Descargar

1. UNIVERSIDAD DE PANAMÁ
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE QUÍMICA
Informática y Redes de Aprendizajes
Tema:
TECNOLOGÍA 3D EN LA INDUSTRIA QUÍMICA
Preparado por:
Justin Cooper Cédula: 8-972-1805
Profesora:
Aneyka Hurtado
Fecha:
Panamá, 15 de Junio del 2020

2. ii
Contenido
Introducción...........................................................................................................iv
1. La impresión aditiva ......................................................................................... 5
1.1 Función de la tecnología 3D................................................................... 5
1.2 Modelo de prototipado rápido.............................................................. 6
1.3 Tecnología revolucionaria ....................................................................... 7
1.4 Futuro de la tecnología 3D...................................................................... 7
2 Métodos de impresión 3D................................................................................ 8
2.1 Modelado por disposición fundida....................................................... 9
2.1.1 Materiales de impresión 3D( FDM) ................................................. 9
2.1.1.1 Filamentos PLA ............................................................................ 10
2.1.1.2 Filamento ABS.............................................................................. 10
2.1.1.3 Filamento Nylon.......................................................................... 11
2.2 Método sinterizado de láser selectivo (SLS)...................................... 11
2.2.1 Materiales de la impresión 3D(SLS)............................................... 11
2.2.1.1 Poliamida (Nylon)....................................................................... 12
2.2.1.2 Alúmina ......................................................................................... 12
2.2.1.3 Metales.......................................................................................... 12
2.3 Estereolitografía (SLA).............................................................................. 13
2.3.1 Materiales de impresión 3D(SLA) .................................................. 13
3 Software para la impresión 3D................................................................... 14
3.1 Modelo y diseño 3D ................................................................................. 15
3.1.1 Modelos sólidos.................................................................................. 15

3. iii
3.2 Modelos poligonales (o de superficie)............................................... 16
3.2.1 Modelado poligonal......................................................................... 16
3.2.2 Modelado NURBS .............................................................................. 17
3.3 Modelo digital............................................................................................ 17
4. Principales aplicaciones de la impresión 3D en los campos
científicos........................................................................................................................... 19
4.1 En La Construcción .................................................................................. 19
4.2 En la medicina........................................................................................... 19
4.3 En La fabricación de pastillas farmacéuticas.................................. 20
4.4 En La fabricación de órganos .............................................................. 20
4.5 En la industria alimenticia....................................................................... 21
5. Implementación de la Tecnología 3D en la industria química......... 21
Conclusión............................................................................................................. xx
Bibliografía............................................................................................................xxi

4. iv
Introducción
En esté trabajo de investigación se explicará la tecnología de la
impresión 3D, una tecnología que parece tener ciertas curiosidades que
podrían permitir cambios en la forma en la que las industrias fabrican parte
de sus productos y aportan valor a su entorno a través de unos procesos
informáticos, químicos y mecánicos, la impresora 3D es capaz de crear
objetos físicos a partir de información digital; analizaremos el estado de este
tipo de tecnología, sus diferentes variantes y modelos en el presente, y las
consecuencias derivadas a la implementación de la tecnología 3D, en el
sector industrial.
Además, propondremos un modelo que intenta aprovechar las
características de esta innovación tecnológica a la hora de desarrollar
nuevos modelos de fabricación y corporaciones del futuro. Con el fin de
cumplir estos objetivos, hemos recurrido a la búsqueda y análisis, por un lado,
de las tecnologías existentes en el presente, así como de los avances
actuales y previsiones que las principales investigaciones científicas
pretenden conseguir en el corto y medio plazo.
Después, procedemos a analizar el impacto que dicha tecnología
puede tener sobre algunos sectores científicos y químicos utilizando el
análisis y desarrollo de cada una de ellas. Para ello, hemos recurrido a
informes de investigaciones científicas y profesionales en el sector industrial.
Utilizando sus artículos, libros y trabajos elaborados por los profesionales del
sector industrial, así como a documentos de análisis legal sobre la tecnología
3D y su aplicación en las industrias. Del mismo modo, hemos revisado la
bibliografía existente relacionada con la creación y actualización de
modelos de investigación factibles para poder proponer un modelo viable
de desarrollo en las principales industrias de todos los sectores científicos.

5. 5
Capítulo 1: Impresión 3D (impresión aditiva)
1. La impresión aditiva
Según (Ortega, 2020) nos menciona que, la Fabricación aditiva es el
nombre técnico que engloba todas las tecnologías de impresión 3D, se trata
de la fabricación de objetos tridimensionales por aportación de material en
vez de sustracción. En impresión 3D, partiendo de un archivo digital (modelo
3D), se utilizan diferentes procesos aditivos en los que se aplican capas
sucesivas de materia para crear un objeto tangible. Existen diferentes formas
de abordar el problema y cada tecnología tiene sus virtudes e inconvenientes.
Es importante señalar desde el principio que la Fabricación Aditiva no
constituye una única tecnología, sino que se trata de un conjunto de procesos
de fabricación, muy diferentes entre sí, que comparten en común tres
características:
• Son procesos de fabricación por adición de material para construir
objetos sólidos tridimensionales.
• El objeto se construye superponiendo sucesivas capas de material.
• El objeto se hace a partir de un modelo 3D digital.
• Son llamados procesos de Fabricación ADITIVA para diferenciarlos
de los procesos convencionales. Junto con estos, son parte de todo
el conjunto de procesos disponibles en la Industria.
1.1 Función de la tecnología 3D
Menciona (Amalia, 2020) que, todo empieza por crear u obtener un
diseño virtual del objeto que quiere crearse. Este diseño virtual puede hacerse
en un archivo CAD (diseño asistido por ordenador) usando un programa de
modelado 3D (para la creación de un objeto totalmente nuevo) o usando un

