Impresión 3D: cómo obtener objetos a través de imprentas especializadas

Si te perdiste los otros artículos de la serie de cuatro, estos son los enlaces:

* Capítulo I: La impresión 3D y sus tecnologías

* Capítulo III: Impresoras 3D de consumo

Las alternativas para los usuarios finales

Ya vimos cómo la tecnología de impresión 3D ha evolucionado enormemente en los últimos años y, lo más importante, como gracias a este constante desarrollo esta tecnología ha ido haciéndose viable para prácticamente cualquiera que quiera disfrutar de sus enormes posibilidades.

Su creciente popularidad ha permitido que, además de las empresas que impulsaron su inicio, y que fueron durante muchos años las que controlaron su desarrollo y explotación, ahora muchas empresas tengan acceso a esta tecnología, tanto para su uso propio como el de clientes externos a precios muy económicos. De hecho se ha llegado al punto en el que cada vez surgen más modelos de impresoras 3D, tanto comerciales como de licencia libre, que han conseguido que el desarrollo y disfrute de esta tecnología sean algo factible para muchos usuarios y no sólo unos pocos.

Nos vemos por tanto, desde hace unos años, con posibilidades cada vez mayores de poder imprimir objetos sin tener que acudir a altos costes y sistemas que requieren grandes inversiones en equipos de decenas de miles de euros. De esta forma, si queremos obtener un objeto podemos acudir o bien a muchas de las empresas que existen en la actualidad en todo el mundo y también en España, y que ofrecen servicios de impresión y producción de todo tipo cada vez más asequibles y variados, o bien realizarlos nosotros mismos usando alguna de las múltiples impresoras 3D disponibles en el mercado.

Ambas opciones tienen multitud de alternativas y variables a tener en cuenta, que según el objeto a imprimir, la geometría y complejidad del mismo, el material y su acabado, su esquema de color, junto con el volumen y rapidez de producción buscada, hacen que el que lo impriman otros o nosotros mismos sea más ventajoso y eficaz.

Debido a la gran extensión que tendría un sólo artículo para explicar estas dos opciones y para facilitar detalles concretos y útiles de cada una, de forma que sepamos cual nos resulta más ventajosa, vamos a dividir en dos, explicando inicialmente en este artículo los servicios de impresión externos y posteriormente, en el último artículo de esta serie, como imprimir por nuestra cuenta con impresoras 3D propias. Pero antes de estudiar en profundidad los servicios externos de impresión 3D, vamos a ver las principales diferencias entre los mismos y la impresión 3D propia.

Las diferencias entre la impresión por cuenta propia y por cuenta ajena

Las grandes ventajas de imprimir por nuestra cuenta son que, una vez realizada la inversión inicial de la impresora 3D, resulta mucho más barato imprimir nosotros mismos nuestras piezas, podemos hacer modificaciones por nuestra cuenta si vemos que la impresión no se ajusta a lo que esperábamos y tendremos que esperar mucho menos en contar con la pieza, horas en lugar de días, siendo un proceso más orgánico y flexible. Por otro lado, como ya hemos dicho, necesitamos una inversión inicial, relativamente grande y no sólo de dinero, también de tiempo, ya que tendremos que aprender a manejarla, calibrarla y mantenerla.

Cuando queremos comprar o fabricar una impresora, nos enfrentamos normalmente a una inversión inicial más o menos considerable, que puede rondar los 400 o 2.000 euros, sin tener en cuenta luego los materiales de impresión, recambios y mantenimiento. Por ese precio sólo podremos obtener las impresoras 3D más sencillas y asequibles, más que suficientes en la mayoría de casos, pero limitadas en la complejidad de la geometría a reproducir y los materiales que pueden usarse, con respecto a otras impresoras más avanzadas.

Normalmente sólo podremos usar termoplásticos como el PLA, ABS, nailon, etc… aunque cada vez más empiezan a surgir materiales con diversas propiedades, como ser flexibles, brillar en la oscuridad, cambiar de color con la temperatura, ser conductivos, etc… Mientras las impresoras 3D de consumo suelen basarse sobre todo en tecnología FDM, FFF y termoplásticos, en algunos casos podemos acudir también a algunas impresoras SLA y PP, aunque en dichos casos el precio, tanto de la impresora como de los materiales, se dispara bastante llegando a un punto en el que ya no podemos considerarlas como productos de consumo, sino algo sólo para empresas y profesionales.

