Surgimiento de la impresión 3D

La impresión 3D no es una tecnología del futuro. Ya está en nuestras vidas y al alcance de cualquier persona. Sí, de cualquiera. No tenemos que ser científicos, ingenieros, genios o millonarios, ni tampoco acudir a países desarrollados o a grandes empresas para poder tener una impresora 3D, para escanear un objeto y luego fabricarlo, o para imprimir algún archivo que encontremos en internet, sino que ya existen varias empresas en Colombia que ofrecen estos servicios. La impresión 3D es una tecnología que viene vislumbrándose e imaginándose desde la década de los 50s del siglo XX, que apareció de manera industrial en la década de los 80s, y que llegó al público en general en la década de los 2000s. El término agrupa un conjunto de tecnologías de fabricación, las cuales tienen en común algunas características, como por ejemplo que las piezas se fabrican capa por capa, como cuando se construye un edificio en el que se hace un piso tras otro.

La impresión 3D y sus aplicaciones

Estas tecnologías usan materia prima en diferentes presentaciones, como por ejemplo resinas líquidas, polvo o filamentos, y a su vez estos insumos pueden ser plásticos, cerámicos, metálicos o incluso biológicos. Es decir, se pueden fabricar piezas plásticas para regalos corporativos, piezas en cerámica para hacer jarrones, partes metálicas para máquinas, comida o incluso réplicas de tejidos u órganos. Claro, el desarrollo y alcance de cada una de estas aplicaciones es diferente, y en algunos países se encuentran más desarrollados que en otros.

¿Cómo puedes usar la impresión 3D?

Puedes partir de un plano, una foto, una imagen o un archivo 3D. Ya existen muchas páginas de internet en donde simplemente escribes el término que te interesa y aparecen decenas de opciones de archivos, muchos gratuitos, listos para descargar e imprimir. Si no encuentras el archivo que quieres imprimir, puedes modelarlo tú mismo. Existen software en línea o de escritorio, gratuitos y muy sencillos de usar, con los cuales cualquier persona, con tan solo un computador y conexión a internet, puede iniciarse en el mundo del modelado 3D. Software como por ejemplo Fusion 360 o TinkerCAD. Además, existen cientos de horas de video y docenas de blogs enseñando cómo usarlos.

Una vez tienes tu archivo 3D, el siguiente paso es imprimirlo. Si no cuentas con una impresora 3D, la opción más sencilla es contactar a una empresa que ofrezca el servicio. Si eres un poco más curioso, tienes algo más de tiempo, dinero y dedicación, también hay suficiente material en internet como para que armes tu impresora 3D desde cero, o puedes optar por una alternativa intermedia, que es comprar un kit listo para armar.

Kóndoro: tecnologías 3D

Kóndoro es una empresa que nació en el año 2014 ofreciendo servicios y productos relacionados con las tecnologías 3D. Actualmente, ofrecemos tres tecnologías de impresión 3D: FDM (impresión con filamento) para piezas de gran resistencia y fabricación en masa; DLP (impresión con resina líquida) para piezas de diseño, más pequeñas y con más detalle; y SLS (impresión con polvo) para piezas en extremo detalladas y a color, aunque mucho más delicadas. También ofrecemos servicios de modelado 3D mecánico (partes para máquinas o maquetas) y orgánico (rostros, animales, personas) a partir de imágenes, fotos, planos o la pieza física, usando técnicas manuales o escaneo 3D; y finalmente también ofrecemos servicios de animación 3D.

Desde hace algunos años venimos trabajando en alianza con la Fundación Materialización 3D, quienes usan la impresión 3D para capacitar a personas con algún tipo de diversidad funcional física, y nuestras oficinas se encuentran en el espacio Cultural Casa Quemada, un

entorno de creación en donde se reúnen empresas relacionados con el arte, la cultura y la tecnología.

kondorolabs@kondoro.com Facebook: https://www.facebook.com/Kondorolabs Instagram: https://www.instagram.com/kondorolabs/?hl=en

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Impresión 3D y medicina

La impresión 3D y la medicina tienen un contacto cada vez más profundo y relevante para el futuro de la humanidad. De hecho, la bioimpresión es uno de los campos líderes en innovación. Con estas técnicas, células y materiales se combinan y son depositados capa por capa para crear partes biomédicas que tienen las mismas propiedades que los tejidos naturales. El mayor reto que se tiene actualmente es imprimir exitosamente un órgano humano completamente funcional.

 

Seguramente ya sabes o has leído o escuchado que año tras año la cantidad de personas que necesitan trasplantes aumenta. Además, esta lista de personas siempre ha sido mucho más grande que la cantidad de donantes u órganos donados. Por tanto, parece que la única solución es la impresión 3D.

 

La bioimpresión 3D tiene sus orígenes en el año 1988, año en el que el Dr. Robert J. Kleb de la Universidad de Texas presentó un proceso para posicionar células con el objetivo de construir tejidos sintéticos de dos y tres dimensiones utilizando una impresora de inyección de tinta común.

 

En el año 2002, el Profesor Anthony Atala de la Universidad Wake Forest creó el primer órgano usando impresión 3D, un pequeño riñón a escala.

 

En el año 2010, el laboratorio Organovo comienza a trabajar en la primera bioimpresora 3D comercial, la NovoGen MMX. Esta empresa ha realizado avances en la fabricación de tejido óseo y tejido hepático.

 

Actualmente existen cinco tecnologías para la bioimpresión.

 

1) Bioimpresión por inyección de tinta (Inkjet Bioprinting)

 

Esta tecnología está basado en el clásico proceso de inyección de tinta. Consiste en depositar gotas de biotinta, capa tras capa, sobre un soporte de hidrogel o una placa de cultivo. Las impresoras 3D tradicionales tipo FDM pueden ser modificadas para que realicen un proceso similar.

 

Algunos científicos han hecho grandes avances usando esta técnica. Por ejemplo, moléculas como las de ADN han sido duplicadas exitosamente, facilitando el estudio de células cancerígenas y sus posibles tratamientos. Células que ayudan a combatir el cáncer de seno también han sido fabricadas exitosamente usando esta técnica. Organovo está interesado sobre todo en los tejidos del hígado, ya que hay muchas personas esperando un donante de este órgano. Lo que pretenden es arreglar la parte dañada de este órgano para así aumentar aumentar su vida y que el paciente tenga más tiempo hasta encontrar un trasplante. Es necesario tener en cuenta que el proceso de espera puede tomar varios años.

 

 

2) Bioimpresión por extrusión (extrusion bioprinting)

 

Es una especie de evolución de la técnica anterior. Presenta ciertas ventajas tales como la incoporación directa de células y una distribución más homogénea de estas.

