Aplicaciones de la impresión 3D (III). Textil, Joyería y Arte.

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Aplicaciones de la impresión 3D (III). Textil, Joyería y Arte.

Continuando con el monográfico que estamos dedicando a las aplicaciones de la impresión 3D en diferentes áreas y, tras las entradas previas dedicadas a las aplicaciones en el campo de la medicina y de la Ingeniería y la Robótica, dedicamos esta tercera entrada a las aplicaciones de la impresión 3D en aquellos campos más creativos, como son los sectores textil, artístico o el mundo de la joyería.

Hasta ahora las aplicaciones comentadas en las entradas anteriores correspondían a sectores más industriales, pero la impresión 3D es una tecnología polivalente capaz de amoldarse a nuestras necesidades y que, por lo tanto, permite encontrar aplicaciones en la mayoría de los sectores existentes.

 

 Aplicaciones en el sector Textil

En el sector de la alta costura la impresión 3D ya ha sido utilizada por jóvenes diseñadores en colecciones presentadas en importantes pasarelas de moda. Un ejemplo de ello es el de Iris Van Herpen, una diseñadora holandesa que resultó ganadora del premio ANDAM (Asociación Nacional para el Desarrollo de la Moda y las Artes de Francia) en 2014.

Diseño de Iris Van Herpen (fuente clicknl.nl)

Diseño de Iris Van Herpen (fuente clicknl.nl)

Poco antes, en el año 2013, Dita Von Teess fue una de las primeras celebrities en llevar un vestido impreso en 3D. La colaboración entre los diseñadores Michael Schmidt y Francis Bitonti hizo posible el diseño personalizado de esta pieza única, inspirada en la sucesión de Fibonacci.

Dita Von Teese con un vestido impreso en 3D (fuente fayerwayer.com)

Dita Von Teese con un vestido impreso en 3D (fuente fayerwayer.com)

El Circo del Sol es una reconocida compañía dedicada al entretenimiento y el espectáculo basado en las artes circenses y el esparcimiento callejero. Desarrolla espectáculos y montajes cuyos trajes requieren de una gran personalización. Combinando las técnicas de escaneo e impresión han construido réplicas de los bustos de los artistas que son utilizadas durante la fase de diseño y elaboración para que los trajes finales se adapten mucho mejor al físico cada uno de ellos.  Además el circo del sol también incluye partes impresas en muchos de sus trajes.

Trajes impresos en 3D del Circo del Sol (fuente imprimalia3d.com)

Trajes impresos en 3D del Circo del Sol (fuente imprimalia3d.com)

Continuando dentro del sector textil, la impresión 3D está siendo muy utilizada por marcas relacionadas con el deporte como Nike, Reebok o New Balance, que ya han introducido esta tecnología en varios de sus diseños.

Nike comenzó utilizando la impresión 3D para la fabricación personalizada de tacos de botas de jugadores de la Super Bowl y, actualmente, la incluye ya frecuentemente en muchos de sus diseños, como espinilleras o suelas específicas para botas de fútbol.

Suelas de zapatillas impresas en 3D (fuente impresoras3d.com)

Suelas de zapatillas impresas en 3D (fuente impresoras3d.com)

Hace tan sólo unos días se publicaba una noticia acerca de la primera impresora capaz de imprimir ropa con fibras de poliéster y algodón. En este caso, se parte de las fibras en estado líquido y estas se extruyen sobre un molde, diseñado por un programa CAD, que puede ser impreso en 3D mediante la tecnología FFF u otras similares. El resultado es una prenda de vestir de tela.

Camiseta y falda impresas (fuente microsiervos.com)

Camiseta y falda impresas (fuente microsiervos.com)

 

 Aplicaciones en el sector de la Joyería y Bisutería

Uno de los sectores en los que la impresión 3D está teniendo una rápida expansión es el sector de la joyería y la bisutería. Dentro del sector joyero, la impresión 3D se emplea de varías formas.

La aplicación más obvia de la impresión 3D es la fabricación de prototipos. De esta manera, y antes siquiera de comenzar a fabricarla, tanto joyero como cliente pueden visualizar y tocar una réplica de la pieza, aunque sea en otro materia. Esto permite afinar el diseño, reducir el tiempo perdido en modificaciones, y suprimir errores en el diseño final.