6. 6
escáner 3D (para copiar un objeto existente). Un escáner 3D hace una copia
3D digital de un objeto. El proceso de impresión 3D convierte en un objeto en
muchas y pequeñas rebanadas, y luego las construye de abajo hacia arriba,
rebanada a rebanada. Las capas se acumulan entonces para formar el objeto
sólido.
Según (Amalia, 2020)Algunas de las ventajas de la Fabricación Aditiva en
comparación con procesos convencionales son:
• Menos pasos entre el modelo CAD y la producción de la pieza.
• Se necesita poca mano de obra debido al alto nivel de
automatización.
• Mayor número de formas geométricas pueden fabricarse,
permitiendo, por ejemplo, la producción de piezas con topología
optimizada, con canales internos, etc.
• Fabricación de alta velocidad para piezas pequeñas y complejas.
• Generalmente menos desperdicio de material Posibilidad de
reconstruir secciones dañadas de objetos existentes, dependiendo
del material de la pieza.
• No son necesarias herramientas especiales.
1.2 Modelo de prototipado rápido
Nos define (Amalia, 2020) que, el prototipado rápido es un proceso
automatizado que rápidamente construye prototipos físicos a partir de
archivos CAD 3D compuestos por superficies o modelos sólidos. Cualquier
proceso de fabricación puede ser clasificado como sustractivo, de moldeo o
aditivo. Todo proceso de fabricación encaja completamente en una de estas
categorías, o es un proceso híbrido que en la caja en más de una.

7. 7
En el campo de la fabricación, la productividad se consigue guiando a
un producto desde el concepto hasta el mercado de manera rápida y
económica. Las tecnologías de prototipado rápido ayudan a este proceso. Es
importante no confundir el prototipado rápido de la impresión 3D o de la
fabricación aditiva, porque estos conceptos son usados de manera indistinta
y mal muchas veces. Puede decirse que la fabricación aditiva es una de las
tecnologías con las que pueden producirse un producto prototipado rápido.
1.3 Tecnología revolucionaria
El autor (Ortega, 2020) nos indica, que de una forma muy esencial la
impresión 3D nos brinda una posibilidad que no ofrece ninguna otra tecnología
de la que dispone el hombre, nos permite tocar con la mano aquello que en
principio es digital o etéreo y la impresora 3D es una máquina capaz de
materializar objetos a partir de un archivo digital, esto quiere decir dos cosas;
la primera que la clave estaría en aprender a hablar el mismo lenguaje, es
decir, aprender a modelar objetos en tres dimensiones usando cualquier
software.
Es importante tener en cuenta el ahorro que se produce cuando uno tiene
acceso directo a una impresora y también capacidad de representar los
diseños en 3D. Actualmente, si tenemos que encargar el proceso completo de
diseño e impresión del catadióptrico a una empresa que ofrezca estos servicios
nos costará aproximadamente lo mismo que la pieza original. De modo que el
ejemplo es interesante pero solamente será viable para determinadas
situaciones y tipos de piezas.
1.4 Futuro de la tecnología 3D
Nos recalca (Ortega, 2020) que, todo apunta a que en los siguientes años
la fabricación digital estará vez más presente en los procesos de diseño,

8. 8
desarrollo y fabricación de productos de todo tipo. Existen predicciones desde
diversas fuentes de análisis del sector que aseguran que para el año 2020 la
fabricación digital y más concretamente la impresión 3D estará presente, tanto
directa como indirectamente, en la fabricación de más del 90% de los
productos a nivel mundial y Esto quiere decir que la impresión 3D puede ser
usada en el desarrollo de productos en dos modalidades:
• Indirecta
Utilizada únicamente en el proceso de diseño y prototipado de un
producto. Los productos finales se fabrican con tecnologías
tradicionales – inyección de moldes, mecanizado etc.
• Directa
Utilizada como tecnología de fabricación final – la industria
aeronáutica ya incorpora piezas impresas en 3D en aviones y motores.
2 Métodos de impresión 3D
Los métodos de impresión según (Ortega, 2020) existe un gran número de
tecnologías disponibles para la impresión 3D que están en competencia y sus
principales diferencias se encuentran en la forma en la que las diferentes
capas son usadas para crear piezas. Algunos métodos usan fundido o
ablandando el material para producir las capas, por ejemplo, sinterizado de
láser selectivo (SLS) y modelado por deposición fundida (FDM), mientras que
otras depositan materiales líquidos que son solidificados con diferentes
tecnologías. En el caso de manufactura de objetos laminados, se cortan capas
delgadas para ser moldeadas y unidas juntas.