Si por el contrario acudimos a servicios de impresión 3D externos, el coste es mucho menor a corto plazo, sólo tenemos que pagar por las piezas que queremos, y la variedad de materiales, calidades y colores es hoy en día muchísimo mayor de lo que una impresora 3D de “bajo coste” nos puede ofrecer. Eso sí, tras varias decenas de piezas puede que tener nuestra propia impresora nos hubiera salido más barato y su fabricación hubiera sido más rápida y flexible, con la posibilidad incluso de poder establecer nosotros mismos un servicio de impresión, aunque seguramente más modesto que los establecidos internacionalmente en Internet, ya que éstos cuentan con decenas de impresoras con tecnologías de coste prohibitivo para una pequeña empresa o autónomo.

En el caso de acudir a una empresa externa de impresión 3D para nuestras piezas, en muchos casos todo es mucho más sencillo y práctico a corto plazo, con la ventaja de que podremos hacer reproducciones muy fiables de todos los objetos que se nos ocurra, sea cual sea su complejidad y tamaño, a todo color y en el material que prefiramos. Todo esto siempre que, claro está, podamos pagar el precio que nos piden, que puede llegar a ser bastante alto según cuales sean nuestras exigencias.

De hecho, al acudir a un sistema externo de impresión 3D, el tamaño y geometría de la pieza son naturalmente los factores iniciales que alteran el precio final de la pieza y que limitan las técnicas de impresión a las que podemos acudir para obtener un resultado óptimo. Podemos encontrarnos que piezas pequeñas y simples pueden costar entre 3 y 5 euros, mientras que piezas relativamente grandes como una taza, rondan los 20 o 40 euros, siempre que usemos materiales simples y sin gastos de envío incluidos.

Pero por otro lado podemos comprobar que normalmente es el acabado, la complejidad de color y el material elegido lo que más altera el precio. Aunque las opciones más baratas se basan también en FDM, FFF, PP, SLA y materiales cerámicos en pasta, podemos ir más allá y usar PP multicolor de alta resolución, SLS con poliamida, incluso combinado con polvos de metales y otros materiales, resinas especiales y hasta la impresión con metales por sinterizado y DMP. De hecho en algunas servicios se combina con técnicas que combinan la impresión 3D con sistemas tradicionales como la fundición a la cera perdida, usada para metales preciosos.

¿Cómo funcionan los servicios de impresión 3D?

Muchas veces acudimos a imprentas especializadas cuando nuestras impresoras convencionales de papel no son suficientes, ya sea por el tamaño del documento, la calidad buscada, que sea un volumen de impresión muy alto o requiramos una encuadernación especial, o incluso simplemente porque no tenemos tinta o directamente no tenemos una impresora propia. En el caso de la impresión 3D hacemos exactamente lo mismo, con la salvedad de que una impresora 3D todavía no es tan común como una de papel, así como que la impresión 3D es bastante más compleja debido a su mayor cantidad de opciones y dificultad intrínseca del proceso.

Como haríamos con un documento impreso, para que nos impriman en 3D nuestro objeto deberemos tener el objeto como modelo tridimensional digital. Este modelo podremos diseñarlo nosotros mismos, escanearlo en 3D a partir de un objeto real o mandar a otros que lo diseñen por nosotros. El formato más estandarizado y que viene a ser casi como el PDF para el mundo de la impresión 3D, es el STL, formato al que prácticamente todos los programas de diseño permiten exportar los modelos. Aunque existen otros muchos formatos como DAE, OBJ, WRL y X3D, que en según que casos pueden resultar más ventajosos. Además, en el caso de la impresión 3D en la que intervengan varios colores, ya sea directamente por parte de los propios materiales o usando tintas como en el PP multicolor, tendremos que usar formatos que soporte la impresión a color, e incluso contar con las texturas directamente en formatos de imágenes como GIF, JPG o PNG.

Normalmente las grandes imprentas 3D cuentan con sus propios formularios para mandarles los modelos de forma ordenada. Podremos incluir categorías y establecer su privacidad, haciendo posible que los modelos puedan usarse luego sólo por nosotros o por quien queramos, ya sea para que otros usuarios sólo puedan verlos, también imprimirlos o permitiendo incluso que puedan modificar los diseños para crear los suyos propios y, de esta forma, participemos con diseños abiertos para la comunidad.