Prototipado en joyería (fuente kaiajoyasuruguay.blogspot.com)

Prototipado en joyería (fuente kaiajoyasuruguay.blogspot.com)

Por otro lado, tenemos los conocidos como métodos de fabricación indirecta. En estos la impresión 3D se utiliza como un medio rápido, preciso y eficaz para producir un modelo base de la pieza. El modelo después se utiliza como el positivo con el que elaborar un molde, el cual que finalmente es usado para obtener la pieza final mediante el vertido y solidificación del material final de la pieza.

Aunque pueden hacerse moldes en varias partes, que se separan para que la pieza base pueda retirarse dejando el hueco con su forma que luego será rellenado, lo habitual en la fabricación de joyas es la utilización de procesos basados en el procedimiento de la cera perdida, que permite elaborar formas mucho más complejas.

En este último procedimiento clásico se construye un modelo base de la pieza metálica que se desea elaborar, generalmente moldeado a mano, en cera u otro material de bajo punto de fusión que resulte fácilmente moldeable y la vez que suficientemente consistente. La pieza de cera, o incluso varias piezas a la vez, se colocan en un recipiente que es rellenado con arena que es prensada para eliminar los huecos entre ella y la pieza/piezas. La clave del proceso es que al verter un metal fundido a alta temperatura, este funde fácilmente el material de los modelos (en la práctica lo evapora casi instantáneamente, dado su bajo punto de fusión) pero no la arena que los rodea. De esta forma el material metálico fundido ocupa el espacio dejado por la cera “perdida”.

Al enfriarse y solidificarse se obtiene, por tanto, una copia metálica del modelo original. El proceso previo de elaboración incluye el diseño de los circuitos de vertido y recirculación de material fundido, así como los respiraderos para evacuar el aire y los gases generados. Estos dan lugar a trozos extra de material que debe ser retirado durante el proceso de refinado de las piezas.

Piezas metálicas en bruto obtenidas a partir del método de la cera pérdida utilizando modelos impresos en 3D (fuente microfabricator.com)

Piezas metálicas en bruto obtenidas a partir del método de la cera pérdida utilizando modelos impresos en 3D (fuente microfabricator.com)

En el caso de la cera perdida, la impresión 3D directa de los modelos utilizando como material de impresión ceras (e incluso los plásticos PLA y ABS, dado su bajo punto de fusión), con técnicas como la FFF, facilita y acelera enormemente la fabricación de estas piezas base, mejorando la precisión y la replicabilidad de las piezas metálicas obtenidas. Un mismo modelo 3D puede imprimirse a la vez múltiples veces componiendo un único bloque que incluya, ya desde el propio proceso de diseño, los mencionados circuitos de vertido, recirculación y los respiraderos. Además la impresión 3D hace que la elaboración de las piezas base de cera de mayor complejidad resulte mucho más sencilla.

Modelo impreso y modelo metálico final tras el postprocesado (fuente entresd.es)

Modelo impreso y modelo metálico final tras el postprocesado (fuente entresd.es)

Otra línea de fabricación es imprimir directamente las joyas y bisutería. Existen líneas de joyería fabricadas total o parcialmente mediante impresión 3D en diferentes materiales, desde los plásticos más sencillos hasta mezclas de estos incluso con metales preciosos.

Ejemplo de unos pendientes (fuente i.materialise.com) y un collar impresos en 3D (fuente shapeways.com) de una sola vez

Ejemplo de unos pendientes (fuente i.materialise.com) y un collar impresos en 3D (fuente shapeways.com) de una sola vez

Respecto a esto último, en el caso de la impresión 3D FFF, se están empezado a popularizar filamentos de impresión que incluyen partículas metálicas de diferentes materiales y que tras un proceso de impresión convencional permiten el tratamiento de las piezas en hornos a altas temperaturas. Esto hace que la parte aglutinante desaparezca quedando sólo la parte metálica, que puede incluso llegar a compactarse durante el proceso, y tras un proceso de pulido adquirir un aspecto metálico similar al que se obtendría con los métodos tradicionales. Se pueden lograr acabados metálicos en bronce, latón, cobre, plata, oro, etc. Estas piezas pueden recibir posteriormente otros tratamientos, como chapados en oro.

Mismo diseño Ora Pendant de Bathsheba Sculpture LLC, impreso en 3D en Latón Crudo, latón chapado en oro y latón pulido (fuente shapeways.com)

Mismo diseño Ora Pendant de Bathsheba Sculpture LLC, impreso en 3D en Latón Crudo, latón chapado en oro y latón pulido (fuente shapeways.com)

Finalmente y, aunque no es lo habitual, también puede utilizarse la impresión 3D para crear directamente los moldes en los que se inyectara el material metálico fundido que dará lugar a la pieza (“metal casting”). Lógicamente este procedimiento sólo se puede utilizar cuando el material metálico presenta una temperatura de fusión inferior a la del plástico del molde impreso. Es el caso, por ejemplo, de algunas aleaciones de bismuto (100ºC frente a los 270º del ABS).

