Separar los hechos de la ficción en la impresión 3D

La impresión 3D parece cosa de ciencia ficción: una tecnología que, en principio, puede crear cualquier objeto de nuestra imaginación, incluso órganos humanos, dando unas pocas instrucciones al ordenador. A los fans de Star Treck, la tecnología puede recordarles a las escenas en que el capitán Pickard pide su té predilecto usando un replicador activado por voz en la nave Enterprise: "Té. Earl Grey. Caliente".

Pero la impresión 3D es una realidad y una gran sensación hoy en día. Aunque no sea exactamente como el replicador que aparecía en Star Treck, la impresora 3D usa imágenes de ordenador para producir —o "imprimir"— objetos en tres dimensiones. Se puede crear cualquier cosa, desde cachivaches de plástico, juguetes y joyas, hasta prótesis de patas para aves mutiladas, riñones humanos e inclusive armas, aunque no se sepa en qué medida esas armas funcionan de forma efectiva.

La impresión 3D existe desde 1983, cuando Charles Hull inventó la estereolitografía, un proceso para la fabricación de objetos capa por capa. La tecnología la utilizaron diferentes industrias para desarrollar prototipos de forma rápida, reproducir piezas difíciles de encontrar y crear diseños únicos. Las empresas ganaron tiempo y dinero porque pudieron construir sus propios modelos, aunque complejos, en vez de encargárselos a terceros. Desde hace algunos años, comenzaron a surgir impresoras caseras 3D. Su funcionamiento es más simple, son muy baratas y no usan materiales tóxicos. De pronto, el consumidor ahora puede montar una fábrica dentro de casa, por lo menos eso es lo que esperan los optimistas.

En febrero, la impresión 3D adquirió un nuevo impulso por parte del presidente Barack Obama. Durante su discurso sobre el estado de la unión, el presidente citó de forma específica una fábrica de Youngstown, en Ohio, que había retomado sus actividades gracias a un laboratorio avanzadísimo de impresión 3D. Obama dijo que la tecnología tiene "potencial para revolucionar la manera en que hacemos prácticamente cualquier cosa". Él anunció el lanzamiento de otros tres polos de actividad semejantes y pidió al Congreso que ayudara a crear una red en 15 localidades. Obama estaba refiriéndose a la utilización industrial de las impresoras 3D para infundir vida nueva en el sector manufacturero de EEUU, pero la atención dada a la tecnología ayudó a introducir una serie de productos en el mercado de consumo.

En mayo, Staples, cadena de productos para oficinas, anunció que el consumidor ya podía adquirir en sus tiendas una impresora 3D llamada Cube. Hecha por 3D Systems, empresa fundada por Hull, Cube cuesta US$ 1.300 en las tiendas. Se trata de un producto muy diferente de las impresoras 3D industriales que usaban softwares CAD complicados. Cube viene en cinco colores llamativos diferentes y está equipada con un dispositivo "plug and play" que no "requiere experiencia" alguna del usuario, informa la web de Staples.

En julio, eBay lanzó un servicio 3D bautizado eBay Exact en que el consumidor puede encargar productos personalizados. Los precios van de US$ 9 para un estuche de iPhone a los US$ 350 que cuesta un anillo de metal. Hasta Amazon.com tiene ahora una "tienda" dedicada a impresoras 3D y abastecimiento para el producto. Microsoft también se está subiendo al carro de esta tendencia: Windows 8.1, la próxima actualización de su sistema operativo, proporcionará soporte a las impresoras 3D. Hacer un objeto en 3D en el ordenador "será tan fácil como escribir un texto en Word y enviarlo a imprimir", dijo el 26 de junio en una entrada de blog Shanen Boettcher, gerente general del grupo de start-ups de la empresa. "Queremos que sea algo tan simple que cualquiera pueda montar su fábrica en casa".

Mercado de nicho, de momento

Pero sólo porque las impresoras 3D sean ahora más accesibles, eso no significa que un gran número de consumidores pretenda adquirirlas. David Robertson, libre docente de Wharton, no está convencido de que el producto sea ampliamente adoptado por el público en general. "No estoy seguro de si será capaz de ir más allá del mercado de hobbies", dijo. Robertson, que da clases de innovación y desarrollo del producto, sabe lo que dice. Él es dueño de dos impresoras 3D Makerbot que cuestan algunos miles de dólares cada una. Las impresoras le permiten hacer, por ejemplo, un robot de juguete Sumo para su hijo, y partes rotas de una lámpara. Pero él dice que la impresión 3D es más adecuada para servicios especiales, y no para cosas básicas.