 

 

3) Bioimpresión asistida por láser

Este método usa un láser como fuente de energía para depositar biomateriales en un receptor. La técnica consta de tres partes: una fuente láser, una cinta cubierta con materiales biológicos y un receptor. Los rayos láser irradian la cinta, haciendo que los materiales biológicos líquidos se evaporen y lleguen al receptor en forma de gotas. Estas gotas contienen un biopolímero, que retiene la adhesión de las células y ayuda a que la célula comience a crecer. En comparación con otras tecnologías, la bioimpresión asistida por láser tiene ventajas únicas. Algunas ventajas específicas incluyen que es un proceso sin boquillas y sin contacto que permite la impresión celular de alta resolución y el control de gotas de biotina

 

Esta tecnología está siendo usada por L’Oréal y por la empresa francesa de bioimpresión Poietis para estimular el crecimiento de cabello a través de la impresión 3D de folículos capilares.

 

 

4) Estereolitografía

 

Como seguramente ya conocen, esta tecnología solidifica un fotopolímero usando luz ultravioleta. Tiene una gran precisión de fabricación y es adecuado para la bioimpresión ya que imprime con hidrogeles que son sensibles a la luz. Esta tecnología todavía está en desarrollo porque tiene muchas limitaciones, como la falta de biocompatibilidad y biodegradabilidad de los polímeros y la incapacidad para eliminar los soportes.

 

 

5) Bioimpresión por ondas acústicas

 

Esta tecnología fue desarrollada por la Universidad Carnegie Mellon, la úniversidad del Estado de Pensilvania y por el MIT. Utiliza “abrazaderas acústicas”, un dispositivo microfluídico que permite manipular células o partículas utilizando ondas acústicas superficiales. Al usar este dispositivo, los investigadores pueden manipular dónde se encontrarán las ondas a lo largo de cada uno de los tres ejes. En estos puntos de encuentro, las ondas formarán un nodo que captura células individuales. Estas células se juntan para crear patrones 2D y posteriormente en 3D. Es una técnica general que ofrece un alto rendimiento en términos de precisión de movimiento.

 

 

Finalmente, hay una sexta alternativa para la impresión actualmente, aunque esta no intenta fabricar un órgano completo. La técnica SWIFT, desarrollada por investigadores del Instituto Wyss de Harvard para la ingeniería bioinspirada, permite la bioimpresión de vasos sanguíneos en tejidos vivos, con el objetivo de usarlos para reparar órganos.

 

Analizando el futuro de la bioimpresión 3D, surgen muchas preguntas: ¿quiénes podrán acceder a este tipo de costosos tratamientos?, y además, ¿será posible analizar la eficacia y seguridad de los mismos? ¿qué consideraciones legales será necesario establecer para poder comenzar a imprimir y trasplantar órganos? ¿Será posible imprimir súper-órganos para dar origen a súper-humanos? Como por ejemplo huesos súper resistentes, o pulmones de mayor capacidad.

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Usando la impresión 3D para evitar el tráfico de huevos de tortuga

En el post de hoy vamos a hablar acerca de un tema muy interesante: los huevos falsos de tortuga impresos en 3D para ayudar a rastrear traficantes ilegales.

Antes de iniciar es importante que nos contextualizamos en el tema, por ello es importante tener en cuenta que hoy en día el comercio ilegal de especies naturales está valorado entre 8 y 26 mil millones de dólares estadounidenses. Esto nos lleva a concluir que el apetito humano es insaciable. Este problema ha causado que miles de especies se hayan extinto o se encuentren actualmente en vía de extinción, y además ha llevado a propagar enfermedades y a afectar negativamente la economía de los países originarios. La clave de la interrupción de este tráfico reside en conocer las rutas comerciales debido a que normalmente la aplicación de la ley solo es reactiva.

 

En la actualidad, una situación crítica es la de las tortugas marinas. En centroamérica, solo el 10% de los huevos llegan a desarrollarse y el 90% restante es traficado de forma ilegal para el consumo humano. Gracias a toda esta problemática se creó el “InvestEGGator” del que hablaremos a lo largo del video.

 

El “InvestEGGator” consiste en la utilización de la fabricación aditiva para la creación de un huevo de tortuga en el que se integra un rastreador GPS. Este luce como una cáscara de huevo del tamaño de una pelota de ping pong, y su exterior es gomoso y blando. Este proyecto fue desarrollado por un grupo de investigación del Reino Unido en la Universidad de Kent.

 

Este proyecto nació con el fin de calmar esta problemática y evitar la extinción y el comercio ilegal de las tortugas marinas. La idea de estos prototipos es que se mezclan con los huevos reales con el fin de “engañar” a los humanos, su única diferencia radica en el GPS que se encuentra incorporado. Es importante tener en cuenta que estos prototipos resultan ser inofensivos para los huevos reales.

 

 

Fabricación

El material utilizado para la fabricación de los dispositivos fue el filamento NinjaFlex, del fabricante NinjaTek. Este es un termoplástico TPU, es decir poliuretano termoplástico, el cual ofrece una gran flexibilidad y durabilidad muy apropiadas para a la textura que se pretende conseguir en el desarrollo de los huevos de tortugas. Para ello, también se utilizó la impresora 3D LulzBot Mini, una solución de escritorio que cuenta con un alto rendimiento para las piezas impresas.

 

¿Cuáles fueron los resultados obtenidos?

Las nidadas de huevos de tortuga recolectadas ilegalmente que contenían un transmisor señuelo permitieron rastrear los movimientos de los traficantes y así obtener una mejor comprensión de las rutas comerciales ilegales. Las trampas, configuradas para emitir una señal una vez por hora, proporcionaron cinco pistas, una de ellas fue la más detallada debido a que identificaba

una cadena comercial completa, que cubría 137 km. Utilizando los datos proporcionados por las trampas, se identificaron rutas de tráfico y en dos ocasiones propiedades de posible interés para las fuerzas del orden. Las trampas también proporcionaron información que contenía anécdotas, lo que amplió la comprensión de las rutas de tráfico.

 

¿Todo salió perfecto?

No se recibieron datos de la pista de cada una de las rutas que tomaron los huevos. Se recuperaron seis trampas en la playa cerca de nidos, posiblemente descubiertos y descartados por recolectores. Debido a que muchos de los huevos trampa funcionaron se pudo llegar a la conclusión de que estos no se perciben como amenaza.

 

Hay que tener en cuenta que algunas trampas funcionaron mal, esto llevó a sospechar dos posibles razones de fallo: (1) unos huevos se quedaron en un área sin señal, (2) el exceso de humedad se incorporó en los prototipos causando su daños.

 

 

¿Qué se logró demostrar con el proyecto?

Se logró demostrar que es posible colocar un transmisor GPS en un nido de tortugas con el fin de seguir un evento de tráfico desde una playa hasta su consumidor final.

 

 

¿Cuáles limitaciones tuvieron?

La limitación principal fue la baja recepción de señal, especialmente en la costa caribeña, sin embargo esto se puede solucionar a medida de que se desarrolle la infraestructura.

 

 

¿Qué podemos concluir?

Los huevos InvestEGGator tienen un papel vital en la documentación de los patrones de tráfico para las fuerzas del orden debido a que recopilan pruebas de alta calidad y, en última instancia, interrumpen el comercio ilegal. Estas trampas también pueden ser aplicables a otras especies ovíparas que están bajo la presión de los recolectores de huevos humanos, como los cocodrilos. Este proyecto puede ayudar a frenar el comercio ilegal de vida silvestre y evitar la extinción de varias especies.