En esta posibilidad de compartir diseños destaca la comunidad Thingiverse, una de las mayores librerías de objetos 3D de Internet, con multitud de piezas de todo tipo. En un principio los modelos están sobre todo pensados para la impresión con nuestras propias impresoras, pero pueden también mandarse a imprimir directamente a estos servicios externos. Aunque normalmente dichos servicios ya cuentan con sus propias librerías e incluso con subtiendas creadas por los propios usuarios, donde ofrecen al resto sus diseños a la venta, con las opciones de impresión y precios fijadas por ellos directamente, repartiendo beneficios entre usuarios e imprenta 3D.

Aunque antes de la impresión nos avisarán si creen que el modelo puede tener problemas, previo a mandarles el archivo es recomendable comprobar que el modelo de la pieza que queramos imprimir no tiene errores en la estructura, que las dimensiones y escala son las correctas, que todas las normales tiene el sentido correcto y que es físicamente viable de imprimirse. De hecho casi todos los servicios de impresión 3D cuentan también con servicios de diseño y consultoría para la creación de piezas y prototipos. Estos servicios en algunos casos llegan a contar incluso con aplicaciones de diseño online, bien sea de uso libre, escaneado 3D a partir de fotos o directamente, así como incluso herramientas simplificadas para modelos concretos, como la creación de rótulos, anillos, vasijas, etc…

Una vez mandado el archivo del modelo, tendremos que elegir el material, que será no sólo el que marque su aspecto final, peso, densidad, resistencia y propiedades, sino que también impondrá una serie de condiciones físicas que limitarán su impresión, tales como las dimensiones mínimas de las paredes, el volumen máximo de impresión y la necesidad de soportes que mantengan la estructura mientras se imprime.

Normalmente los servicios de impresión 3D tienen guías y recomendaciones a seguir con sus materiales, u ofrecen servicios de atención al cliente a los que podemos consultar nuestras dudas. En este aspecto es donde hay una gran variedad de servicios, que normalmente funcionan muy bien y nos asesoran de forma responsable, aunque también podemos encontrarnos con servicios en los que finalmente el objeto que obtengamos no cumpla con lo que esperábamos de él. Os recomendamos que antes de hacer grandes pedidos o piezas complejas y caras, habléis con confianza con ellos y les expongáis lo que queráis detalladamente, a ser posible que mandéis previamente alguna pieza de prueba para comprobar que cumplen con la calidad que esperáis obtener.

Cuando lo tengáis todo claro, hayáis diseñado la pieza y enviado el archivo, seleccionado el material y pagado el presupuesto que os hayan dado, tendréis que esperar un tiempo para recibirlo en casa, o recogerlo directamente de la imprenta si os queda cerca. Debido a que la mayoría de imprentas 3D imprimen en lotes para abaratar costes y reducir tiempos y gasto energético, normalmente, a no ser que vuestra pieza sea muy compleja y con características muy especiales, será impresa junto con otras. De ahí, entre que se forma el lote y con el período de envío, nos encontramos plazos que van desde los 5 días hasta puede que un mes. Aunque si necesitamos la pieza con más urgencia podemos pagar un extra para tenerla lo antes posible.

Los principales servicios de impresión 3D

Ya sabemos que podemos mandar a alguien que nos imprima nuestros modelos, o incluso pedirles que los diseñen por nosotros o al menos nos asesoren. ¿Pero con la enorme cantidad de imprentas 3D que existen actualmente y que surgen cada vez más? ¿Cómo decidimos a cuál acudir? Si bien en España hay varias empresas dedicadas a la impresión 3D, ya sea de forma exclusiva como imprentas, o también como suministradores de impresoras y de materiales, así como formación, lo cierto en que en cuanto a posibilidades y precios, todavía están un poco alejadas de lo que las grandes imprentas internacionales pueden ofrecernos.