Robertson compara la impresión 3D con la impresión casera de fotos. Aunque el consumidor tenga acceso a la impresora de fotos, la mayor parte de las personas no dispone de la máquina en casa y prefieren imprimir sus fotos fuera de ella, en un servicio que produce fácilmente impresiones de alta calidad a un bajo coste. El consumidor también ahorra, porque no necesita comprar papel para la foto y cartuchos de tinta. Robertson cree que el mercado de impresión en 3D se comportará de la misma manera. Aunque siempre habrá quién quiera tener una impresora por hobby personal, la mayor parte de las personas probablemente preferirán recurrir al servicio de impresión 3D, porque es más fácil y, posiblemente, más barato.

Las limitaciones de la impresora 3D también opacan su brillo. Tan sólo utiliza un material cada vez —en general, plástico— cuando la mayor parte de los objetos están hechos de numerosos materiales. Aunque el precio de la impresora, que antes costaba decenas de miles de dólares, haya caído a algunos pocos centenares, todavía está en torno a US$ 1.000 o US$ 2.000, dice Robertson. Está también el coste del material usado en la fabricación de los productos.

Además, las impresoras 3D caseras son muy "sensibles. Suelen romperse justo cuando las necesitamos y exigen una cierta habilidad y paciencia para que funcionen como se espera", añade Robertson. "Las piezas tampoco salen perfectas, se suelen curvar y encoger cuando están siendo impresas". Por último, el proceso de impresión 3D puede llevar horas, o incluso días, hasta la conclusión del trabajo.

Customizar, customizar

¿En qué situación se encuentra entonces la impresión 3D? Se trata de una tecnología revolucionaria más adecuada a productos diferenciados para uso tanto del consumidor como de las empresas, sin embargo el proceso no es lo bastante eficiente para la producción masiva. "La tecnología será usada en la producción en los casos de demanda esporádica o cuando haya necesidad de customización. No se trata de usos insignificantes, pero no veo cómo las tecnologías podrán ser revolucionarias en el sector de la fabricación", observa Karl Ulrich, vicerrector de innovación y profesor de Gestión de Operaciones y de la Información de Wharton.

Ulrich explica que la impresión 3D es una tecnología que funciona como una colección de procesos de fabricación acumulativos en que una pieza puede ser creada directamente a partir de un archivo digital. Uno de los empleos más comunes de esa tecnología consiste en la inyección de una fina capa de plástico fundido para formar un objeto, dice. En una columna del 12 de junio, Ulrich escribió sobre el tema para el Wall Street Journal. Él dijo que "la impresión 3D es, básicamente, en serie por naturaleza; cada unidad del material tiene que ser creada de forma secuencial; por lo tanto, la impresión 3D es muy lenta" comparada con otros procesos de fabricación, como el moldeo.

Según Ulrich, una máquina de moldeo por inyección produce 100 cucharas perfectas de plástico cada 15 segundos, sin embargo la impresora 3D de mejor rendimiento consigue crear sólo una cuchara cada diez minutos, que no será perfecta. "Se trata de un factor de producción 4.000 veces menos productivo", dice, por eso sospecha que la cucharita que el consumidor usa en una heladería jamás será hecha en una impresora 3D. Ulrich concluye que la impresión 3D es una "tecnología fascinante […] Pero no modificará la economía fundamental de la producción".

En lugar de eso, esa tecnología está más pensada para la fabricación de productos customizados y especiales, así como para la fabricación de productos de baja demanda y muy esporádicos. "La impresión 3D hará incursiones en aplicaciones cuya demanda sea muy irregular, y cuyo valor se medirá por la customización de las características diferenciadas requeridas por el cliente", observa Ulrich en su columna del Wall Street Journal. Tal vez nadie necesite una cuchara hecha a medida, pero la customización será bienvenida en el caso de un paciente que necesite una prótesis de cadera, dice. Tratándose de productos solicitados con poca frecuencia, como, por ejemplo, una pieza de una motocicleta clásica, será más ventajoso para la empresa imprimirla en 3D que mantener un stock de piezas.

