NeoFronteras

Impresión 3D económica

Área: Tecnología — lunes, 6 de abril de 2009

Un grupo de investigadores han conseguido recrear un material para su uso en impresoras 3D que combina la cerámica tradicional con las nuevas tecnologías y que es infinitamente más barato que el oficial.

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Dos vasijas obtenidas con este método e inspiradas en la cerámica india de suroeste norteamericano. Foto: U. of Washington.

Todos hemos caído alguna vez en las redes de las empresas fabricantes de impresoras de chorro de tinta. Al comprar un ordenador prácticamente regalaban la impresora de chorro de tinta. Eso sí, la impresora venía con “media carga” de tinta (un eufemismo que hace referencia una pequeña fracción de la capacidad total de tinta del cartucho) para que no se cayera en la tentación de tirar la impresora y comprar una nueva. La tentación estaba ahí porque la tinta costaba prácticamente lo mismo que la propia impresora. Hubo incluso algún momento en el que la tinta costaba al peso lo mismo que el oro.
No pasó mucho tiempo hasta que la competencia sacó cartuchos mucho más baratos para reemplazar los originales. Los fabricantes de impresoras (en realidad vendedores de tinta de facto) contraatacaron con chips integrados que advertían de las serias consecuencias que tenía el cartucho no original que se acababa de colocar en la impresora.
Ahora la solución más económica es instalar una impresora láser para los documentos e imprimir las fotos en cualquier tienda de fotos.
Pero como la tecnología avanza ya existen “impresoras 3D” que permiten recrear objetos tridimensionales a partir de un material especial. Aunque de momento están al alcance de unos pocos y sólo las utilizan ciertos profesionales, los fabricantes de este tipo de impresoras parecen tener el mismo modelo de negocio.
Un grupo de University of Washington han conseguido recrear un material para su uso en este tipo de impresoras que combina la cerámica tradicional con las nuevas tecnologías y que es infinitamente más económico que el producto “oficial”.
Hace unos cinco años Mark Ganter, profesor de ingeniería en esa universidad, empezó a estar frustrado con el alto precio de los materiales comerciales que utilizaban las impresoras 3D y comenzó a utilizar sus propias fórmulas. Junto a sus estudiantes fue desarrollando un producto casero que reemplaza el del fabricante y que está compuesto por arcilla en polvo, azúcar y maltodextrina (un suplemento alimenticio). Los resultados se publicaron en el reciente número de Ceramics Monthly.
Normalmente el producto original se vende a unos 70 o 100 dólares el kilo, mientras que el producto “casero” sale por menos de 2 dólares el kilo. Ganter hace pública la receta (ver último enlace) para así democratizar las impresoras 3D y expandir la gama de objetos a “imprimir” (¿esculpir?).
Este tipo de impresoras son ya comunes en el mundo industrial y se utilizan para crear prototipos tridimensionales de toda clase de piezas y objetos. También hay artistas, maquetistas o educadores que las usan.
Cada cuatrimestre el laboratorio de Ganter tenía que pagar unos 4000 dólares en el producto original que multiplicado por muchos años representa una respetable cantidad de dinero que se suma a los 20.000 dólares que costó inicialmente el equipo. Es algo que un instituto o una escuela simplemente no se puede permitir.
Ganter ha estado durante 15 años enseñando a estudiantes a crear prototipos de ingeniería, arte o arquitectura, pero como el producto empleado por estas máquinas es tan caro no podía permitir que los estudiantes hicieran muchas pruebas y experimentos. Ahora no le importa y los anima a ser creativos y a probar cosas nuevas.
El usuario crea su modelo tridimensional en el ordenador y manda el fichero final a la impresora 3D. Este tipo de impresoras se basan en la tecnología de chorro de tinta y tienen la apariencia de una fotocopiadora que proporciona objetos sólidos. Las toberas expulsan un adhesivo que es depositado sobre fina capas (del grosor de una hoja de papel) de un polvo especial. Las partes de la superficie a las que llegue el adhesivo serán incluidas en el objeto sólido final. El objeto se crea capa a capa en un proceso que dura de 10 a 60 minutos. Finalmente se aparta el polvo y se extrae el objeto.
Este grupo de la UW empezó con recetas basadas en diferentes tipos de arcilla en polvo que se vendían en las tiendas de cerámica locales en sacos de unos 25 kilos.
El uso de cualquier producto distinto al original invalida la garantía del fabricante de la impresora, pero en el peor de los casos si la máquina se estropease, y no fueran capaces de arreglarla, simplemente pagarían por la reparación.
Hace unos años empezaron más seriamente con estos experimentos cerámicos gracias un proyecto subvencionado por la National Science Foundation encaminado a la creación de implantes dentales.
La impresión tridimensional se suele hacer con cerámica que requiere horneado a alta temperatura. En este caso basta con cerámica de calidad artística que requiere una temperatura menor para hornearse. Las piezas obtenidas pueden además infiltrase con sílice coloidal y someterlas a recocido para que así tengan una mayor consistencia y duración.
Este grupo de investigadores ha experimentado con muchos materiales haciendo toda clase de pruebas, algunas basadas en el simple ensayo y error. Todavía están investigando en este campo. Últimamente experimentan con nuevos materiales que incluyen la harina de arroz.
Ahora que la fórmula funciona muy bien debería de servir para hacer accesible esta tecnología a todo el mundo, incluidos aquellos que trabajan en el mundo tradicional de la cerámica artística al usarse los mismos productos.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
La receta.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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3 Comentarios

  1. Petrus:

    Feynman, en uno de sus libros, comenta que alguna vez usaban en el laboratorio fuentes de electrones hechas con un simple alambre de metal al rojo. Un perfecto ejemplo para quienes, como yo mismo, pagamos a precio de oro repuestos cuyo valor real es parecido al del alambre citado, escribo, mientras miro casi con odio a mis dos impresoras cuyas marcas no nombro, pero que me gustaría hacerlo…

  2. pablo francisco:

    Felicitaciones por su excelente labor de orientación y divulgación científica.
    deseo suscribirme por e-mail y recibir sus actualizaciones.
    Gracias.
    Cordial saludo:
    Pablo Francisco
    Bucaramanga – Colombia

  3. Jose M. Pineiro:

    “Ahora la solución más económica es instalar una impresora láser para los documentos e imprimir las fotos en cualquier tienda de fotos.”

    Esto es erroneo. Ahora existe un nuevo sistema llamado CIS (Continuous Ink System) que consiste en unos depositos de tinta externos conectados al cartucho de impresora. En la practica permite imprimir sin cambiar el cartucho y de forma muy economica.
    Un cartucho normal lleva unos 5ml de tinta y cuesta unos 5 euros (depende de la impresora). Con este sistema solo hay que reponer la tinta y 100 ml (20 cartuchos) cuestan unos 4 euros.

    Podeis echar un vistazo en:
    http://www.alibaba.com/showroom/Cis_Ink_System.html

    Nota: No vendo este sistema, no estoy relaccionado con esa tienda y no obtengo beneficio alguno.

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