Guía completa: los materiales cerámicos y orgánicos en la impresión 3D

Con el paso de los años la fabricación aditiva ha ido experimentando un crecimiento exponencial. Numerosas son las tecnologías que existen en la impresión 3D que construyen objetos por el apilamiento sucesivo de capas. En un inicio, los materiales para la impresión eran escasos pero poco a poco y gracias a la investigación y desarrollo se ha podido ampliar un mayor número y tipos de materiales. Los más conocidos son metales, PLA, ABS, resina, PET, nylon. Hoy os hablamos de dos grupos que no son tan conocidos pero cada vez están adquiriendo mayor importancia, se trata de los materiales cerámicos y orgánicos.

MATERIALES CERÁMICOS

CERÁMICAS

A la hora de hablar de cerámica, se nos viene principalmente a la cabeza las opciones más tradicionales, como el barro, la porcelana o la arena. Sin embargo, las opciones se han ampliado a raíz de la creación de diferentes compuestos cerámicos y orgánicos para aplicaciones más avanzadas. Por ello, actualmente en el mercado encontramos dos grupos principales de cerámicas técnicas: de óxidos y no óxidos. El primer grupo incluye los óxidos metálicos de alúmina, circona y sílice, y el segundo está formado por materiales como el carburo de silicio, el boruro de silicio o el nitruro de silicio. El uso de estos materiales es ideal para piezas que requieran de una gran resistencia a altas temperaturas, desgaste. Una impresora 3D de cerámica puede utilizar diferentes procesos de fabricación, desde la inyección aglutinante (Binder Jetting) hasta la estereolitografía y la extrusión de material. Aquí te dejamos algunas de las mejores impresoras de cerámica del mercado como por ejemplo la Admaflex 130 o la de la imágen la C3600 de Ultimate

(Créditos de la imágen: 3D Ceram)

ARENA

Aunque la impresión 3D de arena no es tan llamativa como la de metal, este material perteneciente al grupo de cerámicos se utiliza para crear piezas complejas que siguen aprovechando las ventajas de la fabricación aditiva. Utilizar este material reduce los residuos, ahorra energía, y el tiempo de fabricación es mucho menor que en otras técnicas. Se puede utilizar para la producción en masa de productos finales o en la creación de prototipos. Algunas impresoras pueden ser la ExOne con S-Max Flex. En este vídeo podrás ver un ejemplo en el que la empresa Sandhelden utiliza la arena como principal recurso de fabricación en la inyección aglutinante para crear colecciones de baño.

CEMENTO

El cemento forma parte de los materiales cerámicos, mezclado con agregados pétreos y agua, crea una mezcla uniforme de hormigón compatible con la impresión 3D. Así, la fabricación aditiva en el sector de la construcción se ha vuelto cada vez más importante, ya lo hemos visto con diferentes proyectos como casas impresas en 3D. Cuando hablamos de utilizar hormigón como material para la construcción resulta muy económico, mientras que el precio de las impresoras va desde los $180 mil a más de $1 millón. Algunas impresoras que puedes encontrar en el mercado son la impresora Apis Cor House o la Crane de WASP. La rapidez es una de las ventajas que caracteriza la impresión de estas máquinas, te lo demostramos con el vídeo que te dejamos a continuación en el que ¡construyen una casa en tan sólo 48 horas!

MADERA Y PIEDRA

Estos dos materiales cerámicos están diseñados para ser utilizados con impresoras 3D que operan sobre el modelado por deposición fundida (FDM), y están disponibles en forma de filamentos. En el mercado encontramos dos filamentos el filamento de madera (LayWood) está compuesto de madera con plástico y el filamento de piedra (LayBrick) compuesto de minerales similares al polvo de tiza, es una mezcla de yeso con plástico. Lo increíble de estos dos filamentos son sus texturas finales a madera y piedra. Pero no sólo tienen la apariencia (con diferentes efectos) sino también el olor de la madera y, en el caso de la piedra, se pueden obtener tanto superficies lisas como rugosas, en función de la variación de la temperatura extrusión. Cada vez son más las empresas que deciden apostar por la impresión de piedra o la impresión 3D de madera como Desktop Metal con impresoras como Shop SystemTM o la RAM 336TM.

(Créditos de la foto: Forust)

MATERIALES ORGÁNICOS

TEJIDOS BIOLÓGICOS

Una vez hemos visto los materiales cerámicos, veamos ahora los orgánicos, empezando por la bioimpresión. La bioimpresión se trata de la impresión en 3D de una “biotinta”, este material de impresión está formado por material celular y con el que se puede obtener piel, tejidos, tendones o incluso órganos. Para el proceso de impresión se realiza depositando capa a capa con un láser o con jeringa dependiendo del tipo de bioimpresora. Hace unos años podrías pensar que era imposible conseguir crear un material imprimible en 3D que imitase tejidos biológicos complejos. A día de hoy es posible gracias al gran potencial que tiene la impresión 3D. Un ejemplo de una empresa que utiliza estos materiales es Regenovo con su línea de 4 impresoras Bio-Architect (Lite, Pro, WS, y X) que permite la fabricación masiva de tejidos humanos como piel, hígado y cartílagos. O por último cabe destacar a la empresa española Regemat que permite la personalización de tu bioimpresora.

Bioimpresora BIO V1 (Créditos de la imágen: Regemat)

CERAS

Este material orgánico se utiliza principalmente para la fundición, tanto para piezas mecánicas, obras de arte, en odontología o para la fabricación de joyas. En cuanto a material por ejemplo el M3 Hi-Cast se utiliza con las impresora ProJet MJP 3600W y la 3600W Max 3D de 3D Systems. Cabe destacar que la empresa Solidscape, perteneciente a Stratasys, se ha especializado en máquinas para impresión 3D de cera, con modelos como3Z Studio, 3Z Pro y MAX2. Funcionan de forma similar a las impresoras de FDM en plástico, pero incluyendo una herramienta de fresado en cada capa para que queden uniformes y niveladas. Y por último la compañía 3D Systems ofrece la serie ProJet MJP 3600W, o Projet MJP 2500W ideales para la fabricación de joyas.  Aquí te dejamos un vídeo. 

MATERIALES ALIMENTARIOS

La impresión 3D como vemos tiene diversas aplicaciones. Quién pensaría que podríamos a día de hoy imprimir comida con impresoras 3D, ¿verdad? Desde pasta, helado, chocolate, bacon, carne… ¡la impresión 3D revoluciona la cocina! Y te preguntarás si hay impresoras 3D de comida, la respuesta es sí. Algunas son Foodini de Natural Machines, Brill 3D Culinary Studio, Mycuisini 2.0 o Choc Creator V2 Plus para la impresión de chocolate.

Impresora 3D Foodini

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