Guía completa: Los materiales cerámicos y orgánicos en la impresión 3D
A lo largo de los años, la fabricación aditiva ha crecido exponencialmente. Las tecnologías de impresión 3D evolucionan y con ellas los materiales utilizados. Al principio, los materiales de impresión eran escasos, pero poco a poco, gracias a la investigación y el desarrollo, ha sido posible ampliar el número y los tipos de materiales. Los más conocidos son sin duda los polímeros (PLA, ABS, resinas, nylon) y los metales. Sin embargo, hoy queremos hacer un repaso general de dos grupos de materiales diferentes. Por un lado los materiales cerámicos, que incluyen muchos materiales inorgánicos duros como la cerámica, pero también la arena o el cemento, y por otro, los materiales orgánicos.
Materiales cerámicos
Cerámica
Cuando se habla de cerámica, a menudo se piensa en las más tradicionales, como la arcilla o la porcelana. Sin embargo, también existen cerámicas técnicas para aplicaciones avanzadas. Actualmente existen en el mercado dos grandes grupos de cerámicas técnicas: de óxidos y no óxidos. El primer grupo incluye óxidos metálicos de alúmina, circonio y sílice, mientras que 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 requieren resistencia a altas temperaturas y al desgaste. Las piezas cerámicas son, por ejemplo, necesarias para los sectores automotriz y aeroespacial. Una impresora 3D de cerámica puede utilizar diferentes procesos de producción: Binder Jetting, Extrusión o Fotopolimerización.
Créditos: Lithoz
Arena
La arena puede considerarse una parte de los materiales cerámicos. Se utiliza para crear piezas complejas que aprovechan las ventajas de la fabricación aditiva, especialmente para crear moldes de fundición. El uso de este material reduce los residuos y los tiempos de producción en comparación con otras técnicas. Puede utilizarse para la fabricación en serie de productos acabados o para la creación de prototipos, con máquinas como la S-Max Flex de ExOne. En el siguiente vídeo, vemos un ejemplo en el que la empresa Sandhelden utiliza la impresión 3D con arena para crear accesorios de baño más sostenibles.
Cemento
El cemento es otro material cerámico que queremos destacar. Para producirlo, se mezclan granos de piedra y agua, creando una mezcla uniforme que también es compatible con la impresión 3D. Por ello, la fabricación aditiva en el sector de la construcción ha cobrado cada vez más importancia. El uso del cemento como material de construcción es muy económico, mientras que el precio de las impresoras oscila entre los 180.000 euros y más de un millón de euros. Entre las impresoras de cemento que se pueden encontrar en el mercado están la Apis Cor House o la Crane de WASP. La rapidez es una de las ventajas de estas máquinas: ¡en 48 horas se pueden levantar las paredes de una casa!
Piedra
La piedra es otra de las opciones cerámicas compatibles con la fabricación aditiva. Este material se utiliza principalmente en forma de filamento para impresoras 3D FDM/FFF. Los filamentos de piedra se componen de una mezcla de yeso y plástico. Entre los fabricantes que ofrecen ambos filamentos se encuentran ColorFabb y Formfutura. Lo sorprendente de estos filamentos es que realmente se asemejan la piedra a la vista y al tacto, ideal para aplicaciones decorativas que buscan un acabado más natural.
Créditos: Spectrum Filaments
Materiales orgánicos
Tejidos biológicos
Una vez examinados los materiales cerámicos, pasamos ahora a los materiales orgánicos que se utilizan, entre otras cosas, en la bioimpresión 3D. La bioimpresión 3D consiste en un hidrogel compuesto de células que puede utilizarse para fabricar piel, tejidos, tendones o incluso órganos. La impresión se suele hacer depositando capas sucesivas a través de una jeringa especialmente creada para ello. Aún queda mucho por hacer, pero los descubrimientos e innovaciones en este campo son cada vez más numerosos y prometedores. Para más información, consulta nuestro artículo sobre los proyectos de bioimpresión 3D más destacados.
La bioimpresora 3D BIO V1. (Créditos: Regemat)
Madera
La madera es un material orgánico que se utiliza principalmente en forma de filamento para impresoras 3D FDM/FFF. Sin embargo, también existen soluciones como la impresora 3D de Desktop Metal con tecnología Binder Jetting de Forust™ para imprimir con madera. En cuanto a los filamentos, estos contienen un 30-40% de fibra de madera y un 60-70% de polímero. Entre los fabricantes que ofrecen estos filamentos se encuentran también ColorFabb y Formfutura. Lo interesante de este material es que realmente se asemejan realmente a la madera, tanto a la vista como al tacto. También pueden utilizarse para la producción de piezas acabadas más sostenibles.
Créditos: Forust
Cera
Este material orgánico se utiliza principalmente para el moldeo en numerosos sectores y aplicaciones de la mecánica, las artes, la odontología o la joyería. En cuanto a las máquinas, podemos citar, por ejemplo, las impresoras 3D ProJet MJP 3600W y 3600W Max de 3D Systems que utilizan el material M3 Hi-Cast. Además, la empresa Solidscape está especializada en la producción de impresoras 3D de cera y ofrece una gama completa de impresoras 3D diseñadas específicamente para el sector de la joyería.
Alimentos
¿Quién habría pensado que se podría imprimir comida con impresoras 3D? Barilla ha impreso en 3D pasta y espaguetis, otros han impreso en 3D helados, chocolate y recientemente hemos visto avances hacia la impresión en 3D de carne y pescado. La impresión 3D está revolucionando la cocina. La pregunta que surge es: ¿hay impresoras de alimentos? La respuesta es sí. Entre ellas están Foodini de Natural Machines, Brill 3D Culinary Studio, Mycuisini 2.0 o Choc Creator V2 Plus para imprimir chocolate. Las hemos agrupado en nuestro ranking de las mejores impresoras 3D de comida.
La impresora 3D Foodini. (Créditos: Natural Machines)
¿Qué piensas sobre esta guía de materiales cerámicos y orgánicos? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, Twitter, Youtube y RSS. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.