 

Esto fue todo por el video de hoy, déjanos un comentario contándonos tu opinión acerca de este tema, ¡No olvides que ya tenemos disponible nuestro nuevo sitio web! Allí puedes solicitar tus servicios de impresión 3D más fácil y rápido, en él puedes cargar tus piezas, obtener un precio de impresión rápidamente y pagar de inmediato, en pocos minutos y desde la comodidad de tu casa. Si deseas más información puedes escribir a nuestro correo que está apareciendo en este momento en pantalla kondorolabs@kondoro.com.

 

Recuerda que nosotros somos Kóndoro, empresa colombiana con más de seis años en el mercado de impresión 3D en Colombia. No olvides que ofrecemos servicios de impresión 3D, modelado 3D, talleres, capacitaciones, asesorías, fabricación y venta de impresoras y de

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Referencias http://imprimalia3d.com/noticias/2020/11/04/0011588/huevos-falsos-tortuga-impresos-3d-rastrear-traficantes-ilegales

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Optimización topológica en impresión 3D

Iniciemos hablando acerca de que la fabricación aditiva permite la creación de piezas complejas y que su peso total puede optimizarse. Este peso puede optimizarse utilizando un método numérico llamado optimización topológica. Dicho método consiste en “eliminar” material a través de un software de optimización. Esta optimización topológica de la que hablamos es considerada ”el diseño del futuro”.

 

La optimización topológica se basa en el análisis mecánico de una pieza o de un componente. Su objetivo principal es el aligeramiento estructural, manteniendo las funcionalidades mecánicas del componente objetivo. Este método ofrece un nuevo concepto de diseño estructural el cual está enfocado en aquellas aplicaciones donde el peso de la pieza es un determinante importante. El uso creciente de la impresión 3D para la producción en serie y no sólo de prototipos ha logrado poner al diseño generativo, entendido como la búsqueda iterativa de nuevas formas de geometrías cada vez más complejas, al frente de las soluciones de diseño y fabricación.

 

Debido a las capacidades de la fabricación aditiva, la optimización topológica ha encontrado una gran expansión y hoy en día tiene bastantes aplicaciones y existen software capaces de realizar análisis de este tipo.

 

Gracias a la fabricación aditiva las formas orgánicas típicas de la optimización topológica comenzaron a ser realizables y se convirtieron en un símbolo de innovación. Asimismo, los ajustes que se han realizado en diferentes máquinas para suplir las necesidades de los usuarios con la simplificación de las herramientas han logrado que se dé un paso adelante en la generalización de su uso desde las primeras etapas del proceso de diseño, con las cuales se han logrado identificar diseños conceptuales, eficientes y ligeros en un menor tiempo. Esto ha llevado a que el proceso de diseño se acelere logrando reducir costes y tiempo, llegando a convertirse en un valiosos activo para las empresas.

Sin embargo, existen algunas barreras que han dificultado la optimización topológica algunas de estas son: la dificultad para fabricar los diseños propuestos por la optimización topológica, la necesidad de adoptar desde el principio del proceso de diseño las herramientas y procesos de la optimización basada en la simulación y la interpretación de los resultados de la optimización como geometrías de CAD, evitando discontinuidades en el proceso.

 

¿Sabes cómo funciona la optimización topológica?

 

Este proceso inicia con la creación del modelo 3D en fase de borrador. Allí se aplican diversas fuerzas y cargas a la pieza. El software es el encargado de calcular las limitaciones del diseño. Normalmente se muestra en color azul los elementos que no tienen mayor utilidad de fuerza o soporte y en color rojo los elementos esenciales de la pieza. De esta forma se realiza una pieza de corte que expulsa las partes que no serán sometidas a esfuerzos y es así como luego del suavizado de la pieza se podrá ver la geometría final.

 

 

¿Sabes quién usa la optimización topológica y con cúal fin?

 

Dos de las industrias que han implementado esta técnica han sido la automotriz y la aeronáutica. Esto es debido a que reduce costos en materia prima y se producen piezas más ligeras y resistentes.

 

Por otro lado, es importante mencionar que la compañía norteamericana Autodesk, que es la actual líder en la búsqueda de soluciones relacionadas con la impresión 3D, ya está implementando la técnica de optimización topológica. Esta empresa ha demostrado cómo la fabricación aditiva, la robótica, la conectividad de los objetos, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y el diseño generativo se pueden llegar a combinar para desarrollar la creatividad y generar innovación.

 

Por último, hay que resaltar que hoy en día gracias a la tecnología FFF se han podido crear piezas con optimización tecnológica, por ejemplo, se han creado piezas como soportes de repisas implementando la reducción de material y reforzando únicamente los puntos más importantes del soporte.

 

Cómo podemos ver, la impresión 3D cada día toma mayor importancia al rededor de todo el mundo, es por ello que se debe apostar a las formaciones profesionales y cursos basados en la fabricación aditiva para ayudar a los profesionales a continuar con esta gran revolución.

 

Antes de finalizar con el video queremos que nos dejes en la cajita de comentarios tu opinión acerca de este método, ¡no olvides que ya tenemos disponible nuestro nuevo sitio web! Allí puedes solicitar tus servicios de impresión 3D más fácil y rápido, ¡porque nuevamente está disponible nuestro cotizador en línea! En él podrás cargar tus piezas, obtener una cotización rápidamente y pagar de inmediato, en pocos minutos y desde la comodidad de tu casa. Si tu pedido se trata de un proyecto especial, de muchas unidades, o piezas muy complejas, te sugerimos que nos lo envíes primero a nuestro correo que está apareciendo en este momento en pantalla kondorolabs@kondoro.com.

 

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Referencias: https://www.3dnatives.com/es/optimizacion-topologica-10012017/#! https://www.3dnatives.com/es/autodesk-la-impresion-3d-31082016/#! https://www.interempresas.net/Fabricacion-aditiva/Articulos/216682-Plataforma-para-optimizacion-topologica-combinando-geometria-y-simulacion.html

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Impresión 3D en el sector automotriz

Aquí puedes encontrar un video de este artículo.

Introducción

¿Sabías qué el sector de la automoción es uno de los sectores que más provecho le saca a la tecnología 3D? Esto se debe a que esta tecnología trae consigo varias ventajas para las empresas automotrices a la hora de la producción de piezas, tales como la reducción de costos, de tiempos y del peso de piezas complejas. Además, en el momento del diseño permite mayor personalización, permitiendo crear experiencias inolvidables para los usuarios. Por ello se espera que en el año 2028 se alcancen las mejores cifras de la impresión 3D en este sector.