Piezas de motores de cohetes y riñones

La impresión 3D está causando un gran impacto en diversas industrias. Están siendo usadas en la fabricación de chocolates, piernas protésicas detalladas, aviones, coches de última generación y hasta piezas de motor de cohete para la NASA. El 24 de julio, la agencia espacial anunció los resultados de una prueba de alta temperatura en sus inyectores de subescala impresos en 3D: soportaron 3.315,6 grados centígrados de calor sin derretirse. Mientras los inyectores tradicionales necesitan, por norma, seis meses para su fabricación y cuestan US$ 10.000, la NASA informó que los inyectores impresos en 3D necesitaron menos de tres meses para fabricarse y costaron menos de US$ 5.000.

La impresión 3D ya ha sido usada hasta para crear un riñón humano. El cirujano Anthony Atala, del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, exhibió un riñón impreso en 3D en la conferencia TED de 2011. La impresora 3D usó células vivas. Atala había usado tecnología semejante hace diez años para crear, con éxito, una vejiga para Luke Massella, paciente aquejado de espina bífida cuyos riñones ya no funcionaban de forma adecuada. Massella subió al escenario de la TED para unirse a Atala y testificó cómo su vida había mejorado enormemente desde el trasplante.

3D Systems y Deloitte Consulting han apostado por la impresión 3D y por su capacidad para conquistar un público aún mayor. El 11 de julio, ambas empresas anunciaron que operarán en conjunto centros de impresión 3D con el objetivo de ayudar a las empresas a informarse acerca de la tecnología para que puedan utilizarla. De momento, las ventas de impresoras de 3D Systems continúan siendo elevadas. Los ingresos del segundo trimestre de 2013 aumentaron un 45% interanual hasta US$ 120,8 millones, impulsados por más del doble de ventas de impresoras profesionales y otros productos.

3D Systems dice que aumentó la demanda de la impresora casera Cube. La empresa dice que Yamada Denki, mayor consumidor y minorista electrónico de Japón, comenzó a vender la impresora. "Esperamos que los ingresos de productos electrónicos alcancen niveles significativos en el segundo semestre de 2013", informó 3D Systems durante la presentación de resultados.

Steve Koenig, director de análisis industrial de Consumer Electronics Association, dice que la nueva tendencia es la reducción de precio de las impresoras 3D para hacerlas más accesibles al consumidor haciéndola también más fácil de usar. "El consumidor puede crear ahora numerosos productos diferentes que jamás hubiera podido crear", dice Koenig. CEA cree que la generación de ingresos con la producción de impresoras 3D llegue a US$ 52,2 millones este año y aumente de forma sistemática hasta US$ 194,7 millones en 2017. Las ventas de unidades deberán prácticamente cuadruplicarse pasando de 159.100, en 2017, a 41.400 este año.

El grupo, que organiza la mayor convención anual del país de electrónica de consumo, CES, montará su primera TechZone de impresión 3D en 2014. Las TechZones son pequeños showrooms instalados en el piso de exposición de la CES donde se exponen tecnologías prometedoras de diferentes empresas. A pesar del entusiasmo con las impresoras 3D, Koenig dice que ese entusiasmo es mayor en el segmento de servicios, y no de compraventas de impresoras por el consumidor. "Hay impresoras 3D que el consumidor puede adquirir para uso propio y hay empresas que pueden hacer el servicio 3D para el consumidor", dice él. "Las empresas que están fortaleciéndose son las segundas".

Kendall Whitehouse, editor de medios y de tecnología de Knowledge@Wharton, dice que la impresión 3D generó mucho ruido a causa de su potencial para el mercado consumidor, pero buena parte de eso no es más que una exageración. "El entusiasmo tal vez sea mayor que la realidad, por lo menos a corto plazo", dice. Whitehouse, sin embargo, imagina un futuro en que el consumidor hará una compra online y el vendedor le enviará un proyecto digital para que él imprima en casa el producto. "Si llegáramos a esa etapa, tal vez estemos entonces próximos al teletransporte, sólo que de objetos inanimados".

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"Separar los hechos de la ficción en la impresión 3D." Universia Knowledge@Wharton. The Wharton School, University of Pennsylvania, [24 septiembre, 2013]. Web. [09 July, 2020] <https://www.knowledgeatwharton.com.es/article/separar-los-hechos-de-la-ficcion-en-la-impresion-3d/>

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