¿Quién inventó la impresora 3D? ¿Cuál fue la primera tecnología de impresión en 3D? ¿Qué fue lo primero que se imprimió en 3D? Repasemos los interesantes hechos e historias no contadas sobre todo esto en esta guía de la historia de la tecnología de impresión 3D.
La impresión 3D nació hace unos 40 años. Con el paso del tiempo, la tecnología ha abierto enormes posibilidades para crear una gran variedad de modelos en prototipos, odontología, joyería, impresión 3D de pequeños lotes, productos personalizados, miniaturas, esculturas, maquetas y mucho más.
Pero, ¿cómo empezó todo?
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Historia de la impresión 3D
A continuación, una breve historia de la impresión 3D;
Etapa 1: Nacimiento de una idea
1980
Hideo Kodama, doctor del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya, presentó una solicitud de patente para un dispositivo que utiliza la luz ultravioleta para recubrir un objeto rígido con resina de fotopolímero en capas.
Dr. Hideo Kodama, creador del sistema de prototipado rápido (1980)
En la patente, describía una moderna impresora de fotopolímeros. Sin embargo, la ley de patentes exige a quien solicita una patente que proporcione los datos necesarios para registrarla en el plazo de un año. El Dr. Hideo Kodama no pudo aportar los datos necesarios y por ello abandonó la idea.
Sin embargo, en muchas fuentes, el Dr. Hideo Kodama es llamado el inventor de la tecnología de impresión 3D.
1983
En 1983, tres ingenieros -Alain Le Mejo, Olivier de Witt y Jean-Claude André- del Centro Nacional de Investigación Científica francés intentaban crear lo que llamaban un “objeto fractal”. En el curso de sus experimentos, se les ocurrió la idea de utilizar un láser y un monómero, que bajo la influencia del láser se convertía en un polímero.
Los tres ingenieros presentaron una solicitud de patente 3 semanas antes que el estadounidense Chuck Hull.
El primer objeto creado con el dispositivo fue una escalera de caracol. Los ingenieros llamaron a la tecnología estereolitografía, y la patente no se aprobó hasta 1986. Gracias a ellos, el formato de archivo más famoso para la impresión 3D se llama STL (del inglés stereolithography).
Por desgracia, el instituto no vio las perspectivas de la invención y su comercialización, y la patente no se utilizó para crear el producto final.
1984
En esa época, Chuck Hull trabajaba para una empresa que fabricaba revestimientos para encimeras y muebles utilizando lámparas UV. La fabricación de pequeñas piezas de plástico para crear prototipos de nuevos diseños de productos llevaba hasta dos meses.
Chuck Hull, creador de la estereolitografía láser SLA (1984)
A Chuck se le ocurrió la idea de acelerar este proceso combinando la tecnología UV y la colocación de plástico fino en capas. La empresa le cedió un pequeño laboratorio para los experimentos, donde trabajaba por las noches y los fines de semana. Para el material, Chuck utilizó fotopolímeros de base acrílica que endurecen los rayos UV.
Una noche, tras meses de experimentación, Chuck pudo por fin imprimir una muestra y estaba tan eufórico que se fue caminando a casa. Chuck le mostró su invento a su mujer. Se trataba de un vaso para lavarse los ojos, más bien un vaso sacramental, según la esposa.
Copa Hull
Chuck Hull presentó una solicitud de patente el 8 de agosto de 1984 y fue aprobada el 11 de marzo de 1986. La invención se llamaba “Aparato para crear objetos tridimensionales mediante estereolitografía”.
Chuck fundó su propia empresa, 3D Systems, y en 1988 lanzó la primera impresora 3D comercial, la SL1.
1987
Al mismo tiempo que la impresión SLA, surgió otra nueva forma de impresión 3D. Se trata del Sinterizado Láser Selectivo (SLS). Con esta tecnología, se utiliza un láser para convertir un polvo que fluye libremente (en lugar de resina) en un material sólido.
La tecnología fue desarrollada por Karl Deckard, un joven estudiante de la Universidad de Texas en Austin, y su profesor, el Dr. Joe Beeman. Sin embargo, la idea era de Karl.