Hoy en día empresas como Audi, BMW, Ferrari, Ford, General Motors, Lamborghini, Mercedes, Porsche, entre otras grandes compañías del sector, ya hacen uso de la  impresión 3D. Algunas lo han venido implementado desde hace varios años. Para muchas de estas compañías la impresión 3D significa éxito, e incluso algunas ya han abierto sus propias fábricas para la fabricación de las piezas de sus vehículos. Esto en gran parte se debe a dos razones principales: la  primera es la optimización que este método trae consigo, y la segunda es la facilidad de personalización de las piezas sin dejar atrás características como eficiencia, resistencia,  alta calidad y variabilidad en materiales. 

El día de hoy nos vamos a enfocar en dos empresas como ejemplo de este gran sector. Por un lado hablaremos acerca de BMW y por el otro hablaremos de Volkswagen.

BMW:

Esta empresa inauguró en el año 2019 su primera fábrica de piezas de impresión 3D. Actualmente emplea a 80 personas y tiene alrededor de 50 soluciones de impresión 3D industrial, tanto de polímeros como de metal. La fábrica fue creada con la finalidad de generar prototipos o piezas en series. Tras haberse beneficiado de una inversión de 15 millones de euros, esta empresa también realizará investigación sobre nuevas tecnologías de impresión 3D y la producción sin herramientas. Espera llegar a ser líder en la tecnología para el sector. 

BMW tiene como objetivo principal automatizar todo el proceso de fabricación aditiva, o la mayor parte posible, con el objeto de que sea más viable y económica a largo plazo. Se espera que la producción alcance al menos 50,000 componentes en serie por año, con más de 10,000 piezas individuales y de repuesto. Igualmente se tiene como meta llegar a reducir los costos al 50%.

Hoy en día BMW puede considerarse una de las empresas más importantes en el sector debido a que desde hace 25 años apostó por la fabricación aditiva y con el paso del tiempo ha ido publicando resultados bastante comprometedores. Esta empresa afirmó que para el año 2018 ya había impreso más de un millón de piezas. 

Algo muy importante que se debe resaltar de BMW es que también ofrece un centro de formación para sus empleados de tal manera que estén familiarizados con las máquinas y la tecnología, y de esta forma comprendan sus beneficios y características. 

Volkswagen:

Volkswagen presentó la mítica furgoneta Volkswagen 1962, y la particularidad principal de este automóvil reside en que se acudió a la fabricación aditiva y la inteligencia artificial para el diseño de algunas de sus piezas como el volante, los soportes de espejos e incluso las ruedas. Esto permitió que el peso total de la furgoneta se redujera e igualmente ganara complejidad geométrica.   

Esta furgoneta se lanzó en el marco de la inauguración de su nuevo centro de innovación e ingeniería en California, el cual reemplaza al Laboratorio de Investigación Eléctrica convirtiéndose en el mayor centro de investigación de Volkswagen después del que hoy en día existe en Alemania. Este nuevo centro tendrá grandes cantidades de impresoras 3D con el propósito de satisfacer las necesidades de sus clientes e igualmente cumplir con la innovación.

Las piezas 3D que incluye esta furgoneta buscan principalmente transformar la experiencia del diseño. Sus piezas con formas geométricas innovadoras tienden a dar la impresión de que son extremadamente frágiles pero en realidad llegan a tener el mismo rendimiento que las tradicionales y además reduciendo la cantidad de material usado. Se puede concluir que hoy en día los fabricantes acuden a esta tecnología debido a tres beneficios: reducir el tiempo de producción, reducir los pasos de montaje y ofrecer un automóvil original.

Conclusión

Como ya pudimos ver, hoy por hoy, tanto los fabricantes de automóviles como las cadenas de proveedores hacen uso de la impresión 3D en sus procesos y se espera que se siga implementado este método. Nosotros queremos saber tu opinión así que déjanos saber  en los comentarios qué te parece la aplicación de la impresión 3D en la industria automotriz y si conoces otros casos como los que nombramos anteriormente. 

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Referencias:

  • https://www.3dnatives.com/es/bmw-centro-fabricacion-aditiva-290620202/#!
  • https://www.3dnatives.com/es/aplicaciones-impresion-3d-automocion-081020202/#!
  • https://docs.google.com/document/d/11nbI1tFl1UAOyjlaTB5Sj5OdAm_8T43clAKYfnXwn7w/edit#

Crédito de la imagen de portada: Photo by Photos Hobby on Unsplash

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Granjas de impresoras 3D

Cómo bien sabemos hoy en día la impresión 3D está en auge y en crecimiento. A diario se ven novedades que llevan un ritmo difícil de seguir, y a menudo aparecen decenas y decenas de nuevas marcas que presentan sus propuestas y variantes de las tecnologías aditivas.

 

Debido a este gran crecimiento que encontramos la impresión 3D, ésta ya no sólo es la mejor alternativa para el prototipado y el principal aliado de la fase de diseño de productos, sino que también conquista a diario nuevos nichos y oportunidades en la fabricación de equipos y en la producción de piezas finales.

 

Ahora quiero saber si en algún momento te has preguntado cómo tener tu propia granja de impresión 3D de escritorio. Antes de continuar quiero que recordemos un poco acerca de lo que es la impresión 3D. Esta tecnología se inventó en la década de 1980 como una tecnología de creación rápida de prototipos. En ese entonces nadie pensó utilizar impresoras 3D para la producción porque era demasiado costoso, pero hoy en día podemos ver cómo este tipo de impresión se ha vuelto suficientemente rentable como para ofrecer capacidad de fabricación a pequeña y mediana escala.

 

¿Son útiles las granjas de impresión 3D?

 

Últimamente, las granjas de impresión 3D están generando más expectativa e interés debido a que se cree que ofrecen un enorme potencial a corto plazo, por diversas razones. Una de estas es su bajo costo en la realización de nuevas piezas. Tener una granja puede llegar a ser muy rentable para pedidos con grandes números, debido a que ofrecen una solución muy económica, enormemente productiva, flexible y versátil; básicamente una granja de impresoras 3D nos lleva mental y empresarialmente a estar en “modo producción”.

 

 

Ventajas de las granjas de impresión 3D

 

Hablemos un poco acerca de las ventajas de tener una granja de impresoras 3D:

 

1. Aumentaremos la productividad, lo cual nos permitirá obtener nuevos clientes y lograr un posicionamiento dentro del mercado.

2. Nos permitirá dedicar todas las unidades a un único pedido o tener varios de forma simultánea, además que nos permitirá hacerlo con uno o con varios materiales diferentes.

3. En caso de tener un incidente con alguna impresora no se tendrá que detener toda la producción; sólo deberá hacerse en una fracción pequeña de ella pero podremos compensarlo inmediatamente sin comprometer todo el conjunto.

4. Estas granjas son escalables y desescalables, es decir que pueden aumentar o disminuir el número según el ritmo de pedidos.

 

¿Inconvenientes?

 

Sin embargo, también es importante tener en cuenta que pasar de atender una o pocas impresoras a tener decenas trabajando simultáneamente producirá cambios que multiplicarán el número de microtareas previas a la impresión, durante la misma y después de ella. Por ello es importante que se empiece a revisar la combinación de las impresoras con la robótica y otras tecnologías que permitan agilizar la producción masiva.