9. 9
2.1 Modelado por disposición fundida
Según (Quintero, 2018) la tecnología detrás de esto, llamada
normalmente Modelado por Deposición Fundida (FDM), es una tecnología de
impresión 3D que trabaja extruyendo un polímero termoplástico a través de
una boquilla caliente, que se va depositando en una plataforma de
construcción, el FDM también es considerado como una forma de fabricación
aditiva, que es al mismo tiempo un “proceso de unión de materiales para crear
objetos a partir de los datos de un modelo 3D, normalmente capa sobre
capa”.
El proceso involucra un filamento de plástico que es alimentado por un
carrete a la boquilla, donde el material es fundido y licuado y se “dibuja” en la
plataforma. Tan pronto como toca la superficie de impresión, el filamento se
endurece mientras se deposita gradualmente, siguiendo una cierta estructura,
para crear finalmente la impresión 3D. Cuando una capa es dibujada, la
plataforma desciende la altura de una capa para que la impresora sea capaz
de empezar a trabajar en la siguiente capa
2.1.1 Materiales de impresión 3D( FDM)
Según el autor (Tridi, 2020), hay muchos materiales diferentes que pueden
ser usados para FDM. En primer lugar, están divididos entre las categorías
industrial y consumidor. Los más comunes son el ABS (Acrilonitrilo Butadieno
Estireno), el PLA (Ácido Poliláctico) y el Nylon (Poliamida), pero otras
variedades más exóticas de materiales pueden usarse también, como una
mezcla de plástico y madera o carbón. Debido a que esta tecnología
presenta algunos pros muy buenos, el FDM es con frecuencia usada en el área
de prototipos no funcionales para producir piezas conceptuales, modelos
funcionales, prototipos en general, fabricación de utillaje y piezas finales.

10. 10
2.1.1.1 Filamentos PLA
El autor (TresDpro, 2019) menciona que; El PLA es un termoplástico
biodegradable que se deriva de recursos renovables, como la maicena, la
caña de azúcar, las raíces de tapioca o incluso la fécula de patata. Esto hace
del PLA la solución más respetuosa con el medio ambiente en el ámbito de la
impresión en 3D, en comparación con todos los demás plásticos de base
petroquímica como el ABS o el PVA.
El PLA se utiliza, por ejemplo, en suturas médicas e implantes quirúrgicos,
ya que posee la capacidad de degradarse en ácido láctico inofensivo en el
cuerpo. Los tornillos, clavos, varillas o mallas implantados quirúrgicamente
simplemente se descomponen en el cuerpo en un plazo de 6 meses a 2 años.
El PLA se considera generalmente como el material más fácil de trabajar
cuando se empieza a imprimir. Se ha ido haciendo cada vez más accesible y
probablemente superará al ABS como material preferido. El PLA está disponible
en la mayoría de los colores y puede ser translúcido o sólido.
2.1.1.2 Filamento ABS
Según (TresDpro, 2019) menciona que; El filamento 3D ABS se utiliza hoy en
día en una gran variedad de aplicaciones en la industria. Ejemplos de ello son,
entre otros, la fabricación de tubos (como tubos de desagüe, de desagüe o
de ventilación), componentes de automoción, ensamblajes electrónicos,
cascos protectores (ABS tiene buenas propiedades de amortiguación),
electrodomésticos de cocina, instrumentos de música, estuches protectores y
juguetes, entre los que destacan los famosos ladrillos Lego.

11. 11
2.1.1.3 Filamento Nylon.
Según el autor (Maturada , 2018), Hoy vamos a hablar de los diferentes
tipos de nylon utilizados en la impresión en 3D. habrás visto que el nylon es un
filamento que apreciamos. La capacidad de teñirlo a partir de tintes para
prendas de vestir, así como sus propiedades específicas, lo convierten en
nuestro material preferido en comparación con los filamentos más
convencionales, como el PLA o el ABS.
2.2 Método sinterizado de láser selectivo (SLS)
De acuerdo a (Amalia, 2020) es una técnica de impresión por adición de
prototipado rápido en el cual se deposita una capa de polvo, de unas
décimas de milímetro, en una cuba que se ha calentado a una temperatura
ligeramente inferior al punto de fusión del polvo. Seguidamente un láser de alta
potencia (por ejemplo, de CO2) sinteriza el polvo en los puntos seleccionados
(causando que las partículas se fusionen y solidifiquen).
2.2.1 Materiales de la impresión 3D(SLS)
Según el autor (3D Native, 2019), algunos equipos SLS usan un polvo de un
único componente, como en el sinterizado directo de metal por láser. De todas
formas, la mayoría de los equipos utilizan un polvo bi-componente,
típicamente polvo recubierto o una mezcla de polvos; Comparado con otros
métodos de fabricación por adición, el SLS puede producir piezas a partir de
un rango relativamente amplio de materiales de polvo.

