La impresión 3D parecia ciencia ficción, pero ha resultado mucho mas mundana. Aqui quiero disipar los humos que te han vendido antes que te hagas con una.
Ha habido mucho hype con la impresión 3D. Te lo vendian que sería como el transportador de StarTrek. La próxima revolución industrial. I sí, es verdad que es una tecnología con mucho potencial, también lo es que aún está muy verde.
Has oído a hablar de ello y te ha llamado la atención? Bien. Aquí en Capa sobre Capa no te vamos a contar histórias de ciencia ficción. Vamos a tocar de pies en el suelo y te vamos a explicar de que va esto.
Antes de que le des al click para comprarte la primera impresora que veas, date una vuelta por este artículo para terminar de convencerte.
Si bien es verdad que a nivel doméstico existen ya diferentes tecnologías, vamos a empezar esta serie de artículos, para guiar al interesado, por la más sencilla y añeja de todas: El Modelado por Deposición Fundida (Fused Deposition Modeling, FDM en inglés).
Indice de contenido
Breve historia de la tecnología FDM
Stratasys tenía la patente para la impresión 3D con FDM y solo la explotaba con máquinas para el sector industrial. Entonces una máquina FDM podia costar perfectamente 15.000€. Pero esta patente expiró en 2009 y en ese momento nació el proyecto RepRap en el MIT, como open hardware.
El planteamiento de este proyecto era que con una máquina capaz de replicarse a sí misma el coste de fabricación tendería a 0. La tecnología está lejos de conseguir eso, de momento, pero la liberación de la patente significó que paralelamente muchas compañias vendieran los kits para montarse una RepRap. Incluso algunas aportaron al proyecto, y otras lo desarrollaron particularmente.
Con todo hoy en dia hay disponibles kits para montar una impresora por menos de 200€, e incluso impresoras ensambladas de mucha calidad por menos de 1.000€. Todo esto ha llevado a la popularización de esta tecnología. Y está permitiendo llevar cierta capacidad de producción a un nivel doméstico. Si antes la cultura Do It Yourself estaba asociada a la artesanía, al bricolaje y al hobby, ahora vemos aparecer un nuevo actor: el Maker, o artesano digital.
Y ahora aquí estas tú, planteandote convertirte en uno.
Otras opciones al FDM
Existen también otras alternativas al FDM que estan llegando al ámbito casero, o de un pequeño estudio. La más novedosa y destacable és la impresión con resina. La cual llama mucho la atención por sus acabados muy similares a los obtenidos con molde. Parece que sea una tecnologia que si se hace tan economica como la FDM vaya a desbancarla…
Pero no. Ya que la impresora de resina solo és un paso más en todo el proceso requerido para crear la pieza, y es mucho más lento (de momento). Se tiene que curar y luego limpiar. La resina en si misma y los disolventes pueden ser peligrosos si no se manipulan correctamente y necesitan un lugar bien ventilado.
No es una máquina para tener en un piso pequeño y compartir el dormitorio con ella, como puedes ver. Aún así, haciendo las cosas bien y con calma, no tiene por que ser peligroso, y todo el trabajo extra puede valer la pena vistos los resultados. Hay mucha variedad de tecnologias disponibles con diferentes capacidades, pero esto es tema para otro artículo.
Hasta ahora hemos hablado de fabricación aditiva, llamada impresión 3D. Otra manera de obtener piezas a nivel casero es con el mecanizado de un bloque de material. La digitalización hace tiempo que ha llegado a este ámbito y la miniaturización también.
Lo complicado de este sistema no són solo las limitaciones en las formas de la pieza, si no también el manejo de la viruta. Y són terriblemente ruidosas, poco aptas para un hogar. Pero la capacidad de poder mecanizar materiales diferentes al plástico, como madera o aluminio, o PCBs, hacen muy atractivas las fresas cnc. Incluso algunas pueden gravar a láser.
Cómo puede encajar la impresión 3D contigo
Las alternativas antes de empezar con la impresión 3D
Puede que la tecnología de impresión 3D te haya llamado la atención por muchas razones. Es realmente muy atractiva y empoderante. La primera vez que vi una impresora a mi alcance no dudé en echarle mano de una PrintrBot, allá en 2012, y en cierta manera me fascino por lo sencilla que parecía, pero a la vez me frustró por no cumplir las expectativas.