 

 

Granjas de impresión 3D en el mundo

 

Ahora enfoquémonos en algunas de las granjas de impresión 3D más grandes del mundo.

 

Prusa Printers:

 

Su creador es Josef Prusa, el mismo creador de la famosa impresora Prusa i3. Josef actualmente se dedica a vender sus impresoras a millares por todo el mundo, es por esto que necesita una granja de impresoras impresionante para alimentar su producción de piezas impresas.

 

Voodoo manufacturing:

 

Esta es una gran granja muy avanzada. Su dueño se ha preocupado por automatizar tanto el software como el hardware. En su enjambre de impresoras las piezas que se producen están controladas todo el tiempo, y los resultados y la calidad son excelentes debido a su buen manejo. Actualmente están trabajando con un brazo robótico para extraer piezas de manera automática. Esto nos lleva a pensar que posiblemente van a cerrar el círculo completo de la automatización en su granja.

 

BCN3D:

 

Es una granja de impresoras 3D en Barcelona. Su fabricante es la empresa española BCN3D, quien realiza las famosas impresoras de doble cabezal.

 

En su granja cuenta con alrededor de 63 impresoras tridimensionales que trabajan las 24 horas los 7 días de la semana para producir piezas finales de sus propias máquinas y prototipos de sus productos. Esta granja es muy reconocida y se dice que fabrica más de diez mil piezas al mes.

 

En ella se utiliza la tecnología IDEX que significa doble extrusor independiente, con la que se duplica la capacidad de producción de las máquinas en comparación con las impresoras 3D de escritorio convencionales. Además ofrece diversos beneficios debido a sus modos de duplicación y espejo para la producción de series cortas de piezas.

 

Granja de producción de Markforged:

 

En esta granja se producen diversas piezas industriales. Su creador es Markforget y su granja es una de las más útiles que se pueden encontrar a nivel mundial. Es una gran empresa de fabricación aditiva de propiedad privada, la cual diseña, fabrica y despliega una gran plataforma industrial inteligente para impresión 3D, con software y materiales que permite a los fabricantes imprimir piezas resistentes. Los equipos de esta granja aportan a los clientes piezas con gran valor funcional.

 

Esta granja cuenta con las impresoras que tienen las mejores soluciones del mercado en el momento de fabricar y personalizar herramientas a nivel industrial. Además está liberando actualmente a diseñadores e ingenieros de los largos plazos de entrega y grandes costos que se encuentran en los procesos de fabricación tradicionales.

 

Las impresoras que se encuentran en esta granja son consideradas máquinas del futuro.

 

Hoy en día encontramos diversos videos en internet acerca de esta granja, los cuales te podrán ayudar a aprender muchísimo, así que si te interesa este tema te recomiendo buscar algunos.

 

Slant 3D:

 

Esta granja tiene una visión muy interesante sobre la impresión 3D, y consiste en que las impresoras pueden sustituir a las líneas de inyección de plástico para tiras pequeñas de piezas.

 

En esta granja se trabaja para hacer la impresión 3D de alto volumen, con alternativas viables y más escalables en comparación con la fabricación tradicional. Allí se desarrollan hardware, software y técnicas que permiten que los dispositivos de impresión 3D produzcan piezas en cualquier volumen.

 

En esta granja se producen piezas las 24 horas del día los 7 días de la semana especialmente para empresas estadounidenses. Hay que tener en cuenta que la fábrica principal está en Estados Unidos.

 

Estas son algunas de las granjas que se encuentran alrededor del mundo, si conoces alguna otra déjanoslo saber abajo en la cajita de comentarios.

 

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https://bitfab.io/es/blog/granjas-impresion-3d/

http://imprimalia3d.com/noticias/2019/06/26/0011088/granja-impresoras-3d-bcn3d-fabrica-m-s-diez-mil-piezas-al-mes

Como tener tu propia granja de impresión 3D de escritorio

Granjas de impresoras 3D.

http://www.teamblock3d.com/2019/09/13/las-granjas-3d

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Impresión 3D de metal

Hoy vamos a hablar acerca de la impresión 3D de metal. Posiblemente muchos de ustedes ya hayan escuchado del tema, pero quizá para otros es algo nuevo, así que iniciemos.

 

 

Tecnologías

Empecemos hablando acerca del metal. Es importante que tengamos en cuenta que hoy en día la impresión 3D de metal se utiliza en la industria aeronáutica, automotriz y en la biomedicina. Algunos de los procesos usados son el Laser Powder Bed Fusion o fusión láser de lecho de polvo y el Electron Beam Melting o fusión por haz de electrones. Más adelante hablaremos de estos métodos.

 

 

Materiales

Actualmente encontramos diferentes tipos de metales para este tipo de tecnologías de impresión 3D, como lo son el aluminio, las aleaciones de aluminio, el galio, el acero, el acero inoxidable, el titanio, las aleaciones de titanio, el cromo cobalto, las aleaciones a base de níquel, los metales preciosos, entre otros. Cada uno de estos materiales cuenta con diferentes características y sus usos tienden a variar según su fin y el proceso que se va a utilizar.

 

Como les mencioné anteriormente, para este tipo de impresión encontramos varios métodos y el día de hoy les voy a hablar específicamente de dos. Primero vamos a hablar acerca de la fusión por haz de electrones y luego acerca de la fusión láser de lecho de polvo.

 

 

Fusión por haz de electrones

La fusión por haz de electrones hace parte de la fusión láser de polvo de la que hablaremos posteriormente. La primera se diferencia en que utiliza, como su nombre lo indica, un haz de electrones para fusionar partículas metálicas y crear capa por capa las partes deseadas. Éste proceso nos permite la creación de estructuras complejas y altamente resistentes. Su principal diferencial es la fuente de calor que utiliza.

 

Básicamente esta tecnología emplea un haz de electrones producidos por un cañón que extrae los electrones de un filamento al vacío y los proyecta de forma acelerada sobre la capa de polvo metálico depositada en la placa de construcción de la impresora 3D. Así es como los electrones pueden fusionar selectivamente el polvo y finalmente producir la pieza.

 

Su proceso inicia como es comúnmente en la impresión 3D, es decir con un modelado 3D digital que se envía a un software de corte que define las capas físicas del material que será depositado, y luego el software envía toda la información a la impresora 3D para iniciar con el proceso de fabricación.

 

En esta técnica el polvo metálico se puede cargar en el tanque dentro de la máquina. Las finas capas que forman la pieza deben precalentarse antes de ser fusionadas por el haz de electrones. El proceso finaliza cuando la máquina ha completado los pasos tantas veces como sea necesario para obtener la pieza. Cuando finaliza este proceso, el operador debe retirar la pieza de la máquina y expulsar el polvo sin fundir con una cerbatana o un cepillo, y luego debe quitar los soportes de impresión y separar la pieza de la placa de construcción.

 

En algunos casos puede ser necesario calentar la pieza en un horno durante varias horas para liberar la tensión inducida por el proceso de fabricación. Es importante que tengan en cuenta que toda la fabricación debe realizarse al vacío para que el haz de electrones funcione.