12. 12
2.2.1.1 Poliamida (Nylon)
Según el autor (3D Native, 2019), gracias a su resistencia y flexibilidad, la
poliamida permite obtener altos niveles de detalle en un producto impreso en
3D. El material es especialmente adecuado para el ensamblaje de piezas y el
enclavamiento de piezas en un modelo impreso en 3D. La poliamida se utiliza
para imprimir todo, desde sujetadores y asas hasta coches de juguete y figuras.
2.2.1.2 Alúmina
Según el autor (3D Native, 2019), está Compuesto por una mezcla de
poliamida y aluminio gris, el polvo de alúmina es uno de los modelos más
resistentes con impresión en 3D. Reconocido por su aspecto granuloso y
arenoso, el polvo es fiable para modelos y prototipos industriales. En forma de
polvo, los materiales como el acero, el cobre y otros tipos de metal son más
fáciles de transportar y moldear en las formas deseadas. Al igual que con los
distintos tipos de plástico utilizados en la impresión en 3D, el polvo metálico
debe calentarse hasta el punto en que pueda distribuirse capa por capa para
formar una forma completa.
2.2.1.3 Metales
Según el autor (3D Native, 2014), el segundo material más popular en la
industria de la impresión 3D es el metal, que se utiliza a través de un proceso
conocido como sinterización láser de metal directo o DMLS. Esta técnica ya ha
sido adoptada por los fabricantes de equipos de viaje aéreo que han utilizado
la impresión en 3D de metales para acelerar y simplificar la construcción de los
componentes. Las impresoras DMLS también han captado la atención de los
fabricantes de productos de joyería, que se pueden producir mucho más

13. 13
rápido y en mayores cantidades -todo ello sin las largas horas de trabajo
minuciosamente detallado- con la impresión en 3D.
El metal puede producir una gama más fuerte y posiblemente más diversa
de artículos cotidianos. Los joyeros han utilizado acero y cobre para producir
brazaletes grabados en impresoras 3D. Una de las principales ventajas de este
proceso es que el trabajo de grabado es manejado por la impresora. Los
partidarios de estos desarrollos creen que la impresión en 3D permitiría a los
fabricantes de máquinas producir piezas metálicas con una resistencia superior
a la de las piezas convencionales que consisten en metales refinados.
2.3 Estereolitografía (SLA)
Según el autor (Borras, 2016) 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, así hasta que el objeto alcance la forma deseada. Puede
utilizar ciertos materiales blandos, como la resina.
2.3.1 Materiales de impresión 3D(SLA)
Según el autor (TresDpro, 2018), uno de los materiales más limitantes y, por
lo tanto, menos utilizados en la impresión 3D es la resina. En comparación con
otros materiales aplicables en 3D, la resina ofrece una flexibilidad y resistencia
limitadas. Hecho de polímero líquido, la resina alcanza su estado final con la
exposición a la luz ultravioleta. La resina se encuentra generalmente en las
variedades negra, blanca y transparente, pero también se han producido
algunos impresos en naranja, rojo, azul y verde.

14. 14
Según (Bordignon, Iglesias, & Hahn, 2018) El material se divide en las tres
categorías siguientes:
• Resinas de alto nivel de detalle
Generalmente se utiliza para modelos pequeños que requieren detalles
intrincados. Por ejemplo, las figuras de cuatro pulgadas con un vestuario
complejo y detalles faciales a menudo se imprimen con este grado de
resina.
• Resina pintable
A veces utilizadas en impresiones 3D de superficie lisa, las resinas de esta
clase destacan por su atractivo estético. Las figuras con detalles faciales
renderizados, como las hadas, a menudo están hechas de resina para
pintar.
• Resina transparente
Esta es la clase de resina más fuerte y por lo tanto la más adecuada para
una gama de productos impresos en 3D. A menudo se utiliza para
modelos que deben ser más suaves al tacto y de aspecto transparente.
3 Software para la impresión 3D
Según el autor (3D Native, 2020) el origen de cualquier pieza impresa en
3D es un modelo digital, creado en un software de modelado. Con mayor
frecuencia, es un software CAD (diseño asistido por computadora), existen
numerosos en el mercado, al que también se unen softwares para optimizar o
simular modelos 3D, preparar archivos para imprimir o para la gestión de flujos
de trabajo vinculados a impresoras 3D.

15. 15
Debe entenderse que muchos parámetros entran en juego al diseñar un
modelo 3D, aún más cuando se desea imprimir en 3D. Por lo tanto, es
importante planificar de antemano las geometrías, las características
mecánicas, el peso, los costos, los soportes impresos, etc.
3.1 Modelo y diseño 3D
Según el autor (Openmind BBVA, 2015) el software de modelado 3D, en
ella podemos representar objetos en tres dimensiones. Específicamente,
modelar es el proceso de creación de una representación matemática de
superficies utilizando geometría.
El resultado generado se conoce como un modelo 3D, este se puede
representar de dos maneras: en pantalla como una imagen bidimensional a
través de un proceso conocido como 3D rendering7 o bien como objeto físico,
a través de una impresora 3D o herramienta fabricación por control numérico.
Casi todos los modelos 3D pueden ser divididos en dos categorías principales;
modelos sólidos y modelos poligonales.
3.1.1 Modelos sólidos
Menciona el autor (Olguín, 2016); este tipo de modelos representan
objetos utilizando volumen y fórmulas matemáticas para representar
superficies. Son más realistas si los comparamos con el mundo real pero menos
intuitivos a la hora de trabajar con ellos. Los modelos sólidos se utilizan mucho
en simulaciones no visuales como por ejemplo en la industria médica, también
son utilizados en programas de modelado paramétrico avanzados como
pueden ser Catia o SolidWorks.

