Hay muchas pruebas de que las impresoras de gran formato, en particular, se están introduciendo en aplicaciones industriales como la decoración del hogar e incluso la ropa. Y la impresión 3D tiene todo el sentido del mundo si se considera como otra aplicación de impresión industrial.

Cualquiera que haya visitado una feria de impresión en los últimos años probablemente habrá visto una impresora 3D de sobremesa, normalmente produciendo pequeñas figuritas de plástico, y puede que se haya preguntado qué relación podría tener esto con la industria de la impresión. En realidad, hay poca relación entre la impresión 3D y la impresión gráfica, pero tampoco hay razón para que las empresas de impresión se limiten a las aplicaciones gráficas. De hecho, hay muchas pruebas de que las impresoras de gran formato, en particular, se están introduciendo en aplicaciones industriales como la decoración del hogar e incluso la ropa. Y la impresión 3D tiene todo el sentido del mundo si se considera como otra aplicación de impresión industrial.

La idea básica que subyace a toda impresión 3D es que los objetos pueden diseñarse y dividirse en capas en un archivo CAD, de modo que una impresora 3D pueda colocar físicamente cada capa sucesiva sobre la anterior para crear ese objeto. Hay alrededor de una docena de enfoques diferentes, cada uno de los cuales ofrece su propia combinación de coste, calidad y productividad, y cada uno es adecuado para su propia gama de materiales, que puede incluir una amplia variedad de plásticos y aleaciones metálicas, e incluso circuitos electrónicos.

Tecnología antigua

La tecnología más antigua se remonta a hace más de 30 años y en un principio se denominó «prototipado rápido», que resume perfectamente el primer mercado objetivo, el diseño de productos, donde a menudo es necesario generar prototipos rápidamente. Hace unos diez años, muchos vendedores intentaron introducir la tecnología en el mercado de consumo e idearon la denominación «impresión 3D» como una forma más fácil de atraer al público en general. Hubo un auge limitado, pero cuando estalló la burbuja muchos de esos vendedores quebraron. Sin embargo, la tecnología siguió evolucionando, hasta el punto de que ahora es apta para uso industrial, lo que dio lugar al último término, «fabricación aditiva», que refleja el creciente número de componentes que se fabrican de este modo. El nombre de impresión 3D se ha mantenido, y muchos fabricantes de aditivos siguen refiriéndose a sus máquinas como «impresoras», aunque en el sentido gráfico no se realice ninguna impresión real.

Dicho esto, hay varios procesos de impresión 3D que utilizan la tecnología de impresión por chorro de tinta y que serían reconocibles para cualquier persona del mundo gráfico. El más común de ellos es el chorro de aglutinante, en el que la impresora coloca un material en polvo y, a continuación, se inyecta un fluido aglutinante similar a un adhesivo según la forma requerida, pegando el polvo para formar una capa de un objeto. A continuación, se retira el polvo no utilizado, se baja el lecho y se repite el proceso. Una vez finalizada la impresión, se aplica calor para quemar el aglutinante restante y garantizar que el material se fusione para formar un objeto sólido.
HP en él.

Pie de foto: Nuevo sistema de impresión 3D HP Jet Fusion 5200 (Impresora y estación de procesado).

Un buen ejemplo de ello es la gama de impresoras 3D JetFusion de HP, siendo la más accesible la serie 300, que tiene una cámara de fabricación de 190 x 254 x 248 mm y puede producir piezas funcionales de calidad de ingeniería. Se puede elegir entre dispositivos monocromos o en color, con un sistema de suministro de materiales integrado y altamente automatizado, de modo que las impresoras pueden funcionar sin supervisión durante algún tiempo.

Una variante de esta técnica es el Sinterizado de Alta Velocidad, o HSS, que utilizan tanto Xaar 3D como Voxeljet y que trabaja con materiales basados en polímeros. Al igual que en el sinterizado con aglutinante, consiste en colocar primero el material en polvo en el lecho y, a continuación, inyectar un fluido para definir la forma que se está construyendo. Pero en este caso, el fluido absorbe calor infrarrojo, de modo que cuando se aplica calor al lecho de polvo, sólo funde el polvo necesario para formar la forma deseada.

