en el espacio e incluso fabricar componentes de motor para una futura nave espacial que irá a Marte.

Otro ámbito de la industria aeroespacial que decidimos considerar por separado son las tecnologías aditivas en la producción de satélites. A diferencia de un cohete, el coste de un satélite es significativamente menor, pero también se puede reducir prestando atención a las tecnologías innovadoras.

Esto es exactamente lo que hizo el gigante aeroespacial Boeing cuando empezó a utilizar la impresión 3D para fabricar satélites modulares. Actualmente, un dispositivo cuesta, en promedio, 150 millones de dólares; este precio no sólo se debe al componente de alta tecnología, sino también al importante coste de la mano de obra implicada en la producción. Cuando se utilicen impresoras 3D, el coste y el tiempo de producción de los satélites se reducirán significativamente.

Las pequeñas startups y proyectos de investigación tienen tareas más modestas, pero la impresión 3D también les ayuda. Un equipo de investigadores de la Northwestern Nazarene University de Idaho está esperando el lanzamiento de su primer satélite en el estado, el satélite MakerSat impreso en 3D. Las dimensiones del dispositivo son sólo 10x10x11,35 cm y se creó a partir de polímeros disponibles para la impresión 3D.

El desarrollador de satélites de alto rendimiento Millennium Space Systems anunció recientemente la finalización de un modelo de preproducción de la serie ALTAIR, que ahora se está preparando para el lanzamiento en el espacio. Las nuevas tecnologías utilizadas en la construcción del satélite harán posibles nuevas misiones espaciales. Por ejemplo, la impresión 3D ahorrará el coste de enviar piezas al espacio y acortará el tiempo de preparación y realización de misiones.

Le agradecemos que se haya tomado el tiempo de leer el artículo y esperamos que haya encontrado la información que estaba buscando. Le animamos a comentar cualquier duda o sugerencia, ¡gracias!€