16. 16
3.2 Modelos poligonales (o de superficie)
EL autor (Sculpteo, sf) nos dice, este tipo de modelos representa
únicamente la superficie o límite de un objeto. La suma de muchos polígonos
produce una representación tridimensional de un objeto y se conoce como
una malla poligonal. Un polígono se compone de tres elementos básicos: el
punto, la línea y el plano (el polígono). Solo a partir de la unión de tres o más
puntos (también conocidos como vértices) podemos hablar de un polígono.
3.2.1 Modelado poligonal
Según la enciclopedia (Wikipedia, 2020), nos describe que dispuestos en
el espacio se conectan entre sí para formar una malla poligonal. Este tipo de
modelos se forman a partir de polígonos (que siempre son planos), esto
significa que para representar superficies curvas es necesario subdividir la malla
con polígonos más pequeños y en más cantidad. Este algoritmo subdivide la
malla cuatro veces con cada subida de nivel para la creación de geometría
suavizada y fluida, siendo estas las mallas más versátiles y usadas dentro del
modelado poligonal.
Según el autor (Amalia, 2020) esta forma de abordar el modelado es más
reciente y es un tipo de modelado aplicado únicamente en el diseño de
modelos orgánicos. Existen tres tipos:
• Desplazamiento
Utiliza una malla poligonal corriente a la que se le asocia una imagen
2D en blanco y negro. La imagen se aplica sobre el modelo utilizando
sus valores de blanco, gris y negro para generar relieves y hundidos
en la superficie de la geometría. Los valores blancos son interpretados

17. 17
como relieve, el gris medio no desplaza la superficie y el negro crea
hundidos.
• Volumétrico
Basado en voxels12. Tiene características similares al
desplazamiento, pero no deforma la topología en caso de no haber
suficiente geometría, como sucede con el desplazamiento.
• Teselado dinámico
Similar al volumétrico pero la superficie de la geometría se
subdivide en mayor o menor número de polígonos según sea
necesario durante el proceso de modelado. Este formato es nativo
de un programa llamado Zbrush de Pixologic. Es uno de los mejores
métodos para la creación de modelos orgánicos, retratos y figuras
humanas.
3.2.2 Modelado NURBS
Según el autor (TRSD, 2020), las superficies de los modelos son
representadas por vectores y curvas. Estas curvas se conocen como splines y
se controlan por medio de manejadores o puntos de control que asignan una
tensión a la curva (muy similar al dibujo vectorial en programas como Adobe
Illustrator, pero en tres dimensiones). Existen varios tipos de curvas dentro de
este tipo de modelado – NURBS11, splines, y patches.
3.3 Modelo digital
Según el autor (Amalia, 2020), el modelado 3D es el proceso de desarrollo
de una representación matemática de cualquier objeto tridimensional a través
de un software especializado. Se puede visualizar como una imagen

18. 18
bidimensional mediante un proceso llamado renderizado 3D o utilizar en una
simulación por computadora de fenómenos físicos. El modelo también se
puede crear físicamente usando dispositivos de impresión 3D; Los modelos
pueden ser creados automática o manualmente. El proceso manual de
preparar la información geométrica para los gráficos 3D es similar al de las artes
plásticas y la escultura.
Según el autor (Amalia, 2020), Para obtener el modelo 3D o modelo digital
que se quiere imprimir se tienen varias posibilidades. En concreto son tres:
• Modelar la pieza usando un software CAD
Con esta primera opción, para obtener el modelo tridimensional se debe
usar un software de diseño asistido por ordenador (CAD). Existen
infinidad de software tipo CAD con los que modelar, y no hay una
opción mejor, si no que dependerá del usuario y sus habilidades con el
software en cuestión.
• Obtener la geometría mediante Ingeniería Inversa y
escáneres 3D
Mediante esta opción se usa un escáner 3D para obtener digitalmente
la geometría de un objeto real. El proceso de ingeniería inversa suele
servir para copiar, mejorar o customizar objetos existentes, o también
para incorporar superficies complejas a una pieza ya modelada en 3D.
• Descargar el modelo de repositorios
Si no se poseen conocimientos de diseño 3D asistido por ordenador, o
no se posee el equipamiento necesario (o software o incluso
conocimientos) para aplicar un proceso de ingeniería inversa, descargar

