“La impresión 3D es el proceso de convertir gráficos 3D en objetos físicos. Por gráficos 3D entendemos cualquier gráfico de tres dimensiones hecho en un ordenador. El proceso de crear de forma automática un objeto físico a partir de una imagen 3D en un ordenador es similar al proceso de imprimir (en 2D) dónde los textos, documentos y gráficos en 2D se escriben físicamente en papel. De esta similitud aparece el concepto de imprimir en 3D. La diferencia principal de la impresión 3D sobre la impresión 2D habitual es que en lugar de imprimir sobre un plano, la impresión 3D crea un objeto con volumen.

Pirámide 3D Pirámide Maya
Gráfico en 3D Objeto real

La tinta de una impresora 3D es, en general, plástico. Hay varios tipos, los más utilizados son ABS y PLA. Pero además del plástico, se pueden llegar a utilizar una gran variedad de materiales. En general, cualquier material que se mantenga en estado sólido a temperatura ambiente pero se pueda extruir con relativa facilidad a temperaturas no muy altas es potencialmente válido para usarse como tinta en la impresión 3D.

El proceso de imprimir en 3D consiste en crear los objetos por capas superpuestas de abajo a arriba. Antes de empezar la impresión, 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, un objeto que puedes tocar y usar en la vida real. Una impresora 3D es básicamente una máquina de control numérico (CNC) de tres ejes y un extruder. El extruder es el componente que calienta y presiona el cable de plástico (la tinta) para que salga en forma de hilo fino y quede con la forma deseada.  Cuánto rinde 1kg de plástico? El equivalente a 392 piezas de ajedrez, calcularon en Makerbot una vez!

En estos vídeos se puede ver como se imprimen dos engranajes de plástico con una Prusa Mendel, y el maestro Yoda en forma acelerada.

                                             

 

 

​Las utilidades de la impresión 3D son incontables. Al poder construir objetos físicos a partir de un diseño por ordenador, los diferentes objetos que se pueden crear sólo están limitados por nuestra imaginación.

A continuación se listan una parte de las posibles utilidades de la impresión 3D.

Prototipado rápido. Una de las principales utilidades de la impresión 3D es, sin lugar a dudas, el prototipado rápido.Cuando se trata de diseñar un objeto que luego va a producirse en masa, o cuando se quieren hacer maquetas de diseños antes de crear un objeto mucho mas grande o caro, lo mejor es poder hacer varias pruebas a priori de forma rápida y barata. Arquitectos, ingenieros, diseñadores, y muchos otros profesionales necesitan crear prototipos de sus diseños para poder probar sus cualidades antes de empezar con su producción.
Catedral GóticaMaqueta de una casa
Objetos domésticos. Para el hogar, oficina, coche.. Objetos domésticos tan sencillos como un soporte para aguantar el movil vertical en la mesa, la rueda del volumen de un altavoz que se rompió, o un esquinero con agujeros de tornillo para aguantar una estantería. Sin olvidar objetos de decoración! Las posibilidades de crear objetos domésticos son ilimitadas.​
Bombilla decorativa
Juguetes. Con la impresión 3D se pueden crear muñecos, pulseras, piezas de lego, puzles en 3D, cubos de rubik, coches, aviones.Se pueden crear un sinfin de juguetes y objetos curiosos.
Coche de juguete
Mecánica. La impresión 3D en plástico produce objetos duros y resistentes que se pueden emplear para hacer engranajes, ejes, tornillos y tuercas, que a su vez pueden formar parte de estructuras mecanicazas como brazos mecánicos, grúas y robots.
Engranajes
Cajas y carcasas. Gracias al hardware libre, se pueden construir electrodomésticos y aparatos electrónicos tan solo reuniendo las piezas necesarias y montándolo según las instrucciones. Con la impresión 3D, se pueden imprimir las cajas y los componentes de plástico necesarios para construir dichos aparatos. Las cajas se diseñan para poder albergar la electrónica y el resto de componentes, dejando también los huecos y agujeros necesarios para las conexiones y el cableado. Por ejemplo, actualmente existen proyectos libres para utilizar placas como arduino como una estación meteorológica o como centralita de casas domóticas. Con la impresión 3D se pueden crear las cajas y los componentes de plástico necesarios para construir estos aparatos y conseguir así que dejen de ser una placa experimental con cuatro cables y pasen a ser un electrodoméstico totalmente funcional.
Caja USB

