Impresión 3D en la Construcción: La Revolución Aditiva

Impresión 3D en la Construcción: La Revolución Aditiva

La impresión 3D en la construcción, también conocida como construcción aditiva, está transformando radicalmente la forma en que diseñamos y edificamos estructuras. Esta tecnología permite crear edificios capa por capa a partir de modelos digitales, utilizando materiales como hormigón, polímeros reciclados o geopolímeros.

    

Fuente: XtreeE

El proceso comienza con un diseño digital (CAD o BIM), que guía a una impresora robótica de gran escala para extruir material de forma precisa. A diferencia de los métodos tradicionales, no se requiere encofrado ni moldes, lo que reduce tiempos, costos y residuos, además el número de operarios también es reducido. Normalmente se cuenta con de 4 a 6 personas, repartidas entre la correcta ejecución y el interfaz donde están los planos. Además, no se necesitan potentes aplicaciones ni ordenadores para ejecutar. Las viviendas 3D pueden construirse desde una tablet.

Materiales más utilizados en este tipo de construcciones son:

• Hormigón modificado: Con aditivos y fibras para mayor resistencia, aunque también se sigue empleando el cemento Portland.
• Geopolímeros: Alternativas sostenibles al cemento.
• Polímeros reciclados y cenizas volcánicas.
• Barro y arena: En proyectos de bajo coste y zonas rurales, por ser materiales de proximodad.

Este tipo de fabricación tiene una serie de ventajas con respecto a la construcción tradicional, y es que establece tiempos récord en la fabricación reduciendo el coste de mano de obra y de material:

• Rapidez: Edificios construidos en días, no meses.
• Reducción de residuos: Hasta un 60% menos de desperdicio..
• Diseño personalizado: Libertad arquitectónica sin precedentes.
• Menor coste: Menos mano de obra y materiales.
• Sostenibilidad: Uso de materiales reciclados y menor huella de carbono.

Problemáticas actuales que ofrece este tipo de edificaciones:

• Escalabilidad: Muchas impresoras aún son limitadas en tamaño.
• Regulación: Falta de normativas claras para su aplicación.
• Aceptación del mercado: Requiere formación y adaptación del sector.

Proyectos llevados a cabo:

• Dubái: “Oficina del Futuro”, primer edificio impreso en 3D habitable a gran escala.

Fuente:The office of the Future

• Países Bajos: Puente peatonal impreso en hormigón.

Fuente: Primer puente de acero impreso

• México y Colombia: Viviendas sociales impresas en 3D

  Fuente: 3D Printed Housing for Those Who Need It Most

Es una forma innovadora de automatizar el sector de la construcción, abaratar costes y acelerar el proceso de urbanizado. Un proceso que podría ayudar a paliar el problema de la vivienda.

Nuevos materiales para la fabricación aditiva a partir de residuos del aceite de oliva

El centro tecnológico Andaltec, en colaboración con la Universidad de Jaén, avanza en el desarrollo de materiales compuestos sostenibles dentro del proyecto OLICOMP3D. Este proyecto aprovecha subproductos agroindustriales derivados de la producción de aceite de oliva (huesos de aceituna y otros residuos agrícolas) para incorporarlos en una matriz polimérica seleccionada especialmente. Esto permite transformar desechos orgánicos en recursos útiles, reduciendo los residuos agrícolas y dando un gran paso hacia la economía circular.

Los materiales compuestos se desarrollan a través de un proceso de compounding en una línea de extrusión-peletizado que se encuentra dentro de las instalaciones de Andaltec. Además, se optimizan parámetros clave para mejorar las propiedades mecánicas y obtener una composición adecuada para su uso en proyectos de fabricación aditiva de gran formato.

Por otra parte, el proyecto OLICOMP3D no solo reduce el uso de plásticos, sino que también mejora las propiedades mecánicas de los materiales, reafirmando el compromiso con la sostenibilidad y reduciendo el impacto ambiental.

Fuente: https://www.oleorevista.com/texto-diario/mostrar/5128472/nuevos-materiales-fabricacion-aditiva-partir-residuos-aceite-oliva

El Aether Concept Car amplía los límites del diseño automovilístico con la impresión 3D

 El Aether Concept Car amplía los límites del diseño automovilístico con la impresión 3D

La impresión 3D es una herramienta utilizada cada vez más en la industria del automóvil con el propósito de crear soluciones más sostenibles. Un ejemplo de ello es el Aether Concept Car, un vehículo eléctrico basado en la fabricación aditiva y el modelado digital. El proyecto fue creado por estudiantes del Savannah College of Art and Design (SCAD), y dirigido por Rafael Corazza, diseñador de coches. A la hora de diseñar el coche se centraron en aspectos como el medioambiente o el diseño personalizado. 