19. 19
el modelo de un repositorio o pedir a alguien que lo diseñe es la mejor
opción.
4. Principales aplicaciones de la impresión 3D en los campos
científicos.
Según el Autor (Vazhnov, 2019), los usos de las impresoras 3D en la
medicina, construcción y producción de comida suelen ser los más
sorprendentes de todas las aplicaciones de las tecnologías aditivas. Sin
embargo, imprimir un edificio, una prótesis o una hamburguesa en principio no
es muy distinto de imprimir un objeto de diseño, una silla o una mesa –en todos
estos casos el proceso de impresión 3D es en el fondo colocar material en una
configuración determinada por el programa digital–, lo que es distinto de una
situación a otra es el material que usamos.
4.1 En La Construcción
Según el autor (Vazhnov, 2019) ya existen varias empresas y equipos
académicos que están en las etapas avanzadas de llevar las tecnologías
aditivas a la industria de la construcción. Una de las empresas líderes se llama
D-Shape, y desarrolló una impresora 3D con la capacidad de imprimir
cualquier estructura arquitectónica que encaje en un cubo de 6 metros por
lado. Con un área de impresión de este tamaño, D-Shape puede imprimir
bancas, fuentes, kioscos, piletas, pequeños puentes, estatuas, columnas,
arcos, etc.
4.2 En la medicina
Según el autor (Vazhnov, 2019) explica que como ya vimos varias veces,
las áreas donde las impresoras 3D agregan más valor son aquellas que exigen

20. 20
un alto grado de personalización. Y no hay ámbito que más valore la
personalización que la medicina. En términos prácticos, las impresoras 3D ya
han revolucionado dos campos de las prótesis: en el mundo ya existen más de
3 millones de audífonos impresos en 3D; y el uso de impresión 3D para crear
coronas dentales ya es algo muy cotidiano para muchos odontólogos.
El uso de impresión 3D en prótesis está avanzando rápido. En el año 2012
por primera vez hicieron un trasplante de una mandíbula impresa en titanio.
Hoy, trasplantes de este tipo ya no son una novedad y existen muchos casos
exitosos de trasplantes de caderas, mandíbulas y otras partes del cuerpo. Más
importante aún es que desde que aparecieron las impresoras 3D de bajo
costo, las personas fuera del campo médico empezaron a experimentar e
inventar sus propias soluciones.
4.3 En La fabricación de pastillas farmacéuticas
Según el autor (Tridi, 2020) la idea es crear una serie de diseños digitales
de las cámaras de reacción que pueden ser descargadas e impresas en casa
usando una impresora 3D. Con estos dispositivos y aplicativos de software
desarrollados por el equipo de Cronin para cada medicamento, el usuario va
a poder sintetizar los medicamentos a base de un conjunto de reactivos
básicos de bajo costo que Cronin llama “tinta química”. Ahora el equipo de
Cronin está desarrollando su primer aplicativo que permitirá la producción
casera de Ibuprofeno.
4.4 En La fabricación de órganos
Según el autor (Vazhnov, 2019)Conceptualmente, la impresión 3D de los
órganos funciona de manera parecida a muchas impresoras 3D comunes a
base de tecnología de extrusión de material. Normalmente, hay dos

21. 21
cabezales, uno que coloca material de soporte, como un hidrogel, mientras
que el otro coloca el cultivo de células tomado del paciente. Como con todas
las tecnologías aditivas, es un proceso que imprime capa por capa bajo el
control de la computadora. El material de soporte sostiene las células en la
forma deseada, pero una vez que las células se interconectan, las estructuras
de soporte se disuelven y el tejido después crece en un biorreactor hasta
alcanzar la madurez.
4.5 En la industria alimenticia
Según el autor (Soto, 2014) en la actualidad, también se están haciendo
grandes avances relacionados con la impresión de comida y platos por
adición. El proceso es similar a los que se aplican para 17 la creación de objetos
de plástico –utilizando principalmente el proceso FDM-, pero aplicado a los
alimentos en crudo y dotando a los platos finales de la forma y textura
deseada. LA empresa Dovetailed –en colaboración con Microsoft- desarrolló
la primera impresora capaz de imprimir fruta bajo demanda utilizando la
técnica de gastronomía molecular, combinando gotas de compuestos de gel
encontrados en la fruta para componer el plato
5. Implementación de la Tecnología 3D en la industria química.
Según el autor (Maturada , 2018) dice que Como hemos podido
observar en los últimos tiempos, la impresión 3D avanza a pasos agigantados.
El último avance conseguido con las impresoras 3D va a dejar impresionado a
muchas personas ya que, a través de esta herramienta, se pueden crear
compuestos químicos. El sector químico ha experimentado un gran desarrollo,
ya que, como se ha publicado en la revista Sáciense, se han diseñado
impresoras 3D capaces de sintetizar moléculas y crear compuestos químicos

22. 22
en solo unas horas, algo que puede conllevar incluso años si lo realizan por los
métodos tradicionales.
Martin Burke, un químico experto de la Universidad de Illinois cree que,
aunque en estos momentos las impresoras 3D solo permiten obtener un número
limitado de compuestos, gracias a los grandes avances constantes de esta
tecnología, en muy poco tiempo tendrá una utilidad ilimitada. Se trata de la
oportunidad de conseguir algunos compuestos en cualquier laboratorio sin
necesidad de tener que viajar largos recorridos o esperar durante un largo
periodo de tiempo.
La impresora 3D utiliza como materia prima algunos elementos químicos
iniciales, generando reacciones químicas y, por si misma, va modificando o
expulsando aquellos que no necesite, obteniendo el compuesto deseado en
solo unas horas. Actualmente, se ha creado para fabricar 14 tipos de
moléculas distintas, pero, como ya hemos observado en otros ámbitos, la
tecnología 3D avanza hasta límites insospechados y, cada vez está más claro,
todos los sectores en los que interfieren las impresoras 3D, acaban por
sorprendernos a todos.