Pero hoy en día esta tecnologia ya está muy extendida y hay manera de acceder a ella sin necesitar tener una impresora.
Alternativa: Espacios Maker
Si lo que sientes es curiosidad, puedes comprarte una impresora, y luego ver que no es tan fácil de utilizar como te han contado, frustrarte y dejarla aparcada… O antes, puedes echarle un ojo e incluso probar como funciona en un Makerspace o FabLab. Hay muchos ya, repartidos en casi todas las grandes ciudades.
Puedes buscar el mas cercano en esta web. Y es muy buena opción para entrar en el mundillo de la mano de alguien que va a estar deseoso de ayudar, incluso si ya tienes en mente un primer proyecto.
Alternativa: Externalizar Servicios de impresión
Si lo que te llama la atención son las piezas, pero no te interesa demasiado la tecnología y vas a hacer solo un uso esporádico, existen maneras de acceder fácilmente a servicios de impresión. No solo en los FabLabs ya mencionados, que seguro ofrecen este servicio, también existen webs para hacerlo de forma automatizada como por ejemplo:
- Sculpteo: Muy buena aplicación online para revisar y personalizar tu modelo. Calidad de prototipado. También ofrecen corte laser.
- Shapeways: Prototipos con buena relación calidad-precio.
- 3DHubs: Servicios profesionales de impresión reunidos, incluyendo impresión FDM muy economica. Tu pide, y ellos gestionan quien es el mejor proveedor para tí. Acceder a la impresión FDM económica es muy cómodo de esta forma.
- 3D Systems: Hacen desde prototipos a series cortas, e incluso hacen ensamblaje. Ideal para profesionales.
- Kwambio: Servicio de imrpesión especializado en objetos de ceramica.
- Craftcloud: Comparador de precios de los mejores servicios de impresión. Como 3DHubs se encargan de todo y centralizan la gestión con el fabricante.
Lo más economico, si no has podido tocar nunca ninguna pieza, puedes pedirla en 3DHubs o Craftcloud para que te la impriman profesionalmente en FDM. Esto es una buena manera de ver de primera mano que se puede llegar a esperar de una impresora 3D FDM.
¿Que impresora FDM encaja conmigo?
Pero si lo que te motiva es tener una capacidad de producción a nivel particular sin depender de otros servicios. Si quieres crear tus propias piezas y experimentar. O si te fascina la tecnología y la robótica implicadas. Si estás dispuesto a aprender nuevas habilidades que te van a dotar de capacidad de creación.
O también si quieres llevar más allá un hobby creando tus piezas personalizadas. O también puede que ya tengas en mente un proyecto artístico o artesanal… Adelante!.
Ahora si ya tienes más claro que quieres una impresora 3D, aún debes tener presente algunos criterios para utilizarla. Por eso debes plantearte qué impresora encaja contigo según los siguientes criterios.
Criterios
Espacio
El espacio que va a ocupar la impresora no es solo el tamaño de la carcasa sobre una mesa. Vas a necesitar sitio para el filamento (a no ser que venga integrado), para trabajar en las propias piezas, para otras herramientas, y también para el PC (si vas a tenerlo dedicado).
Ten en cuenta que una vez montada, pocas impresoras se pueden mover fácilmente. Pero si eso es lo que necesitas lo recomendable es que sea muy sólida, de una pieza, que no tengas que calibrar cada vez. Lo ideal en este caso es una impresora cerrada o semi-cerrada.
El espacio no deberia ser un problema, pero es bueno pensar de antemano donde vas a trabajar. Puesto que el ruido es un criterio importante de decisión. Ya que las impresiones pueden durar bastante, seguramente vas a estar imprimiendo durante la noche. Si la tienes cerca del dormitorio (o en él) y el ruido te impide dormir, vas a dejar de utilizarla.
Herramientas
Ten en cuenta que la mayoria de kits llevan sus propias herramientas. Pero vienen con lo mínimo. Si no tienes es recomendable tener un buen set de destornilladores, llaves y alicates. Una espátula para sacar las piezas puede ser suficiente, pero también existen herramientas específicas para este menester.