La realización de este coche se basó en el diseño paramétrico y las tecnologías 3D. Concretamente, para la creación de componentes tanto estéticos como prácticos, como lo son las rejillas de los altavoces o los reposacabezas, se empleó la herramienta Grasshopper de Rhino 3D (la cual permite diseñar estructuras personalizadas), imprimiéndose luego en 3D usando un material flexible denominado TPU 88A, de BASF. Se trata de poliuretano termoplástico, el cual es ideal para fabricar piezas que requieran robustez y flexibilidad a la vez, ya que se trata de un material flexible y resistente.

Los elementos interiores, en cuyo diseño se tuvo en cuenta la ergonomía, fueron fabricados a través de celosías personalizadas y TPU flexible impreso en 3D. Por otro lado, para los elementos exteriores el equipo de SCAD diseñó modelos digitales a través de la herramienta Rhino 8, cuyos prototipos fueron fabricados mediante técnicas de impresión 3D.

Para los paneles exteriores, el material que se utilizó a la hora de imprimirlos en 3D fue gel acrílico tratado con UV. Para garantizar que el material sea lo suficientemente resistente, el espesor de estos paneles se hizo de entre 4 y 6 mm.

Otra característica muy interesante de este vehículo es el uso de la IA, la cual permite seleccionar música en función del estilo de conducción, ofreciendo así la experiencia personalizada que pretendía ofrecer el equipo de SCAD.

Según sus creadores: “El vehículo eléctrico Aether propone un nuevo lenguaje de diseño que atrae a la generación Z. Además, rinde homenaje a coches influyentes del pasado, como el Ferrari 312 F1 y el Porsche 917. Aether se imprimió íntegramente con una innovadora tecnología 3D que incorpora gel acrílico fotopolimerizado con luz ultravioleta. Esta tecnología fue un elemento clave para el éxito del desarrollo del coche en un tiempo récord, convirtiendo a Aether en el primer coche construido con esta tecnología”.

Fuente: https://www.3dnatives.com/es/aether-concept-car-diseno-impresion-3d-030120252/#! 

Impresoras 3D para fabricar aviones

 

    Empleando tecnología aditiva, la empresa ITP Aero ha conseguido certificar una pieza para su empleo en motores de aeronaves. La EASA (Agencia de Seguridad Aérea Europea) y la AESA (Agencia Española de Seguridad Aérea) dan el visto bueno a la empresa española, que ha desarrollado un sistema de normas y especificaciones para la fabricación de componentes implicados en motorística aeronáutica a alta temperatura. Las piezas en cuestión son los álabes traseros del propulsor de un motor TP400, que debe aguantar temperaturas superiores a los 700 grados centígrados.

 

Instalaciones de ITP AERO en Vizcaya

    De acuerdo con los avances de ITP Aero, la fabricación aditiva mediante fusión selectiva se plantea como alternativa para la fabricación de esta pieza, que tradicionalmente se realizaba mediante fundición o forja. Este proceso consiste en segmentar el componente en diversas capas de 60 micras; un láser funde polvo de superaleación de Níquel construyendo cada una de estas capas. El sistema puede estar trabajando de forma continuada todo el día, economizando materias primas, tiempo y energía, hasta conseguir las 2500 capas de cada álabe. Con ello, la fabricación aditiva permite crear piezas especialmente ligeras, con un importante ahorro en las materias primas implicadas, elemento crucial en la ingeniería aeronáutica.

    Además, el proceso implica también la etapa de diseño (Ingeniería Concurrente) haciendo posible una confección precisa, optimizando el proceso antes de llevarlo a cabo, asegurando aspectos como la continuidad de suministros y la calidad del producto final.

    Desde ITP Aero advierten que aún queda mucho para implantar la fabricación aditiva como elemento de fabricación único en la industria aeronáutica, pero la certificación de esta técnica representa el primer paso en esa dirección.

Por Juan J. Arias Morán

Fuente: https://elpais.com/economia/2024-11-24/impresoras-3d-para-fabricar-aviones.html (El País, noviembre de 2024)