23. xx
Conclusión
Para finalizar, A lo largo de este trabajo hemos analizado la tecnología de
fabricación por adición y el entorno que la rodea, a pesar de que la tecnología
de la impresión en tres dimensiones apareció hace más de dos décadas, es
actualmente cuando están apareciendo aplicaciones reales que pueden
llevar a cabo las nuevas máquinas de impresión 3D. Los avances conseguidos
en los últimos años presentan grandes, y se ha conseguido mayor velocidad y
calidad de fabricación de productos, dando resultados esperanzadores sobre
futuros de la tecnología 3D y presentando mejoras técnicas para la fabricación
de productos a bajos precios y poca utilización de materia prima.
De todos modos, es importante recordar que la tecnología se encuentra
todavía en su etapa de desarrollo tecnológico. Como ocurre con cualquier
innovación de gran importancia, la adopción por parte de la mayoría de la
población no es rápido. Científicos, ingeniero industriales y académicos de
todo el mundo se muestran entusiasmados con cada nuevo avance y
aplicación que aparece para la impresión en tres dimensiones. Algunos ya
indican que la impresión en tres dimensiones, lo catalogan como la Cuarta
Revolución Industrial.
Resulta muy loco decir que la fabricación por adición reemplazará por
completo a los métodos de fabricación tradicionales. Lo que sí es apreciable
es que actualmente existen aplicaciones donde la tecnología 3D permite
obtener buenos resultados y todavía no se está utilizando, o se hace como una
excepción. Del mismo modo, ya existen empresas que han convertido la
impresión 3D en su forma de crear valor en un entorno donde la versatilidad,
la capacidad de responder a los cambios y la satisfacción de nuevas
necesidades son esenciales para el éxito de las industrias químicas.

24. xxi
Bibliografía
3D Native. (14 de Julio de 2014). 3D Native. Obtenido de Metales de la impresión 3D:
https://www.3dnatives.com/es/descubriendo-los-metales-de-la-impresion-3d/
3D Native. (19 de Agosto de 2019). 3D Native. Obtenido de el filamento PLA en la impresión
3D : https://www.3dnatives.com/es/guia-filamento-pla-en-la-impresion-3d-190820192/
3D Native. (2 de marzo de 2020). 3D Native. Obtenido de Software :
https://www.3dnatives.com/es/guia-programas-softwares-de-impresion-3d/
3D Native. (s.f.). 3D Native. Recuperado el 23 de mayo de 2020, de ¿Qué son las tecnologías
de fabricación aditiva?: https://www.3dnatives.com/es/tecnologias-3d/
Amalia. (2020). Recuperado el 22 de Mayo de 2020, de Software para la impresión 3D:
https://www.e3dplusvet.eu/wp-content/docs/O1A1-ES-RES.pdf
Bordignon, F., Iglesias, A., & Hahn, Á. (Octubre de 2018). Obtenido de Diseño E impresión
de objetos en 3D: http://eprints.rclis.org/33571/1/Libro-impresion3D-unipe.pdf
Borras, F. (2016). caracterización de los materiales poliméricos . Valencia: Editorial de la
Universidad Politécnica de Valencia.
Maturada , J. (2018). Xataka. Recuperado el 22 de Mayo de 2020, de Tecnología de impresión
3D: https://www.xataka.com/perifericosestas-son-las-tecnologias-de-impresion-3d-
que-hay-sobre-la-mesa-y-lo-que-puedes-esperar-de-ellas
Olguín, R. (13 de Diciembre de 2016). Instituto Tecnológico Universitario . Recuperado el 24
de Mayo de 2020, de Características de las Impresoras 3D:
http://itu.uncuyo.edu.ar/caracteristicas-de-las-impresoras-3d
Openmind BBVA. (18 de Agosto de 2015). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de Las
aplicaciones más creativas de las impresoras 3D:
https://www.bbvaopenmind.com/tecnologia/innovacion/las-aplicaciones-mas-
creativas-de-la-impresion-3d/
Ortega, A. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Introducción digital: introducción al modelado
e impresión 3D:
https://sede.educacion.gob.es/publiventa/PdfServlet?pdf=VP18119.pdf&area=E