Si lo que quieres es trastear, aunque la mayoría de kits ya vienen con el cableado listo, no está mal tener un soldador y estaño a mano. También vas a echar en falta tener recambios para salir al paso como termistores, resistencias, rodamientos, tornillería, pinzas, muelles, cables y conectores, tubo teflón, correas, etc…
Y aunque no quieras trastear sí que es recomendable tener a mano algunos consumibles como laca (la Nelly hace maravillas), cinta kapton, cinta carrocero azul, cinta aislante, cola de barra, acetona… Sin olvidarnos del propio filamento que consume la impresión.
Todo esto suma al coste de la impresora, y es bueno tenerlo presente. Puesto que puedes querer empezar de 0 con lo más económico, pero luego te puedes quedar bloqueado por no tener esa herramienta disponible.
También ten presente como guardar todo esto cerca de la impresora.
Hardware adicional
La impresora no funciona sola. Vas a necesitar un PC para preparar las impresiones. Puede ser fijo o portátil.
Si lo tienes fijo en tu lugar de trabajo y cerca de la impresora la vas a poder conectar con un cable USB. Esto te va a permitir manejarla desde el PC sin necesidad de utilizar el menú de la impresora. Aunque con las pantallas táctiles es menos necesario.
Si tienes un portatil, o el equipo esta lejos de la impresora, no vas a poder conectarla, a no ser que lleve wifi incorporada.
De una manera o de otra lo que recomiendo es utilizar una tarjera SD con el G-code cargado para que la impresora funcione sin necesidad de estar conectada al PC.
El PC lo vas a necesitar no solo para crear los G-Codes con el slicer, también para descargar los modelos 3D o diseñarlos tu mismo.
Otro equipo que es opcional seria una raspberry con webcam y con el octopi cargado. Esto te permitiria tener la impresora accesible online. Esto es muy practico para vigilar en remoto impresiónes largas.
Aunque no sea necesario tener la impresora configurada así para empezar, si es interesante saber si esta es compatible con octopi, para instalarlo mas adelante… Hay modelos que ya pueden operar en remoto de serie con su propio software.
Habilidades
No solo vas a necesitar materiales para imprimir. También vas a necesitar saber cómo manejarlos. Tener un poco de manitas con la mecanica y el cableado te va a ayudar. Dependiendo de la impresora habrá más necesidad de ello, sobretodo con los kits de montaje. Para algunos esto es parte de la diversión.
Para transformar un modelo virtual en algo sólido se necesita transformarlo en el código que da las órdenes a la impresora. Esto se hace con un software de laminación. Lo más sencillo al principio es dejar las configuraciones estándar, pero verás que a veces hace falta cambiar algún parámetro para afinar la calidad. Esto se hace conociendo bien cómo opera la impresora y que hace cada opción del slicer.
Existen programas de código abierto con los cuales vas a encontrar información fácilmente, pero hay impresoras que tienen su programa concreto y la ayuda que puedas encontrar dependerá de la comunidad alrededor de ella o el soporte técnico de esa empresa. Por eso las impresoras populares hacen más fácil el trabajo y el aprendizaje.
Aunque existen repositorios con catálogos enormes de modelos, lo realmente interesante de la impresión 3D es que te puedas personalizar las piezas. Para ello necesitarás saber utilizar algún programa de modelado o de diseño.
Pero todo esto no debe ser una barrera. Simplemente ser consciente que vas a necesitar aprender estas habilidades. Y aunque te decides por una impresora sencilla de utilizar y pre-ensamblada, te hará falta un mínimo.
Actitudes
La paciencia es una virtud muy necesaria imprimiendo en 3D. Hay más frustraciones y peligros alrededor de la impresión a nivel doméstico de lo que parece, sobretodo con los kits. Tener paciencia y saber observar y analizar de donde surgen los problemas te va a evitar empeorar la situación.
Ha habido casos de accidentes como quemaduras, incendios, heridas, (e incluso barbas enredadas). De todas, la tecnología FDM es de las más seguras y limpias, por ello es la más recomendable para empezar, aunque sea la menos fiable y con peores acabados.
La perseverancia también te va a servir para aprender. Los éxitos vienen tras hacer prueba y error. Sobretodo si te afanas por conseguir la calidad perfecta, hay muchas impresiones fallidas de por medio.
