Quién inventó la impresora 3D ?

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Puede que hayas oído que la impresión en 3D fue anunciada como el futuro de la fabricación. Y con la forma en que la tecnología ha evolucionado y se ha difundido comercialmente, puede muy bien compensar el alboroto que la rodea. ¿Qué es la impresión en 3D? ¿Y quién lo inventó?

El mejor ejemplo para describir cómo funciona la impresión en 3D está tomado de la serie de TV Star Trek: The Next Generation. En este universo ficticio y futurista, la tripulación a bordo de una nave espacial utiliza un pequeño dispositivo llamado replicador para crear prácticamente cualquier cosa, desde comida y bebida hasta juguetes. Mientras que ambos son capaces de representar objetos en tres dimensiones, la impresión en 3D no es tan sofisticada. Mientras que un replicador manipula las partículas subatómicas para crear cualquier objeto pequeño que se le ocurra, las impresoras 3D “imprimen” materiales en capas sucesivas para formar el objeto.

Desarrollo temprano

Históricamente, el desarrollo de esta tecnología comenzó a principios del decenio de 1980, incluso antes del programa de televisión mencionado. En 1981, Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya, fue el primero en publicar un informe sobre cómo los materiales conocidos como fotopolímeros, que se curan bajo la luz ultravioleta, pueden utilizarse para producir rápidamente prototipos sólidos. Aunque su trabajo sentó las bases para la impresión en 3D, no fue el primero en construir una impresora 3D.

Este prestigioso honor es para el ingeniero Chuck Hull, que diseñó y construyó la primera impresora 3D en 1984. Trabajaba en una empresa que utilizaba lámparas UV para producir revestimientos de mesa resistentes y duraderos cuando se le ocurrió la idea de utilizar los beneficios de la tecnología UV para producir pequeños prototipos. Afortunadamente, Hull tenía un laboratorio donde podía trabajar en su idea durante meses.

La clave del funcionamiento de tal impresora eran los fotopolímeros, que se mantenían en estado líquido hasta que reaccionaban a la luz ultravioleta. El sistema que Hull desarrolló finalmente, conocido como estereolitografía, usaba un rayo de luz UV para dibujar la forma del objeto desde una cuba de fotopolímero líquido. A medida que el rayo de luz curaba cada capa a lo largo de la superficie, la plataforma se movía hacia abajo para que la siguiente capa pudiera ser curada.

Presentó una solicitud de patente para esta tecnología en 1984, pero sólo tres semanas después de que un equipo de inventores franceses, Alain Le Méhauté, Olivier de Witte y Jean Claude André, solicitara una patente para un procedimiento similar. Sin embargo, sus empleadores abandonaron sus esfuerzos por desarrollar la tecnología debido a la “falta de perspectiva comercial”. Esto permitió a Hull obtener un derecho de autor sobre el término “estereolitografía”. Su patente titulada “Aparato para la producción de objetos tridimensionales por estereolitografía” fue expedida el 11 de marzo de 1986. En ese año, Hull también fundó sistemas 3D en Valencia, California, para entrar en el campo del prototipo rápido comercial.

Expansión en varios materiales y técnicas

Mientras que la patente de Hull cubría muchos aspectos de la impresión en 3D, incluidos los programas informáticos de diseño y funcionamiento, las técnicas y los diversos materiales, otros inventores se inspiraron en el concepto con enfoques diferentes. En 1989, se concedió una patente a Carl Deckard, un estudiante de la Universidad de Texas, que desarrolló un método llamado sinterización selectiva por láser. En el SLS, un rayo láser se usaba para unir materiales en polvo, como el metal, para formar una capa del objeto. Después de cada capa sucesiva, se aplicó un polvo fresco a la superficie. Otras variantes, como la sinterización directa de metales por láser y la fusión selectiva por láser, se utilizan también para producir objetos metálicos.

La forma más popular y conocida de impresión 3D es el modelado de depósitos de fusión. El FDP, desarrollado por el inventor S. Scott Crump, coloca el material en capas directamente sobre una plataforma. El material, generalmente una resina, se aplica a través de un alambre e inmediatamente se endurece tan pronto como se libera de la boquilla. La idea le vino a Crump en 1988 cuando intentó hacer una rana de juguete para su hija untando cera de vela con una pistola de pegamento.

En 1989, Crump patentó la tecnología y, junto con su esposa, fundó Stratasys Ltd. para fabricar y vender máquinas de impresión en 3D para la creación rápida de prototipos o la producción comercial. Hicieron pública su compañía en 1994,y hasta 2003, el FDP se convirtió en la tecnología más vendida para la creación de prototipos rápidos.

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