 

Un dato importante de este proceso es que el polvo que no se haya fundido se puede reutilizar casi directamente, lo cual resulta muy interesante ya que normalmente los residuos de otros procesos de fabricación se deben desechar.

 

Otro dato para tener en cuenta es que como el proceso se basa en principios de cargas eléctricas, los materiales que se usan deben ser conductores, ya que sin esto no puede ocurrir ninguna interacción. Esto quiere decir que, por ejemplo, una pieza de cerámica es técnicamente imposible de fabricar con este proceso.

 

 

Fusión láser de lecho de polvo.

El proceso de esta técnica consiste en que la impresora 3D llena su cámara con el polvo de metal y luego la calienta a una temperatura óptima. Luego se aplica una fina capa de polvo a la plataforma de construcción, de acuerdo con el espesor de capa previamente definido. Por medio de un láser de fibra óptica se repasa la sección transversal de la pieza, fundiendo las partículas metálicas juntas, y cuando la capa está terminada la plataforma se mueve hacia abajo, lo que permite agregar otra capa de polvo. Este proceso se repite hasta obtener la pieza final.

 

Luego se debe dejar enfriar la impresora y retirar el polvo sin fundir de la bandeja para ver la parte impresa. La pieza se fija a la placa de construcción y gracias a los soportes de impresión las piezas se pueden tratar térmicamente para reducir las tensiones residuales y mejorar las propiedades mecánicas.

 

Posiblemente ahora te estás preguntando qué es mejor, si el láser o el haz de electrones, así que a continuación te nombraré 3 fortalezas y 2 debilidades de la impresión por medio de haz de electrones:

 

Fortalezas:

La primera fortaleza es la velocidad de fabricación, la segunda es su facilidad para separarse y calentar el polvo en varios lugares simultáneamente y la tercera es que reduce la necesidad de refuerzos y soportes durante la fabricación.

 

 

Debilidades:

Por el lado de las debilidades podemos encontrar primero que no es tan alta su precisión y segundo que el tamaño de la fabricación de las piezas es mucho menor a comparación de las máquinas láser.

 

Ahora que ya sabes un poco más acerca de la impresión 3D de metal, déjanos en los comentarios cuál de los dos métodos prefieres, qué tal te parece esta tecnología de impresión 3D y si ya has tenido experiencia con ella.

 

Para terminar, ¡queremos contarte que en octubre estrenaremos sitio web! Vas a poder solicitar tus servicios de impresión 3D más fácil y rápido.

 

Eso fue todo por el video de hoy, recuerda que somos Kóndoro, empresa colombiana con más de seis años en el mercado de impresión 3D en Colombia. Ofrecemos servicios de impresión 3D, modelado 3D, talleres, capacitaciones, asesorías, fabricación y venta de impresoras y de filamentos. En la descripción del video podrás encontrar nuestras redes sociales, correo electrónico y sitio web. Ten en cuenta que algunos servicios están pausados debido al COVID-19. No olvides que puedes encontrar en la cajita de descripción un link a un artículo en nuestro blog acerca de este tema, y que también estamos haciendo Lives en Facebook los jueves cada 15 días, ¡no te los pierdas!

 

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Impresión 3D de cerámica

Quizá para muchos de ustedes la impresión 3D de cerámica sea algo nuevo, pero quizá otros ya sepan acerca de este mercado, que por cierto está teniendo un gran crecimiento cada día.

Iniciemos hablando acerca de la cerámica. Históricamente, la arcilla es el material que más se ha utilizado al hablar de la fabricación de materiales cerámicos. Esto en gran parte es debido a su facilidad para encontrarlo casi en cualquier entorno. Hoy en día existen diferentes tipos de cerámica como lo son las del entorno doméstico, la estructural, la refractaria y la técnica. Las empresas que tienen años de experiencia en el campo de la cerámica la consideran un material muy versátil, con gran resistencia y muy buenas propiedades. Grandes empresas afirman que es un material que una vez sintetizado en todos los casos es inerte y ecológico además de afirmar que existen mezclas de materiales cerámicos con grandes propiedades de aislamiento térmico o eléctrico.

 

¿Se han preguntado en dónde se utiliza o para qué puede ser útil la impresión de cerámica en 3D?

 

Inicialmente su uso era destinado principalmente a la biomedicina, pero actualmente sus usos principales los encontramos en varios sectores como aeroespacial, automotriz, marítimo, energético, electrónico, medicina y odontología. Como podemos ver, hoy en día está siendo bastante útil y sus diversos usos han ido abriendo nuevas posibilidades para la misma. Según estudios, se espera que para el 2025 esté más presente en el mercado y así poder garantizar su producción en series y grandes cantidades, para de esta forma reducir los costos de fabricación. Además, se espera que las piezas impresas en 3D den más valor a la cerámica como tal.

 

Sin embargo no todo es color de rosa. La empresa 3D Ceram, quienes son pioneros en la impresión 3D de cerámica, afirma que sus dificultades principales han resultado como consecuencia de la naturaleza abrasiva de la cerámica y su alta densidad, pero esto no ha sido un impedimento para que avancen en sus desarrollos.

 

Es importante que tengamos en cuenta que una de las cosas más importantes antes de iniciar con la impresión 3D de cerámica es familiarizarse con el material como tal y con su proceso de producción tradicional, para así lograr un excelente nivel de calidad. Hay que tener en cuenta que con la cerámica los resultados no son tan inmediatos como con el plástico y que cuando hablamos de la impresión cerámica hablamos de un producto final más no de un prototipo, como ocurre muchas veces con la impresión 3D de plástico.

 

Tecnologías para impresión 3D de cerámica

 

Ahora que ya sabemos esto enfoquémonos en 4 diferentes métodos que existen para el proceso de la impresión 3D de cerámica:

 

1. Binadera Jetting: esta técnica consiste en la fabricación a través de polvos cerámicos gracias a un aglutinante que, sobre un lecho de polvo. se solidifica en sección transversal. Sus resultados son a color pero hay que tener en cuenta que no son muy resistentes para algunos propósitos industriales.

 

2. Estéreolitografía y fotopolimerización: esta técnica consigue la solidificación mediante el paso de un láser capa por capa.

 

3. Deposición de material: consiste en la deposición de capas de material cerámico hasta conformar la pieza o modelo. Esta técnica es la de menor costo, ya que la arcilla y los polímeros de relleno son sus principales materiales.

 

4. Nano particle Jetting: la clave de esta técnica comienza con su metodología única de dispersión de líquidos. Las suspensiones líquidas que contienen nano partículas sólidas de materiales de soporte y construcción seleccionados se inyectan en la bandeja de impresión para fabricar de forma aditiva piezas detalladas.

 

 

Futuro de la impresión 3D de cerámica

 

Para finalizar hablemos acerca de lo que se espera a futuro de la impresión 3D de cerámica: en primer lugar esta impresión debe encontrar su lugar así como por ejemplo la impresión 3D de metales encontró su espacio en la industria aeroespacial y en la de automoción; en segundo lugar se espera que esta gran industria dentro de 10 años se encuentre en su faceta de maduración ya que hoy en día la podemos encontrar en su faceta de “infancia”, pero sin duda alguna está creciendo rápidamente.

 

Recuerda que somos Kóndoro, empresa colombiana con más de seis años en el mercado de impresión 3D en Colombia, y ofrecemos servicios de impresión 3D, modelado 3D, talleres, capacitaciones, asesorías, fabricación y venta de impresoras y de filamentos.

 

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Fuentes:

https://www.3dnatives.com/es/impresion-3d-de-ceramica-081020182/

https://www.3dnatives.com/es/3dceram-impresion-3d-ceramica-14122016/

https://www.3dnatives.com/es/impresion-3d-de-ceramica-170420192/

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Impresión 3D de órganos

La bioimpresión 3D de órganos permitiría hacer frente a la falta de donantes de órganos, y a la vez abriría un nuevo camino hacia el estudio de algunas enfermedades.

1) Un corazón impreso en 3D https://www.3dnatives.com/en/biolife4d-bioprints-small-human-heart-160920195/ https://www.3dnatives.com/en/biolife4d-biotech-pioneer-151020184/

Un grupo de investigadores isrealíes presentaron en abril de 2019 un corazón impreso en 3D del tamaño de una cereza. El corazón estaba compuesto por células, vasos sanguíneos y ventrículos. Los científicos desarrollaron un hidrogel a partir del tejido adiposo propio del paciente, con el objetivo de reducir el riesgo de rechazo una vez implantado. La impresión tardó entre 3 y 4 horas, y el tamaño del órgano es similar al corazón de un conejo.

Un resultado similar fue obtenido por la empresa BIOLIFE4D, una empresa estadounidense que logró imprimir un minicorazón humano con ventrículos y cavidades en 2019. A diferencia del corazón impreso por los israelíes, el de BIOLIFE4D no solo tiene la capacidad de contraerse, sino de bombear también. La empresa de EEUU ya había logrado anteriormente imprimir tejido cardíaco y varios componentes del corazón.

Video de biolife4D: https://biolife4d.com/

2) Un riñón impreso en 3D

En 2011, el profesor Anthony Atala, director del Wake Forest Institute para la Medicina regenerativa, presentó por primera vez un riñón impreso en 3D. El proceso tardó alrededor de 7 horas, y se usaron células madre. El riñón no sobrevivió por mucho tiempo, pero abrió las puertas a nuevos avances en la impresión de este órgano.

3) Corneas impresas en 3D

La organización mundial de la salud estima que 10 millones de personas alrededor del mundo requieren de cirugía para prevenir ceguera corneal, y aproximadamente 4.9 millones actualmente sufren de ceguera completa debido a cicatrices corneales. En el 2019, investigadores de la Universidad de Newcastle desarrollaron por primera vez una córnea artificial impresa en 3D, que podía ser trasplantada a alguna persona que la necesitara. Los científicos estudiaron y recolectaron datos a partir del ojo de un voluntario, y fueron capaces de diseñar un modelo 3D de la córnea. Uno de los aspectos más desafiantes fue encontrar los materiales correctos para mantener la forma cóncava de la córnea, así como encontrar una biotinta lo suficientemente delgada como para que pudiera fluir a través de la boquilla de la impresora.

4) Ovarios impresos en 3D https://www.3dnatives.com/en/3d-printed-ovaries180520174/

En mayo de 2017, investigadores de la Universidad de Northwestern estaban desarrollando una solución para mujeres con problemas de fertilidad. En ese entones, habían tenido éxito implantando un ovario bioimpreso y un ratón estéril. En el 2019, los científicos avanzaron notablemente. Fueron capaces de mapear la ubicación de proteínas estructurales en un ovario de cerdo, lo que les permitió bioimprimir ovarios funcionales para uso humano, lo cual puede ayudar a millones de mujeres infértiles alrededor del mundo afectadas debido al cáncer. Además, el equipo de investigación explicó que su metodología podría ser usada para identificar otros tipos de proteínas que podrían facilitar la creación de biotintas para otros órganos.

5) Hígado impreso en 3D. https://www.3dnatives.com/en/researchers-bioprint-small-liver-90-days-301220194/

Investigadores de la Universidad de Sao Pablo en Brasil han tenido éxito creando versiones miniatura de un hígado humano a partir de células sanguíneas. El proceso toma 90 días, desde la toma de muestra de sangre del paciente hasta la producción del tejido, el cual integra las funcionalidades del órgano en cuestión, como la producción de proteínas vitales, el almacenamiento de vitaminas y la secreción de bilis. Para la creación del tejido hepático, el equipo usó la bioimpresora Inkredible, de la empresa Cellink, una de las más reconocidas en la industria. Ernesto Goulart, coautor del estudio, explica que en lugar de imprimir células individuales, desarrollaron un método para agruparlas antes de la impresión. Estos grupos de células mantienen la funcionalidad del tejido durante más tiempo.

Paper: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ab4a30

https://www.3dnatives.com/en/cellink-bioprinting-technology-interview-151020194/#!

La impresora de Cellink es bien interesante. Tiene seis cabezales, lo cual permite a los investigadores combinar múltiples materiales, células e incluso herramientas. Esta empresa también ofrece una biotinta que permite a las células humanas crecer y prosperar como si estuvieran en su ambiente natural.

6) Oreja impresa en 3D

Hemos visto varias iniciativas y proyectos relacionados con la impresión 3D de orejas. En esta oportunidad mencionaremos un desarrollo de la Universidad de Tecnología de Queensland y la Fundación HearSay, quienes ayudaron a una niña llamada Maia Van Mulligan a recuperar su oreja. El implante fue creado usando las células cartilaginosas de la misma paciente, reduciendo el riesgo de rechazo una vez se implantara la prótesis.

7) Impresión 3D de pancreas

https://www.3dnatives.com/en/3d-printed-bionic-pancreas-140520194/

Este es un proyecto en curso de científicos de la “Foundation for Research and Development of

Science”. Su objetivo es imprimir un páncreas completamente funcional, que evitará que los pacientes diabéticos tengan que inyectarse insulina y minimizará el riesgo de complicaciones secundarias relacionadas, las cuales muchas conllevan a la muerte. Para la bioimpresión de este órgano, se realiza primero una biopsia del paciente y una cosecha de células. Las células son entonces convertidas en células capaces de producir insulina y glucagón. Posteriormente son usadas como biotinta para imprimir el pancreas. Este proyecto también es realizado usando una impresora de la empresa Cellink. El próximo paso en la investigación es la fase de prueba en animales, lo cual permitirá entender mejor la reacción del pancreas impreso en 3D cuando está dentro de un organismo vivo.

