Una impresora 3D es un dispositivo capaz de reproducir un objeto sólido tridimensional mediante la adición de material, cuyo diseño se realiza en computadora. El proceso consiste en añadir material capa por capa y desde abajo hacia arriba. Generalmente se utiliza plástico pero se está experimentando también con otros materiales como el metal.

Comúnmente se utilizan en la matricería o la prefabricación de piezas, componentes para la arquitectura y el diseño industrial. En la actualidad, los procesos de fabricación más comunes utilizando esta tecnología son:

• Modelado por deposición fundida (FDM): consiste en depositar polímero fundido sobre una base plana, capa a capa. El material, que inicialmente se encuentra en estado sólido almacenado en rollos, se funde y es expulsado por una boquilla en minúsculos hilos que se van solidificando conforme van tomando la forma de cada capa.
• Sinterizado selectivo por láser (SLS): consiste en la colocación de una fina capa de material en polvo en un recipiente a una temperatura ligeramente inferior a la de fusión del material. Un láser sinteriza las áreas seleccionadas, lo que hace que las partículas se fusionen y solidifiquen. Se van añadiendo y sintetizando sucesivas capas de material hasta obtener el prototipo deseado. El polvo no solidificado actúa de material de soporte y puede ser reciclado para posteriores trabajos.
• Estereolitografía (SLA): consiste en la aplicación de un haz de luz ultravioleta a una resina líquida (contenida en un cubo) sensible a la luz. La luz ultravioleta va solidificando la resina capa por capa. La base que soporta la estructura se desplaza hacia abajo para que la luz vuelva a ejercer su acción sobre el nuevo baño, lo que se repite hasta que el objeto alcance la forma deseada.
• Sistemas de fabricación por compactación: son impresoras 3D de tinta que utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo e impresoras 3D láser, el que transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen.

Dependiendo del uso que se les dé, se pueden encontrar impresoras que son de uso aficionado y otras industriales, con más accesorios. Las de aficionados se utilizan con fines principalmente educativos, didácticos; no están preparadas para trabajar a diario 24 horas como las industriales.

Lo que diferencia a las impresoras 3D de otros sistemas mecanizados, como los tornos a control numérico computarizado (CNC), es el concepto. “Los equipos mecanizados le dan forma a un material en bruto. Lo esculpen, lo tallan a partir de las medidas y detalles previos establecidos. La impresora 3D crea el objeto de la nada. No hace falta un material en bruto, solamente la materia prima”, señaló el técnico en Producción Industrial y Automatización Gabriel Mallón, profesor asistente del laboratorio de CNC en el Instituto Tecnológico Universitario.

Con impresoras 3D, los tiempos para la realización de prototipos se reducen al mínimo. Sólo hay que concentrarse en el diseño del objeto y pasarlo a un lenguaje que entienda la máquina. Se ahorra en herramientas, tiempo, procedimientos y en conocimientos de mecanizado.

“El costo de los equipos mecanizados es enorme y una impresora 3D es bastante accesible. Para usos de nivel industrial y fabricación de productos en serie es conveniente invertir en los equipos mecanizados, ya que la cantidad de productos amortiza la inversión. Para la fabricación de piezas únicas siempre conviene la impresora 3D”, señaló Mallón, y destacó que estas máquinas no van a reemplazar el trabajo manual sino que van a complementarlo. “Las máquinas controladas por computadoras están orientadas al trabajo en serie, las piezas metálicas únicas se fabrican manualmente y para la realización de prototipos se usa la impresora 3D”, explicó el técnico.

El uso de la impresora 3D es muy sencillo, no necesita de mucha instrucción. En cambio, los tornos CNC requieren de un operador instruido, capacitado e idóneo para manejarlo y la puesta a punto para realizar productos lleva horas. En la impresora 3D sólo es necesario saber de diseño y algunas cuestiones relacionadas con la regulación de la máquina.