25. xxii
Quintero. (1 de Enero de 2018). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de Breve historia de la
impresión 3D: https://www.impresoras3d.com/breve-historia-de-la-impresion-3d/
Sculpteo. (s.f.). Recuperado el 23 de Mayo de 2020, de IMPRESIÓN 3D Y INTELECTUAL
PROPIEDAD:
https://info.sculpteo.com/hubfs/downloads/Sculpteo%20Ebook%203D%20Printing%2
0and%20Intellectual%20Property.pdf
Soto, L. A. (Junio de 2014). Tecnología y Economía . Obtenido de
https://repositorio.comillas.edu/xmlui/bitstream/handle/11531/86/TFG000020.pdf?seq
uence=1
TresDpro. (8 de Octubre de 2018). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de ¿Que se puede
imprimir con impresoras 3d?: https://tresdpro.com/que-se-puede-imprimir-con-
impresoras-3d/
TresDpro. (10 de Octubre de 2019). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de ¿Qué material
utilizan las impresoras 3d?: https://tresdpro.com/que-material-utilizan-las-impresoras-
3d/
Tridi. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Tecnologías de Impresión 3D:
https://www.tridimx.com/tecnologias/
TRSD. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Las tecnologías de impresión 3D más relevantes
para la industria: https://impresiontresde.com/tecnologias-de-impresion-3d-industrias/
Vazhnov, A. (2019). Impresión 3D en Medicina, Construcción y Alimentación. Obtenido de
https://institutobaikal.com/libros/impresion-3d/mover-materia-en-el-espacio/
Wikipedia. (12 de Marzo de 2020). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de Resolución y
tolerancia de impresión:
https://es.wikipedia.org/wiki/Impresión_3DResolución_y_tolerancia_de_impresión
3D Native. (14 de Julio de 2014). 3D Native. Obtenido de Metales de la
impresión 3D: https://www.3dnatives.com/es/descubriendo-los-metales-
de-la-impresion-3d/

26. xxiii
3D Native. (19 de Agosto de 2019). 3D Native. Obtenido de el filamento PLA
en la impresión 3D : https://www.3dnatives.com/es/guia-filamento-pla-
en-la-impresion-3d-190820192/
3D Native. (2 de marzo de 2020). 3D Native. Obtenido de Software :
https://www.3dnatives.com/es/guia-programas-softwares-de-
impresion-3d/
3D Native. (s.f.). 3D Native. Recuperado el 23 de mayo de 2020, de ¿Qué son
las tecnologías de fabricación aditiva?:
https://www.3dnatives.com/es/tecnologias-3d/
Amalia. (2020). Recuperado el 22 de Mayo de 2020, de Software para la
impresión 3D: https://www.e3dplusvet.eu/wp-content/docs/O1A1-ES-
RES.pdf
Bordignon, F., Iglesias, A., & Hahn, Á. (Octubre de 2018). Obtenido de Diseño E
impresión de objetos en 3D: http://eprints.rclis.org/33571/1/Libro-
impresion3D-unipe.pdf
Borras, F. (2016). caracterización de los materiales poliméricos . Valencia:
Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia.
Maturada , J. (2018). Xataka. Recuperado el 22 de Mayo de 2020, de
Tecnología de impresión 3D: https://www.xataka.com/perifericos/estas-
son-las-tecnologias-de-impresion-3d-que-hay-sobre-la-mesa-y-lo-que-
puedes-esperar-de-ellas
Olguín, R. (13 de Diciembre de 2016). Instituto Tecnológico Universitario .
Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de Características de las
Impresoras 3D: http://itu.uncuyo.edu.ar/caracteristicas-de-las-
impresoras-3d
Openmind BBVA. (18 de Agosto de 2015). Recuperado el 24 de Mayo de
2020, de Las aplicaciones más creativas de las impresoras 3D:
https://www.bbvaopenmind.com/tecnologia/innovacion/las-
aplicaciones-mas-creativas-de-la-impresion-3d/

27. xxiv
Ortega, A. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Introducción digital:
introducción al modelado e impresión 3D:
https://sede.educacion.gob.es/publiventa/PdfServlet?pdf=VP18119.pdf
&area=E
Quintero. (1 de Enero de 2018). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de Breve
historia de la impresión 3D: https://www.impresoras3d.com/breve-
historia-de-la-impresion-3d/
Sculpteo. (s.f.). Recuperado el 23 de Mayo de 2020, de IMPRESIÓN 3D Y
INTELECTUAL PROPIEDAD:
https://info.sculpteo.com/hubfs/downloads/Sculpteo%20Ebook%203D%
20Printing%20and%20Intellectual%20Property.pdf
Soto, L. A. (Junio de 2014). Tecnología y Economía . Obtenido de
https://repositorio.comillas.edu/xmlui/bitstream/handle/11531/86/TFG00
0020.pdf?sequence=1
TresDpro. (8 de Octubre de 2018). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de
¿Que se puede imprimir con impresoras 3d?: https://tresdpro.com/que-
se-puede-imprimir-con-impresoras-3d/
TresDpro. (10 de Octubre de 2019). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de
¿Qué material utilizan las impresoras 3d?: https://tresdpro.com/que-
material-utilizan-las-impresoras-3d/
Tridi. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Tecnologías de Impresión 3D:
https://www.tridimx.com/tecnologias/
TRSD. (22 de Mayo de 2020). Obtenido de Las tecnologías de impresión 3D
más relevantes para la industria:
https://impresiontresde.com/tecnologias-de-impresion-3d-industrias/
Vazhnov, A. (2019). Impresión 3D en Medicina, Construcción y Alimentación.
Obtenido de https://institutobaikal.com/libros/impresion-3d/mover-
materia-en-el-espacio/

28. xxv
Wikipedia. (12 de Marzo de 2020). Recuperado el 24 de Mayo de 2020, de
Resolución y tolerancia de impresión:
https://es.wikipedia.org/wiki/Impresión_3DResolución_y_tolerancia_de_i
mpresión