Lo bueno con internet es que nunca estás solo ante el peligro. Que anteriormente haya gente que haya compartido sus logros y conocimientos con una actitud positiva y generosa, hace que esta tecnología esté al alcance de todo el mundo. Es bueno saber apreciarlo y devolver lo aprendido.
Sé sincero contigo mismo. Los objetivos con la impresión 3D se tienen que amoldar a tu carácter también. Así sabrás encontrar la impresora ideal para tí. No solo por el coste, puesto que hay muchos modelos en cada rango para escoger según tus necesidades.
¿Que rango de impresora necesito?
Segun su coste y características podemos clasificarlas como:
Kit de montaje
Los kits de montaje son la manera más barata de entrar en este mundillo. También es la mejor para experimentar y aprender. Por lo que son un pack perfecto para iniciarse. Aunque ten presente que van a pasar horas de trabajo y aprendizaje antes no puedas hacer la primera impresión.
Domestica
Clasificamos las impresoras domésticas las que tienen un coste inferior a 1000€. La prioridad es el coste bajo. Las impresoras que derivan de los modelos RepRap han conseguido mucho éxito precisamente por liberar la tecnología, lo que ha permitido economizar.
Sacrifican calidad en los componentes, y algunas funciones de seguridad, y a veces sin software específico, si no utilizando lo existente en opensource. Las exigencias son bajas, y una buena impresora de este tipo lo es aunque su fiabilidad o su capacidad de producción sean humildes.
El ahorro monetario seguramente lo tendrás que compensar con esfuerzo para conseguir buenos resultados. Lo bueno de estas impresoras es la comunidad que hay alrededor de ellas, pues gracias a que són económicas, también són populares.
Profesional
Aquí ya nos ponemos exigentes, aunque no lleguemos a la capacidad de producción y precisión de una impresora de 10.000€. Sí que por más de 1000€ el criterio debe estar acorde con las expectativas.
Si te planteas una impresora por este coste, si no eres un entusiasta, lo que quieres es sacar un rédito economico, directa (produciendo) o indirectamente (prototipado), pero no tienes los recursos de una compañía.
Para estas impresoras ya no importa tanto si hay una comunidad abierta detrás, pues lo que necesitas es un soporte técnico efectivo que te quite los problemas fácilmente.
En estas impresoras el montaje y configuración iniciales normalmente suelen ser muy minimizados.
Industrial
También hay mucha oferta, y con lo mejor que pueden ofrecer estas tecnologias de fabricación aditiva. Pero resulta para mí incacessible, y fuera del ámbito de este blog y de mucha gente interesada en la impresión 3D.
La capacidad de producción y los nuevos materiales tienen un precio que solo algunas empresas pueden permitirse. Aunque es interesante tener un ojo encima para ver que nos depara el futuro cuando se puedan implementar a menor coste.
¿De que tamaño y materiales serán los objetos impresos?
Esto debes tenerlo tan claro como el presupuesto que tienes disponible.
Según la aplicación que le vas a dar, ¿Que tamaño vas a necesitar?
La tendencia en impresión FDM es cada vez hacer impresoras más grandes. Puesto que, respecto a otros tipos de impresión 3D, esta és la que és más fácil de ampliar en tamaño. Solo se necesita una estructura más grande. Aunque los tiempos de impresión suban exponencialmente con el volumen.
Podemos definir un estándar en 200x200x200mm, que es por donde se mueven las Mendel i3. Pero las impresoras comerciales de gran volumen ya estan por los 300x300x400mm, llegando incluso a los 500x500x500mm!
Pero también existe la aproximación contraria. Con un tamaño reducido es más facil tener una estructura robusta para imprimir con mucho detalle y rapidez. Algunas impresoras minis pueden llegar a una relación calidad-precio inmensa. Si no necesitas piezas grandes seguramente te va a valer la pena mirarte impresoras FDM minis.
Alternativamente a estas, en tamaño pequeño, las impresoras de resina tienen mucha más calidad. Aunque trabajen con materiales peligrosos y requieran mucha meticulosidad y espacio extra.
Luego existen personalizaciones de aún mayor tamaño. Y ahora mismo esta és la principal razón para hacerse una impresora casera desde 0.
Pero para empezar con un tamaño estándar basta. Los fallos de impresión se reducen también con un tamaño menor de las piezas.
Si quieres imprimir objetos grandes siempre tienes la posibilidad de imprimirlo por partes y luego pegarlas entre sí.
¿Tienes claro los materiales ideales para tu aplicación?
Este es otro aspecto esencial para la decisión de compra. Según el uso que les des a tus piezas vas a necesitar un tipo de material en concreto.
Para aplicaciones estéticas, o sin requerimientos técnicos, te va a bastar el PLA. El cual es el material más fácil de imprimir. También ideal para iniciarse en este tipo de impresoras.
Otras aplicaciones técnicas van a necesitar materiales como el ABS, el PETG o el ASA pero también son más complicados de imprimir, e incluso van a necesitar impresoras con mejores características. Sobre todo van a pedir más temperatura en el cabezal y la base.
Imprimir materiales flexibles en FDM tiene complicación extra debido al comportamiento del material durante la extrusión. Por lo que es ideal una impresora de extrusión directa. Las impresoras bowden suelen tener más dificultades con este tipo de material.
Luego está la impresión dual que te permite imprimir soportes solubles. Lo que rompe cualquier limitación en la forma de los objetos impresos.
¿Para que la necesito?
Según el uso que quieras darle según tus necesidades, la impresora deberá tener diferentes puntos fuertes:
Para iniciarse
Para iniciarse hay dos alternativas. Una es empezar por lo sencillo con una impresora muy básica pero fiable y fácil de utilizar. Y de esta manera obtener resultados rápidamente y sin mucho esfuerzo.
Este tipo de impresoras no suelen ser muy modificables, por lo que pronto se te va a quedar pequeña, porque no suelen ser muy versátiles en cuanto a materiales y configuración. Prioriza tener las piezas sin tanto aprendizaje.
Otra manera es aventurarse con un kit para montar casi de 0 una impresora. Es como vas a aprender más. Y la impresora que te montes va a ser la base para modificarla y probar nuevas configuraciones, sin tanto miedo a trastear con ella, porque ya habrás visto como hacerlo, y porque no da tanto respeto si se estropea (las partes son fácilmente reemplazables).
Tambien es un buen punto de partida para saber realmente cuales son tus necesidades y saber con mejores conocimientos que impresora necesitas luego.
Para trastear con la electrónica
Si lo que quieres es trastear con la robotica implicada una impresora 3D y quieres formar parte del movimiento reprap puedes pedir un clon y montarte tu impresora componente a componente.
O puedes comprar un kit que ya tenga con todas las partes necesarias para montarla.
Para educación en un aula
Si en algún ámbito está en auge la impresión 3D és en la educación. Si lo que necesitas es una impresora en el aula, hay tres criterios esenciales: Facilidad de uso, seguridad y ruido. Por razones de salud y ambientales solo vas a necesitar imprimir en PLA.
Y seguramente vas a agradecer que tenga wifi o que sea compatible con Octopi, pero eso dependerá de cómo és el espacio que tienes disponible.
Para apoyar a otro hobby
Ya tienes un hobby y quieres hacerte tus propias piezas personalizadas, o ahorrarte dinero haciendote recambios. Són populares las impresoras entre aficionados al modelismo, y se combina muy bien con la fotografia y los drones.
En este caso no importa tanto aprender a imprimir, por lo que necesitas una impresora muy fiable, y fácil de utilizar y mantener.
En segundo lugar lo que te importa es la calidad de las piezas, y puede que quieras usar materiales técnicos como el ABS, PP, o Nylon, o PLA con refuerzo, si tienen que ser partes mecanicamente útiles.
Para el prototipado o crear utensilios.
Desde el inicio la impresión 3D se ha utilizado para crear prototipos y testear productos de manera económica. Porque la economía de escala no se aplica en la impresión 3D, ya que no se necesitan moldes ni utillajes, las piezas se hacen individualmente.
Esto es perfecto para series cortas y prototipado. Para esta aplicación de la tecnología vas a necesitar una impresora con precisión y buenos acabados.