Moldes de ABS para moldeo de piezas de aleación de bismuto (fuente makezine.com )

Moldes de ABS para moldeo de piezas de aleación de bismuto (fuente makezine.com )

 

 Aplicaciones en el sector del Arte

La impresión 3D en el sector artístico se utiliza tanto como una herramienta en la que apoyarse para elaborar las obras como un medio más de expresión artística.

En la actualidad existen artistas que utilizan esta tecnología como apoyo a la hora de elaborar sus obras, como el escultor Richard Loffer, especializado en esculturas de bronce de animales de gran tamaño.

Richard Loffer y estructura impresa lista para ser tallada (fuente makezine.com)

Richard Loffer y estructura impresa lista para ser tallada (fuente makezine.com)

Otros artistas utilizan las impresiones para crear directamente sus piezas artísticas, en muchos casos sin ni siquiera aplicarles un procesado final más allá de la unión de varias partes impresas por separado. En otras ocasiones las piezas sí que reciben tratamientos a posteriori, como pintados, barnizados, etc.

Esculturas creadas con tecnologia de impresión 3D por la artista Sophie Kahn (fuente blog.ponoko.com)

Esculturas creadas con tecnologia de impresión 3D por la artista Sophie Kahn (fuente blog.ponoko.com)

Escultura realizada ensamblando más 100.000 piezas impresas en 3D (fuente gizmodo.com)

Escultura realizada ensamblando más 100.000 piezas impresas en 3D (fuente gizmodo.com)

Escultura realizada ensamblando más 100.000 piezas impresas en 3D (fuente gizmodo.com)

Una técnica clásica que produce resultados interesantes es la llamada litofania, en la que jugando con los diferentes espesores y la opacidad del material se consiguen representaciones con cierta sensación de volumen a partir de proyectar una luz intensa por su parte posterior.

Figuras impresas en 3D que utilizan la técnica de la litofania para crear claroscuros al retro proyectar una luz (fuente makezine.com)

Figuras impresas en 3D que utilizan la técnica de la litofania para crear claroscuros al retro proyectar una luz (fuente makezine.com)

Otro ejemplo de uso de la técnica de la litofania, esta vez para recrear una fotografía por impresión 3D (fuente instructables.com)

Otro ejemplo de uso de la técnica de la litofania, esta vez para recrear una fotografía por impresión 3D (fuente instructables.com)

Artistas más conceptuales han llegado a incluir el propio proceso de impresión como parte de su obra. Es el caso de la obra de David Bowen “Growth imaging system”. Esta obra consiste en el escaneado a tiempo real de una cebolla y la reproducción mediante una impresora 3D de su crecimiento durante un periodo de tiempo.

“Growth imaging system” David Bowen (fuente dwbowen.com)

“Growth imaging system” David Bowen (fuente dwbowen.com)

Actualmente se están llevando a cabo proyectos de digitalización de obras en museos mediante escaneado en 3D. Esta técnica permitirá que en un futuro próximo se puedan realizar visitas virtuales a los museos con sensaciones mucho más realistas (realidad virtual). La combinación entre escaneado e impresión 3D hará posible la reproducción de piezas por parte de los usuarios y la aparición de un nuevo tipo de merchandising para los museos.

Venus de Milo digitalizada e impresa en 3D con material metálico (fuente cosmowenman.wordpress.com)

Venus de Milo digitalizada e impresa en 3D con material metálico (fuente cosmowenman.wordpress.com)

 

 

Estas son algunas de las aplicaciones de la impresión 3D en sectores menos industriales, pero que como se puede comprobar aprovechan los avances ofrecidos por esta tecnología. Esperamos que os haya gustado, y no dudéis en comentar cualquier cosa que os resulte interesante.

¡Hasta la próxima!

 

5 Comments

  1. Es grandioso todo lo que se puede hacer con la impresion en 3D, soy ingeniero civil he impreso algunas estructuras con la impresora Lion 2 y me ha gustado el resultado

  2. Yo he utilizado diversos filamentos en mi Lion 2 y con todos he tenido excelentes resultados. Igual os invito a leer mas en http://www.leon-3d.es para informarse sobre esto. Esta impresora va de maravilla, realmente no creo que haya mayor problema.

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