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Impresoras 3D: Evolucionando Hacia el Futuro. Impacto Social y Económico

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Autores: Edgar Pérez José Antonio País, José Padilla, Misael Coste, Orlando Acosta. Centro de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial (CIMECDI). FIIIDT. 

 

En la actualidad debemos ir al ritmo de la tecnología, si bien es cierto que algunos países invierten más que otros en desarrollos tecnológicos e innovación, no hay excusas para no avanzar juntos en esta era, en donde nuevas tecnologías llegan y evolucionan rápidamente, facilitándonos la cotidianidad del hogar, trabajo, escuela y especialmente en las industrias que siempre buscan la manera de ser más productivos, lo que impacta directamente en la sociedad mejorando la calidad de vida.

Hasta hace poco no se hablaba de impresoras 3D, sin embargo, ya llevan un tiempo en el mercado, incluso ya han llegado a los entusiastas abriendo un sinfín de posibilidades. Las impresoras 3D comerciales para la industria son muy costosas, o eso creíamos, de hecho, así era, ya que manejaban muchos sistemas complejos que solo expertos en el área podían comprender sobre todo en los componentes electrónicos. Sin embargo, con la globalización más personas se unen en el desarrollo de estos sistemas y lo han ido convirtiendo en sistemas más simples, logrando con ello el interés de las personas con conocimiento relativamente mediano para desarrollar sus propios proyectos.

Imagen 1. Impresora #D DIY conocida como “Prusa i3”

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Prusa_i3

En el año 2005 hace su aparición “Arduino”, que es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar [8]. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o entornos interactivos. Las placas Arduino están disponibles de dos formas: ensambladas o en forma de kits [13].

Los esquemas de diseño del Hardware están disponibles bajo Licencia Libre, con lo que se permite que cualquier persona pueda crear su propia placa Arduino sin necesidad de comprar una prefabricada. Esta pequeña placa está cambiando al mundo de los desarrollos, y desde aquí partimos, ya que puede ser utiliza para controlar casi de todo, solo con algunos componentes y módulos que se les puede añadir, se necesita conocer algo de programación de arduino para poder manejar la placa de manera efectiva, hay mucha información en internet sobre arduino y lo que se ha logrado con ella.

Imagen 2. Placa de microcontrolador “Arduino Uno” [11]

El CNC o Control Numérico Computarizado es imprescindible casi para cualquier industria que desea prosperar y avanzar en su producción en la actualidad, no solo en empresas de metalmecánica, a las que solíamos asociar el término “CNC” por las fresadoras, tornos, centros de medición, cortadores láser o por chorro de agua, etc., por mencionar algunas de las máquinas a las que el CNC habría llegado hace mucho tiempo minimizando el error humano en procesos repetitivos o muy complejos. Arduino por ser de bajo costo ha sido ideal para entusiastas y emprendedores que al dominar un poco su funcionamiento han logrado convertirlo en el cerebro de pequeños sistemas basados en CNC. Ejemplo de ello con arduino se ha logrado recrear CNC con disqueteras obsoletas de computadora controlando movimientos de sus motores de paso en tres ejes de coordenadas, ya sea para dibujar algo o para grabar con un láser. Lo que se puede hacer con este potencial está en la creatividad de cada quien, la información está allí al alcance.

En este sentido nacen las DIY de impresoras 3D, para crear desarrollos propios desde la comodidad del hogar solucionando problemas cotidianos o de una empresa naciente. Los campos de aplicación son inimaginables; por ejemplo, en Arquitectura, Construcción y todo lo que involucre diseño: se podría fabricar maquetas o piezas o modelos a escala, para dar un primer vistazo del producto final y analizar posibles problemas de funcionamiento. En el hogar se pueden crear desde una simple taza, a un adorno, una maceta o hasta un juguete para niños. En las Escuelas se podrían recrear líneas de producción para explicar procesos productivos o algún órgano del cuerpo humano de interés, el entorno con el cual un alumno se desarrolle influirá en su Futuro y en la Sociedad.