Karl Deckard and Joe Beeman (right), inventors of SLS 3D printing (1987)
En 1987, Karl Deckar y el profesor Dr. Joe Beeman fundaron Desk Top Manufacturing (DTM) Corp. Sin embargo, la impresión 3D SLS tardará al menos otros 20 años en estar disponible comercialmente para el consumidor.
En 2001, la empresa fue adquirida por 3D Systems de Chuck Hull.
1988
Sorprendentemente, después de SLA y SLS, en 1988, se creó una forma más sencilla y barata de imprimir en 3D: FDM (Fused Deposition Modeling). El ingeniero de aviación Scott Crump fue la persona que estuvo detrás de esta tecnología.
Scott Crump, creador del método de impresión 3D FDM (1988)
Crump buscaba una forma fácil de crear una rana de juguete para su hija y utilizó una pistola de pegamento caliente. Fundió el plástico y lo vertió en capas. Así nació la idea de la impresión 3D FDM, una tecnología de filamento fundido de plástico por capas.
Crump patentó la nueva idea y cofundó Stratasys con su esposa Lisa Crump en 1989. En 1992, lanzaron su primer producto en serie, Stratasys 3D Modeler.
Etapa 2: La impresión 3D está disponible
Las primeras unidades que construyeron 3D Systems y Stratasys eran voluminosas y caras. Su coste era de cientos de miles de dólares y sólo podían utilizarlas las empresas más grandes de la industria automovilística y aeroespacial.
Las impresoras también tenían muchas limitaciones y no podían utilizarse de forma generalizada. El desarrollo de la tecnología de impresión 3D fue muy lento.
20 años después, en 2005, apareció el proyecto RepRap (Replicating Rapid Prototyper). RepRap es un mecanismo autorreplicante para la creación rápida de prototipos.
La inspiración del proyecto fue el Dr. Adrian Bauer, de la Universidad de Bath (Reino Unido). El objetivo del proyecto era que la impresora 3D se “autocopiara” y reprodujera sus componentes por sí misma.
En la foto de arriba, todas las piezas de plástico de la impresora “hija” se imprimen en la impresora “madre”. Tras algunos experimentos, un grupo de entusiastas liderados por Adrian consiguió finalmente crear una impresora 3D económica para uso doméstico o de oficina.
La idea fue rápidamente retomada por tres tecnólogos de Nueva York, que abrieron una empresa para la producción de impresoras FDM de sobremesa: MakerBot.
Este fue el segundo punto de inflexión en la historia moderna de la impresión 3D.
Paralelamente, se han desarrollado otras tecnologías. Una de ellas que destaca es la bioimpresión.
Thomas Boland, de la Universidad de Clemson, patentó el uso de la impresión por chorro de tinta para imprimir células vivas en 3D, lo que permitiría imprimir órganos humanos en el futuro. Decenas de empresas de todo el mundo siguen investigando en este campo.
Otra importante aplicación de la nueva tecnología fue la creación de prótesis, primero convencionales y luego biónicas. En 2008, la primera prótesis impresa se trasplantó con éxito a un paciente y le permitió volver a su vida normal.
Otro hito importante fue la aparición de archivos de impresión de código abierto en Internet. Sitios como www.thingiverse.com , www.myminifactory.com y muchos otros alojan archivos de impresión 3D gratuitos y de pago. Los usuarios comparten modelos en Internet y los imprimen ellos mismos.
Etapa 3: La impresión 3D en la actualidad
En los últimos años, la impresión 3D ha llegado al mercado de masas. Los precios de las impresoras han bajado considerablemente y su uso se ha vuelto más cómodo.
Las impresoras 3D de resina imprimen modelos detallados con gran precisión y resolución. El número de entusiastas de la impresión 3D sigue creciendo, sobre todo gracias a una enorme comunidad de entusiastas que están dispuestos a ayudar a los novatos. Esto se ve facilitado por la disponibilidad de archivos ya preparados para la impresión 3D y la disponibilidad de software para crear modelos.
La impresión 3D ya se está convirtiendo en una solución estándar en varios sectores, como la odontología, la joyería o la ortopedia, entre otros. Las perspectivas son infinitas: desde la construcción de casas hasta la neurocirugía, pasando por la impresión de chocolate o de metales.
Si te ha gustado este artículo, consulta el siguiente vídeo que profundiza en la historia de la impresión 3D:
