La revolución de la impresión 3D mediante la exposición a la luz

El creciente avance tecnológico ha propiciado que dispositivos como las impresoras de alta precisión estén cada vez más presentes en nuestra vida cotidiana.

Uno de estos desarrollos es la impresión 3D. La disponibilidad de moldes industriales económicos ha permitido que tecnologías antes reservadas exclusivamente a la industria estén ahora al alcance de los usuarios domésticos.

De acuerdo con el portal imnovation-hub.com, a pesar de su versatilidad, accesibilidad y facilidad de uso, esta tecnología aún no logra dar el salto definitivo a la escala industrial. Salvo en sectores como la fabricación de módulos de construcción o incluso de casas enteras, las empresas no suelen emplearla para la producción masiva de productos. ¿Te preguntas por qué? Cualquiera que haya visto una impresora 3D en funcionamiento puede imaginar el motivo: son bastante lentas.

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Según el portal imnovation-hub.com, para conseguir solo una pieza, se deben aplicar capa tras capa de material —la llamada manufactura aditiva—, y eso requiere tiempo. Sin embargo, existen nuevas soluciones que buscan acelerar este proceso. El enfoque más innovador consiste en utilizar un haz de luz en lugar de un extrusor convencional. Este nuevo sistema de impresión 3D, desarrollado por investigadores de la Universidad de Míchigan (EE. UU.), es hasta cien veces más rápido que las tecnologías empleadas hasta ahora.

En cuanto a la propuesta se basa en proyectar dos haces de luz sobre una cuba de resina que se solidifica de manera casi inmediata mediante un proceso de polimerización. La resina va ocupando el espacio por debajo del material que se endurece y, a su vez, se expone nuevamente a la luz, dando forma a la pieza. Todo esto ocurre con una sola exposición a la fuente luminosa.

Al no presentar uniones, la pieza resultante es mucho más sólida y resistente que las fabricadas con técnicas de manufactura aditiva tradicionales. Por ello, el equipo de desarrolladores la ha catalogado como una de las primeras impresoras verdaderamente 3D del mundo.

Los retos de la impresión con luz

Uno de los principales desafíos de esta tecnología es la solidificación de la ventana situada en el fondo de la cuba de resina, por donde se proyecta la luz. Este fenómeno dificulta la separación del objeto una vez impreso.

Anteriormente, este problema se resolvía parcialmente mediante una ventana adicional que permitía la entrada de oxígeno, lo cual impedía la solidificación del material. Sin embargo, la capa expuesta al oxígeno resultaba demasiado delgada, lo que afectaba el resultado final y generaba objetos más frágiles.

Actualmente, la alternativa consiste en emplear un segundo haz de luz, cuya función es detener el proceso de solidificación. Para ello, se utilizan dos longitudes de onda distintas: una fotoactivadora y otra fotoinhibidora. Gracias a esta innovación, la franja líquida en contacto con la ventana de la cuba puede alcanzar un grosor de varios milímetros, lo que permite que el resto de la resina fluya con mayor rapidez.

Por el momento, la tecnología desarrollada por la Universidad de Míchigan aún no está disponible comercialmente. Sin embargo, una versión similar ya puede encontrarse en el mercado: la Digital Light Synthesis (Síntesis de Luz Digital), desarrollada por Carbon 3D, una de las primeras empresas en apostar por esta revolucionaria técnica de impresión.