Las impresoras 3D de DIY comúnmente usan filamento de plástico embobinado, algunos tipos de plásticos utilizado por estás máquinas son: ABS, PLA, PET, HDPE, Nylon, entre otros, lo que también da posibilidad para reciclar, aunque no todos los plásticos se pueden reciclar y además algunos son tóxicos para la salud [4]. Esta práctica ayudaría al medioambiente y al ahorro del consumible, el plástico está en todas partes y la mayoría de las personas lo ven como basura después de usarlo, su reciclado puede ser beneficioso para la sociedad y el medioambiente. Se han abierto campañas de reciclado desde hace mucho tiempo aunque no se tome en serio en algunos sitios, localmente se puede fabricar filamentos de plástico a partir de este desecho[2], se necesitaría desfibrar el plástico cortándolo en trozos pequeños y luego pasándolos a un proceso de extrusión.

Imagen 3. Filamento de plástico embobinado [2]

De manera muy general una Impresora 3D DIY puede constar de las siguientes partes:

  • Firmware

Fuente: https://reprap.org/wiki/RepRap_Options

  • Electrónica de la impresora

Fuente: https://reprap.org/wiki/RepRap_Options

  • Estructura

Fuente: https://reprap.org/wiki/RepRap_Options

Cabe destacar que hay muchos modelos de Impresoras 3D DIY, por lo cual no todas las Impresoras 3D DIY son idénticas, debido a que se modifica estructura, modo de funcionamiento, tipo de hardware utilizado y/o firmware, entre otras características. Si desea conocer más sobre la gama de opciones puede visitar la página web de RepRap [1].

El crear conocimiento nos impulsa a seguir y a decir que si se puede… ¿qué esperamos? Digamos, ¡Si se puede!

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

[1]   Opciones de RepRap: https://reprap.org/wiki/RepRap_Options

[2]   Welcome to the Precious Plastic Academy: https://community.preciousplastic.com/academy/intro.html

[3]  Reciclaje de plástico para impresión 3D http://imprimalia3d.com/noticias/2014/03/11/001605/reciclaje-pl-stico-impresi-n-3d

[4]   Así son los filamentos termoplásticos para impresoras 3D:  http://www.teknlife.com/reportaje/asi-son-los-distintos-y-nuevos-filamentos-termoplasticos-para-impresoras-3d/

[5] Guía de plásticos y otros materiales para impresión 3D: https://formizable.com/guia-de-plasticos-y-otros-materiales-para-impresion-3d/

[6]  Filamaker: convierte plástico reciclado en nuevo filamento para tu impresora 3D (2013): http://www.print3dworld.es/2013/10/filamaker-convierte-plastico-reciclado-en-nuevo-filamento-para-tu-impresora-3d.html?m=1

[7] Reciclaje doméstico para nutrir impresoras 3D: https://www.eldiario.es/tecnologia/diario-turing/impresora-3d-reciclaje-plastico_1_5600469.html

[8] ¿Que es Arduino?: https://arduino.cl/que-es-arduino/       

 [9] El reciclaje en la impresión 3D: https://impresiontresde.com/el-reciclaje-en-la-impresion-3d/

[10]   Arduino Uno R3 (2015): https://www.infootec.net/arduino/

[11]   Que es Arduino:     https://es.slideshare.net/argos1972/arduino-76449713

[12] Prusa i3: https://es.wikipedia.org/wiki/Prusa_i3

[13] Ismael Sosa Yarlequé “DISEÑO DE UN PROGRAMADOR LÓGICO PROGRAMABLE USANDO MICROCONTROLADOR ATMEGA Y LENGUAJE LADDER PARA APLICACIONES DE LABORATORIO” (2018): http://repositorio.unp.edu.pe/bitstream/handle/UNP/2160/IET-SOS-YAR-2018.pdf?sequence=1&isAllowed=y

 

Contacto: japadillamarcano@gmail.com; jantoniop11@gmail.com

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