Si bien es cierto que acudir a imprentas 3D nacionales tiene muchas ventajas, sobre todo en lo que se refiere a trato, gastos de envío y tiempo de producción, ya que normalmente los objetos creados en imprentas 3D nacionales nos llegarán mucho antes. Además su volumen de impresión en cuanto a numero de piezas es mucho menor, por lo que normalmente tendremos un servicio más personalizado y cercano. Ofreciéndonos en muchos casos consejos y supervisión mejores y más personalizadas.

Dicho esto también hay que tener cierto cuidado, ya que en contadas ocasiones puede tratarse de gente con poca experiencia o niveles de calidad muy bajos, por lo que ante la duda y siempre que el modelo que queráis reproducir lo merezca, pedid inicialmente alguna muestra real de sus trabajos, que podáis ver y palpar por vosotros mismos. Sed también conscientes de que si se trata de modelos de 10-20 €, ni a ellos ni a vosotros os merezca la pena pedir muestras, por lo que si contáis con la posibilidad de visitar sus instalaciones para ver algunos de sus trabajos personalmente, posiblemente sea algo más factible para ambos.

Teniendo en cuenta todo esto, vamos a resumiros las grandes imprentas 3D internacionales que existen ahora mismo, recomendándoos que os informéis de las imprentas 3D locales que existan en vuestra región, ya no sólo por la ventaja de obtener un servicio más personalizado y cercano, sino también por el importante apoyo que les brindáis a la industria y desarrollo de la tecnología de impresión 3D en nuestro país. Hemos elegido cuatro de las empresas de impresión 3D más conocidas y usadas en todo el mundo.

Shapeways es uno de los primeros servicios de impresión 3D que apareció en Internet. Fundada en 2007 en Holanda, ahora su sede está en Nueva York, con oficinas en Holanda y Seattle. Su crecimiento en Estados Unidos cada vez es mayor, disponiendo de gran cantidad de impresoras 3D industriales. Su librería cuenta con decenas de miles de objetos diseñados por usuarios y su variedad de materiales es muy grande, yendo desde termoplásticos, hasta algunos metales, incluyendo plata, y pasando por materiales cerámicos y PP multicolor. Su precio es uno de los más baratos de Internet.

Sculpteo es otra empresa de servicios de diseño e impresión 3D, que tiene su origen en Francia, donde fue fundada en 2009. La variedad de materiales es muy similar a la de Shapeways y su librería de piezas es casi tan popular, con aproximadamente 30.000 objetos creados por usuarios. Destaca sobre todo en su genial visor 3D online, el mejor y más versátil de entre las imprentas 3D, así como de una variedad enorme de aplicaciones de diseño.

Las dos anteriores son las principales imprentas 3D internacionales, pero hay dos más que destacan por contar con servicios exclusivos. Por un lado la estadounidense Ponoko, fundada en 2007 y que ofrece una visión diferente de la impresión 3D, ya que no sólo produce de forma centralizada, sino que también lo hace de forma distribuida con pequeños fabricantes de todo el mundo, de forma que se escogen aquellos cercanos al cliente y que cuenten con la capacidad para el material deseado. Su variedad de materiales es enorme, aunque esto se debe también porque además de impresión en 3D también realizan piezas bidimensionales a través de grabadoras o cortadoras láser. De hecho son también los únicos que gracias a un acuerdo con Sparkfun permiten la creación y venta de dispositivos electrónicos usando más de 1.500 componentes diferentes. Una verdadera maravilla, que hace posible una fabricación más allá de la impresión 3D.

Por último, en caso de buscar la creación de objetos en metales, la empresa estadounidense Kraftwurx es la que ofrece mayor variedad en este aspecto. No sólo permite piezas por fundición en bronce, cobre, hierro, aluminio y acero, sino que también se atreven con metales preciosos, incluyendo plata, oro, paladio e incluso platino. Pero entre sus materiales los metales no son los únicos, también con todo tipo de plásticos y polímeros en FDM, SLS y Polyjet, además de con cera y vidrio con Visijet. Cuentan también con su propia tienda de piezas, donde podemos vender las nuestras.

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***En este segundo artículo especial sobre impresión 3D os hemos hablado de los diferentes servicios online que existen actualmente. En el primero pudimos ver una introducción sobre este apasionante mundo. En el tercer y último artículo os vamos a mostrar las impresoras 3D que pueden obtenerse para realizar nuestras propias impresiones y cómo utilizarlas, así como los materiales de impresión existentes y dónde obtenerlos.