10 Ejemplos de fabricación y personalización digital directa

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Impresión 3D para maniquíes

Por Kalani Kirk Hausman, Richard Horne

La fabricación de aditivos no es una tecnología futurista; ya está en marcha y en uso en muchas industrias, desde los implantes médicos hasta las tecnologías aeroespaciales. A medida que las opciones de materiales se amplían y la complejidad de los objetos impresos en 3D aumenta para incluir la electrónica integrada y los diseños estructurales mejorados, se puede fabricar un espectro más amplio de productos directamente a partir de archivos electrónicos y materias primas.

Producción de alimentos impresos en 3D

La Universidad de Cornell y otros centros de investigación están explorando alimentos impresos en 3D, como obleas de verduras y pastas de carne. Bajo una subvención de la NASA, una pequeña empresa de Austin, Texas, está trabajando actualmente en una impresora 3D que utiliza materiales de polvos de almacenamiento de larga duración, aceites en suspensión y agua para crear pizzas impresas en 3D que se cocinarán hasta su finalización en una impresora de alimentos. Los estudiantes de Cornell ya imprimen pasteles personalizados y comida para comer con los dedos.

Tejidos y órganos

Más allá de los simples materiales biológicos necesarios para la impresión en 3D de tejidos musculares y alimentos, se están desarrollando bioimpresoras de fabricación aditiva con la capacidad de crear matrices multicelulares complejas que pueden convertirse en órganos funcionales y tejidos de reemplazo para receptores humanos. Uno de los beneficios de estos diseños es que pueden hacer uso de las propias células del receptor, produciendo reemplazos implantables que no requieren un régimen de por vida de medicamentos inmunosupresores para prevenir el rechazo al trasplante.

Réplicas biológicas

Hasta que las bioimpresoras puedan crear tejidos vivos de reemplazo, la impresión en 3D sigue teniendo un papel médico prometedor: Permite la fabricación de prótesis e implantes perfectamente adaptados a la parte original del cuerpo (o reflejados de partes funcionales del cuerpo) para proporcionar reemplazos individualizados. La prótesis se puede transformar a través de la impresión en 3D no sólo en un reemplazo funcional, sino también en una obra de arte que refleja con precisión la personalidad del usuario.

Ropa y calzado

Mirando más allá de los límites de nuestros cuerpos, la impresión en 3D permite la creación de textiles y otros adornos corporales. Uno de estos productos sería ropa deportiva de ajuste personalizado capaz de proporcionar al atleta una mejor tracción y un peso reducido; otro sería una cobertura de cuerpo completo con estilo y adaptada de forma exclusiva a las medidas del cuerpo de cada portador.

El potencial de las prendas de vestir hechas a medida ha surgido en obras de ficción, pero hoy en día está en camino de convertirse en una realidad. La marca puede ir mucho más allá de los caimanes cosidos en la solapa de una camisa para incluir marcas registradas (o mensajes de marketing) en cada aspecto del diseño.

Crédito: Imagen cortesía de Francis Bitonti Studio (Diseñador: Michael Schmidt, Arquitecto: Francis Bitonti

)Personalización de las obras de arte

Uno de los primeros usos de los pequeños artículos impresos en 3D fue la creación de pendientes y colgantes de plástico personalizados. Hoy en día esto ha crecido hasta incluir magníficas creaciones que capturan la belleza de las matemáticas en forma sólida, utilizando metales preciosos que pueden ser usados para adaptarse a las preferencias del usuario o a los requerimientos del diseñador.

Incluso los componentes de plástico se utilizan para crear dioramas de salas enteras a escala real y para construir obras de arte masivas que representen la participación y las preferencias de artistas individuales en la fabricación consolidada y artesanal.

Haz que Hollywood sea espectacular

Los modelistas han creado desde hace mucho tiempo decorados y accesorios para producciones cinematográficas, pero el potencial de la impresión en 3D ha hecho posible adaptar personalmente un disfraz a un actor individual. Un ejemplo es el magnífico traje de Iron Man de Tony Stark, creado para adaptarse a las dimensiones exactas del actor Robert Downey, Jr. a través de la magia de la impresión en 3D.

Del mismo modo, cuando Hollywood quiso volar el clásico de James Bond, el Aston Martin DB5 de 1964, de la época de Sean Connery en el papel, el coche original (4 dólares).

6 millones de dólares); una réplica impresa en 3D se convirtió en el “doble de la acrobacia”.

Creación de estructuras

Las obras de arte impresas en 3D pueden producir estructuras enteras lo suficientemente grandes como para vivir en ellas. Utilizando materias primas naturales como la arena y el regolito lunar, esta capacidad mejorará la capacidad de explorar nuevos mundos o de crear satélites en el espacio, utilizando materiales derivados de asteroides y otras fuentes que se encuentran en abundancia en el sistema solar, en lugar de transportar materiales de la Tierra a un gran costo. Eventualmente se pueden construir casas enteras en el lugar.

Llegar más allá del cielo

Los diseños aeroespaciales para turbinas de alto rendimiento y compresores de motor a reacción se pueden crear como objetos de impresión única en lugar de los ensamblajes tradicionales de componentes más pequeños. Una ventaja es que tener que unir componentes puede crear debilidades y requerir un acabado durante el ensamblaje en su forma final – pero un objeto impreso en 3D ya es una pieza. Eventualmente, se llevarán consigo la capacidad de crear los artículos necesarios a partir de los materiales que descubran durante sus viajes.

Construcción de robots

La automatización y la robótica están transformando el mundo en un entorno altamente interactivo y autocontrolado. Las herramientas que utilizan para estos fines suelen ser diseños personalizados, pero las impresoras 3D están poniendo el mismo potencial a disposición de los fabricantes y diseñadores individuales que están aprendiendo sobre robótica o que están desarrollando pequeñas series de robótica personalizada adaptadas a un fin particular demasiado estrecho para atraer la producción comercial de diseños personalizados por parte de las grandes industrias.

Se pueden crear fácilmente vínculos y conexiones complejas entre componentes utilizando impresoras 3D para formar soportes únicos y otros elementos que se adapten exactamente a las necesidades del momento.

Impresión de impresoras 3D

Más allá de la robótica básica, las impresoras 3D ahora permiten crear más impresoras 3D utilizando controles y vínculos robóticos básicos, junto con soportes personalizados y hardware común disponible en el mercado.

Cuando las patentes fundamentales de la extrusión de termoplásticos FDM/FFF expiraron en 2006, el sistema de auto-reparación de prototipos RAPid (RepRap) del Dr. Adrian Bowyer fue lanzado al mundo como un diseño de código abierto – y una capacidad que antes sólo estaba disponible en laboratorios e instalaciones de fabricación de gama alta se convirtió en un electrodoméstico que costaba menos que las primeras impresoras LaserJet.

Hoy en día, los RepRaps de docenas de diseños diferentes y sus hijos están disponibles en espacios de fabricación, escuelas e incluso tiendas de suministros de oficina. Cada uno de ellos se puede utilizar para imprimir muchos de los componentes para otra impresora a su vez, utilizando diseños de código abierto disponibles gratuitamente en línea.

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