 

Robots, experimentación, I+D. La combinación de impresión 3D y hardware libre es el inicio de una gran revolución de I+D en robótica, domótica y otros ámbitos de la ingeniería. Los diseños y especificaciones fluyen por Internet y llegan a cualquier lugar del mundo en pocos segundos. Si además con una impresora 3D se pueden convertir los bits en objetos reales, tenemos a nuestra disposición toda una nueva plataforma para la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías.”
Robot SpazziRobot Experimental

 

Fuente: http://wiki-es.bcndynamics.com/impresion_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. A día de hoy son muy adecuadas para la matricería, o la prefabricación de piezas o componentes, por lo que resultan muy útiles en sectores como la arquitectura, el diseño industrial.

El sector en el que este tipo de herramientas resulta más común es el de las prótesis médicas, donde resultan ideales dada la facilidad para adaptar cada pieza fabricada a las características exactas de cada paciente. En un futuro, se persigue que la tecnología avance lo suficiente como para estar en condiciones de ser utilizada también en procesos de producción industrial.

Fuente: http://www.dovinet.com/es-do/verArticulo.aspx?Id=46

El proceso de impresión consiste fundamentalmente en ir creando el prototipo capa a capa, de abajo a arriba. Se deposita una capa de plástico y se compacta la zona deseada, repitiéndose el proceso, colocando capas una encima de otra, hasta completar la pieza.

Historia del RepRap

RepRap 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: de la misma manera que la impresora de un ordenador permite imprimir imágenes en dos dimensiones en papel, RepRap imprime objetos en 3D a base de plástico, permitiendo la fabricación de objetos. Incluso RepRap puede generar las partes necesarias para construir otra máquina igual a ella. El proyecto reprap fue iniciado en febrero del 2004 por Andrian Bowyer en Inglaterra, pero actualmente hay personas colaborando en otras partes del mundo.

RepRap está disponible bajo la licencia GNU GPL. Esta licencia permite que podamos copiar, estudiar, distribuir y mejorar sus diseños y código fuente. Tomando como una analogía la Teoría de Evolución de Darwin, la comunidad que trabaja alrededor del proyecto puede mejorar los diseños actuales permitiendo que la máquina evolucione con el tiempo, de una manera incluso mas rápida que los animales en la Naturaleza.

RepRap plantea ser un constructor universal como el que concibió Von Neumman, es decir un robot conectado a una computadora que puede copiarse a sí mismo. Esto todavía no es posible del todo aunque las sucesivas versiones avanzan hacia ese objetivo.”

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Reprap

 

Tipos de tecnologías disponibles

Impresoras 3D de tinta

En el caso de las impresoras de tinta, el polvo composite utilizado puede ser a base de escayola o celulosa (el más común es el de escayola). El resultado es bastante frágil, por lo que conviene someter la pieza a una infiltración a base de cianocrilato o epoxis para darle la dureza necesaria. Las piezas hechas con polvo de celulosa pueden infiltrarse con un elastómero para conseguir piezas flexibles.
La ventaja es que es un método más rápido y económico, aunque las piezas son más frágiles.

Impresoras que inyectan polímeros

Otra tecnología de impresión 3D funciona inyectando resinas en estado líquido y curándolas con luz ultravioleta. Se trata de fotopolímeros de base acrílica con diferentes propiedades físico-mecánicas: variedad de flexibilidades, elongación a rotura, resistencia, colores, etc. Se caracteriza por su precisión y acabado de superficie, lo que hace que su aplicación en matricería resulte muy adecuada.

Las piezas están totalmente curadas al terminar la impresión y no hay tiempo de espera, aunque hay que retirar soportes de impresión con un chorro de agua a presión. Esta tecnología ha sido la primera en lograr inyectar dos materiales diferentes en una misma impresión, permitiendo la creación de materiales digitales con propiedades “a la carta”.
La ventaja de esta tecnología son piezas de gran calidad, aunque resulta algo más costosa.

Este video describe cómo el sinterizado laser crea objetos 3d capa por capa, con polvos de distintos materiales:

Este video muestra FDM (Fused Deposition Modelling):

Este video muestra un ejemplo de Estereolitografía (SLA):

Las diferencias radican en la velocidad, el nivel de detalle y el costo de impresión.