La impresión 3D es un grupo de tecnologías de fabricación por adición donde un objeto tridimensional es creado mediante la superposición de capas sucesivas de materia. Desde 2003 ha habido un gran crecimiento en la venta de impresoras 3D. De manera inversa, el coste de las mismas se ha reducido. Esta tecnología también encuentra uso en campos tales como joyería, calzado, diseño industrial, arquitectura, ingeniería y construcción, automoción y sector aeroespacial, industrias médicas, educación, sistemas de información geográfica, ingeniería civil y muchos otros.
Tecnologías de impresión 3D
Existe un gran número de tecnologías disponibles para la impresión 3D que están en competencia entre ellas. Sus principales diferencias se encuentran en la forma en la que las diferentes capas son usadas para crear piezas. Algunos métodos usan fundiendo o ablandando el material para producir las capas, por ejemplo sinterizado de láser selectivo con sus siglas(SLS) y el modelado por deposición fundida (FDM), mientras que otras depositan materiales líquidos que son solidificados con diferentes tecnologías. En el caso de manufactura de objetos laminados, se cortan capas delgadas para ser moldeadas y unidas juntas.
Cada método tiene sus propias ventajas e inconvenientes. Por ello, algunas compañías ofrecen la posibilidad de elección entre polvos y polímero como material de fabricación de la pieza, según sean las prioridades del cliente. Generalmente las consideraciones principales son velocidad, coste del prototipo impreso, coste de la impresora 3D, elección y coste de materiales, así como la capacidad o no para elegir el color. (Fuente: Wikipedia).
En nuestro IES contamos con dos impresoras 3D que utilizan la tecnología de modelado por deposición fundida. Estas impresoras requieren de un filamento de ácido poliláctico (PLA) para modelar un determinado objeto.
Proceso de impresión 3D
En primer lugar necesitamos un software o plataforma de diseño asistido por ordenador (CAD). En nuestro caso hemos utilizado la plataforma Tinkercad cuya principal ventaja es que se trata de una plataforma gratuita, muy fácil de usar y no requiere de instalación de software especial, por lo que, con tan solo, una conexión a Internet podemos acceder a ella y comenzar a diseñar.
El siguiente paso una vez realizado el diseño, se exporta a un archivo STL (STereo Litography) que se trata de un formato de archivo de diseño asistido por ordenador. Este archivo lo podemos abrir con un software de laminado llamado CURA en el que configuraremos la impresora 3D y los parámetros de la misma: altura de capa, grosor del muro, velocidad de impresión, temperatura del extrusor, etc.
A continuación, con todos los parámetros y con el archivo de diseño generamos un archivo GCODE. Se trata de un archivo de laminado, que no es más que un archivo de texto con las configuraciones de la impresora y con las coordenadas a las que se tiene que ir moviendo para ir dando forma al objeto. Este archivo se guarda en una tarjeta SD que se inserta en la impresora. Desde el panel táctil de la misma elegiremos el archivo a imprimir. Del resto se encarga nuestra impresora 3D.
Aplicación en el aula
En la materia de Tecnología de 4º ESO B, durante gran parte del tercer trimestre se ha trabajado una unidad de impresión 3D, dentro del bloque de contenidos de Control y Robótica. Esto a permitido al alumnado utilizar las TIC en el aula para desarrollar la competencia digital y competencia matemática. Han sido unas actividades motivadoras para el alumnado ya que ellos mismos podían crear sus propios diseños e imprimirlos y llevarlos a casa.
Os dejamos algunas fotos de los objetos diseñados: