Cómo iniciarse en el mundo de la impresión 3D: lo que recomiendan los expertos

El de la impresión 3D es un mundo muy atractivo porque, frente a la impresión tradicional en dos dimensiones, este nos permite crear los objetos que imaginemos (aunque descubriremos más adelante que existen limitaciones). A nivel industrial las aplicaciones son múltiples, pero a escala doméstica ha significado una revolución en la cultura maker a la altura del proyectos libres como Arduino o Raspberry Pi.

Con estas premisas como reclamo, no es de extrañar que lanzarse a la piscina de la impresión 3D resulte muy interesante. Ahora bien, ¿por dónde empezar? Hemos charlado con cuatro expertos que empezaron en la impresión 3D como hobbie y lo convirtieron en una parte importante de su vida: algunos lo incorporaron a sus dinámicas profesionales y otros acabaron haciendo de él su trabajo.

Sergio Pérez Zafra, ingeniero naval y maker; Tomás Díez del laboratorio maker Fab Lab de Barcelona; Ferrán Fábregas, maker y autor del libro 'Aprender Raspberry Pi con 100 ejercicios prácticos' y colaborador en otros títulos de tematica maker, también responsable del espacio de creación Bitsandbooksbcn y por último el maker Pablo Rubio, colaborador del proyecto educativo Escornabot, habitual en los espacios La Remolacha HackLab y Laboratorios Cesar; nos explican cómo empezar desde cero.

Antes de empezar: ¿se puede hacer todo con una impresora 3D?

Tomás Díez nos explica que las impresoras 3D son la punta del iceberg de algo mucho más grande: un cambio en la forma de producir.

"Ofrecen la posibilidad de distribuir la producción mundial, en manos de personas, comunidades y nuevos centros de producción flexibles en las ciudades. Son similares a un smartphone, que es un pequeño ordenador que nos permite estar conectados en todo momento, pero sobre todo nos permiten convertirnos en productores: fotógrafos, publicistas, videomakers, reporteros, etc. Pero los teléfonos inteligentes no serían nada sin una infraestructura mucho mas compleja detrás, son la punta del iceberg de las revoluciones digitales en la computación y las comunicaciones, de la misma forma, las impresoras 3D lo son a la tercera revolución digital: en la fabricación. La fabricación digital pretende hacer que podamos hacer casi cualquier cosa, en cualquier parte del mundo."

A bote pronto, la posibilidad de imprimir en tres dimensiones nos lleva a creer que el único límite a la hora de imprimir está en nuestra imaginación. De hecho, Ferrán Fábregas nos cuenta una anécdota sobre este tema:

"Un niño que hacía de embajador en una feria de impresión 3D fue preguntado por un adulto respecto a que se podía hacer con una impresora 3D, y el niño respondió “puedes hacer aquello que puedas imaginar” y a ello yo quizás añadiría: también las ganas de aprender para diseñarlo."

No obstante, a la hora de la verdad tienen limitaciones, como sigue explicando Fábregas: "Las posibilidades son prácticamente ilimitadas, pero si se debe destacar que no está recomendada para la producción en serie, ya que es muy lento y costoso si lo que queremos es hacer 100, 1000 o 10000 unidades. Es ideal para el desarrollo del prototipo inicial o tiradas muy cortas."

Sergio Pérez Zafra coincide en el prototipado, abriendo el abanico a otras opciones creativas y profesionales:

"Tiene múltiples aplicaciones. Se puede crear de manera muy sencilla y barata cualquier forma que se quiera. Hay software gratuito que te permite generar formas 3D básicas y poder imprimirlas. Soy un apasionado de Star Wars y la impresora me permite imprimir los cascos de la saga. También he impreso cosas útiles como llaves de tubo o piezas que se han roto por el uso. A nivel más potente he generado dos fresadoras CNC y hasta una grabadora láser (fabricadas con piezas impresas y material básico de ferretería). Trabajando en una empresa de análisis y atenuación de vibraciones en todos los ámbitos, la impresora me permite generar prototipos para chequear si la interface es correcta para los montajes."

Pablo Rubio es de los que opina que no hay límites "A nivel usuario, el uso se suele centrar en piezas decorativas o juguetes simples aunque las limitaciones las pone la imaginación de cada persona. Es recomendable empezar imprimiendo materiales simples como PLA, de ese modo podemos aprender el funcionamiento y las limitaciones de nuestra impresora sin sufrir demasiado.

Tipos de impresoras

Antes de comprarnos un modelo concreto, lo primero es saber qué tipos de impresoras 3D encontramos en el mercado y cuáles son más indicadas para nuestras expectativas.

Clasificadas según el sistema de impresión, Pablo Rubio se centra en los dos tipos de impresoras asequibles para la mayor parte de los usuarios, las de resina (SLA/DLP) y las de filamento (FFF/FDM):

"En las de filamento se introduce un hilo de diferentes componentes, con aspecto similar a un rollo de cable. Los más utilizados son los plásticos PLA y ABS, es el material del que están compuestos muchos juguetes comerciales. Otro material muy interesante es el PETG, tiene una resistencia alta y se puede utilizar en botellas o envases de alimentación. Estos tres serían los más "sencillos" de imprimir, aunque el ABS tiene su complejidad. Después tenemos gran variedad de materiales, algunos con un porcentaje de madera cuyo aspecto y olor sorprende mucho, fibra de carbono o flexibles. No todas las impresoras soportan estos materiales, en algunas debemos hacer modificaciones o cambiar algún componente como el tipo de boquilla."

En el caso de las impresoras de resina, Rubio explica: "Por simplificar el funcionamiento, se introduce resina líquida en la impresora y esta va realizando impactos con luz ultravioleta en el material. La resina se va endureciendo y creando las diferentes capas del modelo 3D. Son impresoras utilizadas para realizar miniaturas o moldes de joyería por su gran calidad en el acabado."

Tomas Díez detalla un tercer tipo, orientado al mundo industrial:"Por último, están las impresoras que son capaces de producir piezas metálicas totalmente funcionales que se pueden usar en un motor de un coche, o en un satélite que va al espacio. Aquí es donde la industria esta poniendo cada vez mas foco, ya que esto ayudaría a transformar radicalmente la cadena de producción actual. Hay que considerar que entre una impresora FDM y una impresora de metal hay varios ceros de diferencia en costes."

Sergio Pérez Zafra nos puntualiza que las más habituales en el mundo maker y más en principiantes son las de extrusión: "Son las más típicas para empezar, empleando PLA y ABS, pero debido a la toxicidad de los humos que se generan trabajando con el ABS, prefiero imprimir en PLA."

Ferrán Fábregas ofrece otra clasificación diferente: "También se pueden clasificar según si son modelos comerciales o creadas por la comunidad de tipo opensource y dentro de esta segunda tipología, la opción de comprarlas montadas o en kit, es decir, que las montas tú."

Los errores comunes en la impresión 3D

Tomás Díez nos avisa: "El error más común es pensar que los errores son malos. En fabricación, el error se convierte en una herramienta de aprendizaje infinita. He roto máquinas y he estropeado diseños, pero forma parte del aprendizaje. Mi recomendación es no empezar solos, ve al espacio maker más cercano y conecta con gente que ya esta haciendo cosas."

Pablo insiste en la importancia de acercarse a la comunidad: "Antes de comprar un modelo visita un espacio maker, asociación o evento porque una impresora 3D no es como una impresora de papel. No te dejes llevar por la euforia y compres la más cara, porque no necesariamente tiene que traducirse en mayores prestaciones.

A nivel práctico, Rubio nos da dos claves: "Lo mejor es iniciarse con materiales sencillos, comienza con PLA y sube de nivel poco a poco. Y no utilices una impresora 3D básica para fabricar piezas que vayan a soportar una presión, esfuerzo o temperatura elevada"

Sergio nos insta a instruirnos antes de lanzarnos a la impresión 3D: "Antes de comprar una impresora 3D, primero aprende a manejarte en tres dimensiones y ten claro cómo es el funcionamiento de la impresora, porque de lo contrario no le sacarás rendimiento."

Ferrán Fábregas nos detalla los dos tipos posibles de errores que pueden surgir: aquellos derivados del mantenimiento de la impresora y los relativos al diseño. Respecto al mantenimiento enumera unas líneas básicas: "Cuidado con dejar el hot end activo porque el filamento se puede carbonizar y obstruir. Cuida las bobinas y evita que que se enreden y entiende que la impresión 3D implica una precisión de décimas de milímetro, por lo que es vital una buena calibración. No podemos mover la impresora y esperar que funcione bien si no la recalibramos".

Respecto al diseño:

"Hay que entender que una impresora FDM funciona por deposición de capas de material, una encima de la otra, y por lo tanto hay algunas formas que son complejas, como por ejemplo salientes o elementos estructurales suspendidos, como agujeros o ventanas. Para ellos el software de la impresora crea automáticamente unos soportes (como andamios o vigas) para realizar la impresión, pero siempre tienden a ser problemáticos a la hora de extraerlos. Hay impresoras de doble extrusor como la Sigma de BCN3D que nos permite hacer algo: emplear un filamento soluble en agua (PVA) y otro que no, de modo que imprimes los soportes en PVA. Al terminar, metes la pieza en agua y los soportes desaparecen. Si entiendes como funciona, entiendes qué diseños te van a dar problemas y cómo ponerla para minimizar los soportes y optimizar el diseño."

Qué tener en cuenta antes de comprar una impresora

Ya hemos visto que las impresoras pueden clasificarse de varias formas, pero si estamos buscando una impresora para iniciarnos, esto es lo que recomiendan los cuatro entrevistados.

Para Fábregas no hay una respuesta concreta: "Para principiantes tenemos que encontrar un equilibro entre dinero y facilidad de uso. Tienes que saber qué quieres hacer con una impresora. ¿Queremos una impresora 3D como un hobbie más transversal o queremos emplearla como una herramienta lista para usar y sin preocuparnos de su funcionamiento? Si quiero una impresora como servicio, no me importa cómo funciona, no quiero hacer mantenimiento y requiero un servicio técnico que me lo solucione y puedes pagar todo eso, entonces ve a por una comercial. Si hay menos dinero y buscamos facilidad, una implementación comercial de Prusa i3. "

Pero si buscamos algo transversal, Fábregas nos recomienda lanzarnos al mundo del DIY:

"Si quieres descubrir cómo funciona, mejor una en forma de kit que montas tú desde cero. Esto da la ventaja de que te muestra sus entresijos y te abre la puerta a saber repararla y ajustarla. Es mi opción favorita porque tarde o temprano todas las impresoras 3D te van a dar problemas, así que esta opción es más asequible y además la reparación también. Es muy interesante el proyecto Reprap, un proyecto opensource que abre las puertas a fabricantes, opciones y baja los precios. No es muy complicado pero tampoco es trivial. Cuando optas por esta opción, es muy importante saber qué comunidad tiene una impresora porque habrán tenido tus problemas antes. La más interesante ahora mismo es la Prusa i3."

Pablo Rubio coincide en la recomendación de Fábregas y nos avisa: "Una impresora 3D no tiene nada que ver con una impresora normal, vamos a tener que invertir mucho tiempo en formarnos y comprender los aspectos básicos, tendremos problemas que seguramente nos cueste varios días resolver. Lo primero que debemos mirar, es si estamos dispuestos a asumir esas complicaciones y vamos a disponer de tiempo suficiente para dedicar. Si vas a apostar por un modelo opensource, busca una impresora que tenga una comunidad de usuarios grandes detrás, algo muy importante a la hora de resolver problemas, realizar mejoras o buscar documentación"

Tomás insiste en la importancia de la investigación: "Antes de lanzarse a comprar una impresora 3d, recomendaría investigar porque hay mucho material y sobre todo acercarse al espacio maker más cercano o contactar con nosotros para escuchar otras experiencias y te hagas a la idea. La gente suele ser friki, pero también pueden tener una conversación, y cada vez son mas sociables... :) Si se quiere aprender, recomendaría comprar un kit y montar la impresora tú mismo, o ver si hay talleres en tu fab lab local sobre como montar una impresora 3D."

Sergio Pérez Zafra nos detalla que la clave en su aprendizaje fue hacerlo todo él mismo siguiendo el proyecto Reprap: "Tengo tres impresoras y las he fabricado yo mismo. La electrónica es muy básica y fácil de conseguir a buen precio en Ebay o Aliexpress y para los chasis y motores he usado material de desguace. Creo que el conocimiento que te genera el haberla construido uno mismo ayuda a superar cualquier problema que te vaya surgiendo."