Otra aplicación que sigue los mismos criterios es la creación de utillajes. Si tienes un taller, y haces utillajes, para facilitar operaciones repetitivas de precisión, una impresora 3D con estos criterios te va a facilitar el trabajo.
Para el diseño 3D
Si ya eres un artista digital y haces modelado de figuras en 3D, o diseño por ordenador de piezas artísticas, y quieres hacerlas realidad, vas a querer buenos acabados, e incluso capas muy finas. Por lo que el criterio a seguir no es solo la calidad, también necesitas la fiabilidad para aguantar impresiones largas aunque sean de pequeño tamaño.
Aunque para tí puede que lo ideal fuesen impresoras de resina, si no estas acostumbrado a la impresión o a trabajar con estos materiales, puedes empezar con la FDM, siendo más sencilla de utilizar.
En este aspecto es muy interesante para piezas de bronce en fundición al PLA perdido.
Para granja o artesania digital
Si lo que tienes en mente es tener varias impresoras produciendo piezas (lo que se llama granja o cluster de impresión 3D), sean de diseño propio o por encargos de terceros, hay dos criterios esenciales a parte del coste: Capacidad de producción y fiabilidad. El coste debe ser el mínimo pero que no te ocasione pérdidas por lentitud o muchas impresiones fallidas.
Hay potencial en este ámbito, pero con advertencias. El problema son los acabados y los materiales. La gente está acostumbrada a los acabados perfectos de las piezas moldeadas.
A parte se ha declarado la guerra al plástico, y en la artesanía se valora mucho utilizar materiales sostenibles. Por lo que las piezas impresas en 3D no tienen tanta visibilidad como cabría esperar por el hype que generó hace unos años. Pero hay excepciones que demuestran que se puede hacer, como és chuic.es
¿Necesito comunidad o soporte técnico?
Una de las principales diferencias entre las impresoras caseras y las profesionales, es que la ayuda que recibes la obtienes de la comunidad, o del soporte técnico.
Las impresoras domésticas más populares tienen la ventaja que hay mucha gente que las usa. Ello quiere decir que vas a encontrar más información en internet respecto a su uso y problemáticas. E incluso en foros y chats vas a encontrar fácilmente alguien que te de la solución y te ayude.
Este punto es crucial sobretodo si eres principiante. Seguramente haya mejores impresoras, adaptadas a tus necesidades, pero vas a necesitar una impresora popular para empezar.
La desventaja de la comunidad es que puede resultar un poco caótica. A veces cuesta encontrar la solución, en medio de mucho ruido, e infoxicación. Vas a necesitar mucha prueba y error igualmente. Otra desventaja es que las respuestas no son instantáneas, por lo que es necesario paciencia, y “savoir faire”.
En las impresoras caseras los reemplazos y modificaciones suelen ir a tu cargo. Por ello son mejores las impresoras open source. Son modificables y personalizables. Aunque depende si estás dispuesto a ello, o quieres una máquina que cubra tus necesidades a la primera.
En cambio, con una impresora que cuente con un buen servicio técnico, vas a tener respuestas rápidas de un equipo especializado en tu impresora, que conoce perfectamente su uso, y problemáticas. Y además vas a tener reemplazos de las mismas piezas que vienen de fábrica.
Esta opción te ahorra mucho trasteo. Y te da la seguridad que ante posibles contratiempos vas a tener la ayuda requerida, sin demasiadas esperas. És un requerimiento para el uso profesional de las impresoras.
Luego hay marcas excepcionales que cuentan con una comunidad activa y un soporte profesional.
Encajar todas las decisiones
Después de leer todo esto, y para organizarte, recomiento apuntarte los criterios positivos y negativos que consideres según tus necesidades. Que espacio tienes disponible? Vas a tener que moverla? Necesitas que sea silenciosa? Deberia tener wifi? Debes añadirle herramientas al coste? Cuanto estas dispuesto a aprender? O tu prioridad sólo son las piezas? A qué rango puedes llegar? Qué puntos fuertes debe tener tu impresora? etc.
Para entrar en detalle tenemos todo lo que necesitas saber sobre impresión 3D FDM en esta serie de artículos.
Luego con todo esto en claro, si quieres puedes echarle un ojo a nuestros artículos de analisis.