8) Impresión 3D de piel https://www.3dnatives.com/en/3d-bioprinting-human-skin120620174/

La empresa francesa Poietis ha desarrollado piel impresa, que en un futuro podría usarse en víctimas de quemaduras o de enfermedades de la piel. Otros investigadores, esta vez de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang en Corea del Sur, también han logrado imprimir piel humana. El proceso usa una impresora con dos métodos de impresión: extrusión e inyección de tinta. La máquina primero extruye un material a base de colágeno que está compuesto por una membrana PCL (Policaprolactona) y un poliéster biodegradable que evita que el colágeno se contraiga durante la maduración del tejido. Luego, usan un método de inyección de tinta para distribuir uniformemente los queratinocitos, que son las células predominantes en la capa más externa de la piel en la membrana PCL.

Paper de Korea: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/aa71c8/meta;jsessionid=C503D630D06BCCA649381C720E0954BC.c3.iopscience.cld.iop.org

https://www.3dnatives.com/en/medical-additive-manufacturing070520174/

Por otro lado, la relación de la impresión 3D con la medicina no está sujeta únicamente a la fabricación de órganos.

https://www.3dnatives.com/en/medical-3d-printing170720184/

El crecimiento general de la fabricación aditiva podría explicarse por las oportunidades en términos de personalización que ofrece. Puede crear prótesis, implantes, usarse como preparación de operaciones quirúrgicas o para fabricar dispositivos médicos que faciliten ciertas operaciones sensibles como guías quirúrgicas y otras ayudas visuales.

Fabricación aditiva para diseñar implantes y prótesis.

El objetivo de un implante es reemplazar un órgano durante un período prolongado o complementar una o más de sus funciones. Por lo tanto, por definición, está totalmente

adaptado al paciente y, como tal, a la anatomía de la persona. La personalización lleva mucho tiempo y es costosa cuando se trata de utilizar métodos de fabricación tradicionales. Aquí es donde la fabricación aditiva resulta útil y ayuda a diseñar implantes personalizados.

Mediante el uso de la impresión 3D, los fabricantes de prótesis e implantes pueden crear más fácilmente soluciones con las dimensiones correctas, con un diseño complejo y a un costo menor. En cuanto a la durabilidad de los dispositivos médicos creados, también evitará que el paciente tenga que cambiar el implante cada década, lo que facilita la vida diaria de la persona.

Finalmente, la impresión médica en 3D también ha permitido automatizar el proceso de creación de prótesis auditivas y dentales.

Impresión 3D al servicio de la simulación quirúrgica.

La fabricación aditiva puede usarse como herramienta para que los médicos, sobre todo aprendices, practiquen antes de las operaciones y por tanto reduzcan la probabilidad de cometer errores, lo cual es una de las causas más frecuentes de muerte entre pacientes. Los modelos anatómicos impresos en 3D pueden ser también presentados al paciente antes de la operación para que visualice todos los pasos del procedimiento, ayudando a mejorar la relación y confianza médico-paciente.

Impresión 3D de medicamentos

Esta es una aplicación de la que pocos hablan, pero que es muy interesante. Acá hay más problemas regulatorios que tecnológicos. Con la impresión 3D, sería posible ajustar la dosis de cada medicamento de acuerdo al paciente, de acuerdo a su edad, su peso, e incluso se podrían mezclar medicamentos en una sola pastilla. También se podrían diseñar medicamentos de efecto rápido, o con efectos enfocados en regiones específicas del cuerpo.

 

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¿Partículas peligrosas en impresión 3D?

Hola a todos, cómo están, gracias por visitar nuestro canal, de bits a átomos 3D.

Hoy vamos a hablar acerca de las diminutas partículas que se desprenden mientras usamos nuestras impresoras. ¿Habían escuchado de ello? Seguramente sí.

Bueno, pues resulta que de acuerdo con una investigación realizada en la universidad nacional de Séul, en la cual probaron cuatro tipos de filamentos para impresión 3D -ABS, PLA, Nylon y Wood- cada uno a diferentes temperaturas, se encontró que existe una relación entre la temperatura de extrusión y la cantidad de partículas emitidas durante el proceso de impresión.

Encontraron que entre más alta sea la temperatura de extrusión, también es más alta la emisión de partículas potencialmente tóxicas, llamadas VOC en inglés -Volatile Organic Compounds-, las cuales podrían representar un riesgo para la salud si uno se expone a ellas durante mucho tiempo.

Por esto se recomienda el uso de tapabocas durante la operación de las máquinas, si es que uno está cerca a ellas y si hay muchas, o tener un espacio específico y aislado para la impresión. Igualmente aplica para los procesos de postimpresión, tal como lijar, pintar, aplicar algún químico (como acetona o cloruro de metileno) o mecanizar, pues por lo general estas actividades desprenden un fino polvo que se esparce muy fácilmente (como se menciona en este artículo https://www.cdc.gov/niosh/docs/2020-114/)

Es decir, la emisión de partículas depende tanto del tipo de material como de la temperatura de extrusión.

Por esto es que también son útiles los parámetros de impresión recomendados por los fabricantes de filamento, pues sirven tanto para asegurar una impresión exitosa como para garantizar un determinado grado de seguridad. Además recomiendan usar por ejemplo PLA en lugar de ABS, tal como se menciona en este otro artículo https://www.3dnatives.com/en/risks-associated-with-fdm-metal-3d-printing-190520205/

Los cinco investigadores coreanos, cuyo artículo puedes encontrar acá -https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ina.12624 –, bajo el título Effect of nozzle temperatura on the emisión rate of ultrafine particles during 3D printing , publicado el 19 de noviembre de 2019 en la revista International Journal of Indoor Environment and Health, hicieron las pruebas con máquinas con recámaras de impresión cerradas para evitar

fluctuaciones en la temperatura y para poder realizar una medición precisa del conteo de partículas.

Con cada uno de los cuatro materiales hicieron dos cubos, para un total de 8 cubos, y en cada impresión fueron aumentando la temperatura paulatinamente en intervalos de 15°C, iniciando en 185°C y finalizando en 290°C.

Los investigadores usaron un calibrador de partículas y un espectrómetro de partículas óptico en intervalos de 1 minuto para monitorear las emisiones en tiempo real con cada temperatura. Esto les permitió medir el número de partículas por unidad de volumen, así como su tamaño.

Esta gráfica nos muestra la cantidad de partículas por minuto en escala logarítmica en el eje vertical, y la temperatura de extrusión en el eje horizontal. Vemos que para bajas temperaturas, típicas del PLA, la cantidad de partículas está alrededor de 10^8 partículas por minuto (100 millones), mientras que materiales que necesiten temperaturas muy muy altas, como podría ser un PC o un POM, la cantidad de partículas está alrededor de 10^11 (100 mil millones).

El objetivo de este video no es causar temor, sino invitar a tomar las precauciones necesarias. Tanto si trabajas con impresión 3D durante largas horas, como si usas la máquina apenas algunas veces por semana, es recomendable que sigas los parámetros de impresión del fabricante de filamento que usas, que te pongas tapabocas, que no ubiques la impresora muy cerca a ti, y que esta tenga una recámara cerrada o que destines un espacio especial para la máquina.

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Puedes encontrar también un artículo acerca de este tema en nuestro blog.

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