Jet adelante

Otro enfoque es el chorro de materiales, que implica el chorro de un fluido muy cargado de elementos del material de construcción. Esto es bastante más difícil debido a la posibilidad mucho mayor de que se obstruya el cabezal de impresión, por no mencionar el sistema de suministro que lleva el fluido desde su depósito hasta la cámara de fluido del cabezal de impresión. Un buen ejemplo de ello es la impresora 3D Carmel 1400 desarrollada por XJet, que está disponible en versiones de impresión de metal y cerámica.

Pie de foto: La Ultimaker S3 es una impresora 3D de sobremesa asequible capaz de fabricar objetos de plástico.

Además de éstos, también hay muchos modelos de sobremesa relativamente baratos y capaces de fabricar objetos pequeños. Un buen ejemplo sería la Ultimaker S3, que utiliza el método de fabricación con filamento fundido, lo que significa esencialmente que construye piezas extruyendo un filamento de plástico. Tiene una superficie de construcción de 230 x 190 x 200 mm.

Otra alternativa es MarkForged, una empresa estadounidense que fabrica impresoras 3D utilizando el método bastante estándar del modelado por deposición fundida, pero que también ha desarrollado una gama de materiales compuestos, como el nailon entrelazado con fibra de carbono, para sus impresoras, que les permiten producir piezas con un excelente equilibrio entre resistencia, ligereza y coste relativamente bajo.

Ir masivo

También merece la pena señalar que muchas empresas de impresión de gran formato ya están utilizando la impresora 3D Massivit 1800 para producir grandes objetos de exposición, principalmente para publicidad y exposiciones, así como atrezzo para cine y TV. Este dispositivo tiene un área de construcción de 145 cm x 111 cm x 180 cm, lo bastante grande para producir modelos de personas a tamaño real, utilizando un material de gel patentado que se cura con luz ultravioleta.

Pie de foto: La Massivit 1800 Pro es una impresora 3D para pantallas de gran formato que incorpora un extrusor de resolución variable.

Se requiere cierta destreza para utilizar una impresora 3D, pero nada que suponga un problema para quien tenga experiencia en impresión gráfica. Hay que trabajar en la preparación, optimización y verificación de archivos, supervisar el proceso de impresión, y luego está el acabado, todo lo cual también se aplica al mundo gráfico. El mayor problema para la mayoría de la gente es la necesidad de pensar en tres dimensiones, pero mucha gente de la impresión de envases y de gran formato para artículos de punto de venta ya trabaja con objetos en archivos CAD.

En los últimos 20 años, más o menos, todos hemos visto cómo la impresión digital se ha ido haciendo poco a poco con una porción cada vez mayor del mercado de la impresión comercial. Es inevitable que la impresión 3D siga un patrón similar por las mismas razones, reducir costes y mejorar la logística de la cadena de suministro. Ya se utiliza ampliamente en la creación de prototipos y cada vez es más común para fabricar herramientas y matrices. Un número pequeño pero creciente de fabricantes utiliza ahora la tecnología para hacer piezas de uso final, aprovechando la capacidad de utilizar estructuras reticulares para crear piezas ligeras, y optimizando la geometría para combinar varias piezas en artículos únicos a menor coste. Esto ya se está haciendo para aplicaciones de corto plazo y alto valor, como piezas de aviones, y se está extendiendo gradualmente a todas las formas de fabricación, desde juguetes hasta piezas de recambio para impresoras. ¿Y quién no querría formar parte de eso?

Información de origen: Las guías de Formato Salvaje pretenden ampliar el conocimiento y la comprensión de las locuras que se pueden crear en los dispositivos de impresión digital de gran formato, desde suelos a pantallas de lámparas y todo lo demás. Estas guías son posibles gracias a la colaboración de un grupo de fabricantes con Digital Dots.

Este artículo cuenta con el apoyo de HP y Digital Dots.