Ferrán Fábregas nos explica que conforme avanzamos buscando modelos dentro de las impresoras 3D de filamento, veremos modelos de impresoras abiertas o cerradas: "Aunque parece algo estético, la realidad es que cuando están cerradas mantienen la temperatura del filamento, lo que hace que las capas se adhieran bien. Si estas imprimiendo en una zona con corriente de aire, puedes encontrarte con parte de la pieza mal impresa porque se enfría el filamento. En general, las que están cerradas acostumbran a ser comerciales, aunque siempre puedes cerrarla tú con un metacrilato."

Modelos para empezar

Una vez hemos acotado los tipos de impresoras 3D y las características a tener en cuenta, hemos preguntado qué marcas y modelos destacan dentro del marco de aprendizaje, lo que nos aboca a las impresoras de filamento.

A nivel comercial, Tomás Díaz nos explica qué modelos considera que ofrecen buenos resultados: "Aunque la oferta es inmensa, si se quiere imprimir directamente recomendaría recomendaría una Ultimaker, Wasp o Zortrax.

Ferrán también nombra las Ultimaker: "Son todo un clásico, ofrecen muy buena calidad y hay modelos a precios interesantes."

No obstante, si buscamos la menor complicación posible , Fábregas nos detalla que las de BQ ofrecen soporte en castellano: "Otra opción es irse a las WitBox (699,90 euros) y WitBox 2 (1.279,73 euros) de BQ, dos impresoras comerciales óptimas para usarlas de manera sencilla.

Son los modelos para los que buscan una impresora que funcione bien, fáciles de usar, con buen servicio técnico y en castellano. Eso sí, son más caras que otros modelos con características similares"

Si nos vamos al concepto opensource encontramos multitud de fabricantes, opciones y diversidad de precios. No obstante, en este sentido es importante recordar la importancia de tener una comunidad que haga de soporte detrás de nuestra aventura. Según Ferrán:

"El modelo Prusa i3 es el más interesante dentro del proyecto opensource. El modelo Prusa i3 ofrece una buena relación calidad precio y lo han replicado muchas marcas. Es el proyecto más elaborado y el que más éxito ha tenido de Reprap, por lo que se trata de un modelo consolidado y con una gran comunidad detrás."

También es el favorito de Tomás Díaz: "La Prusa tiene el añadido de que se deriva del proyecto Rep Rap, pionero en impresion 3d en codigo abierto. Rep Rap originó un movimiento global en torno al desarrollo de máquinas en código abierto, lo cual permite innovar y acelerar mejoras de manera exponencial, como ha pasado con los respiradores en el caso de COVID-19."

En este sentido, podremos elegir modelos que requieran un montaje mínimo o kits para montar nosotros mismos. Pablo Rubio nos recomienda dos modelos: "Tanto la Anycubic I3 Mega (305 euros euros) o Creality Ender 3 (242,99 euros) son muy buenas opciones, vienen premontadas y en un par de horas sin conocimientos previos las tienes funcionando. A la hora de resolver problemas o realizar mejoras vamos a tener mucha documentación disponible y grandes comunidades de usuarios detrás."

Ferrán Fábregas nos explica que si pensamos en una impresora para montar nosotros mismos, "De China han salido un montón de fabricantes de impresoras en kit a precios realmente económicos como las ANET, que dan una relación calidad precio imbatible a nivel de kit. Estamos ante una impresora que funciona bien por poco más de cien euros.

A nivel de impresión, bien ajustada, es comparable a modelos que rondan los mil euros. Esta marca ha triunfado entre la comunidad maker."

Pablo Rubio concreta dos modelos: "La ANET A6 (166 euros) o la ANET A8 (193 euros) son dos impresoras muy asequibles y recomendables para empezar. Eso sí, vamos a tener que ensamblar todos los componentes. Como resultado, al terminar el proceso tendremos un mayor conocimiento y será realmente útil en el futuro cuando tengamos un problema."

Dónde buscar modelos para imprimir

Aunque ya hemos visto que la imaginación y nuestros hobbies (como la saga de Star Wars) son una buena fuente de piezas para imprimir, hemos preguntado a nuestros entrevistados dónde podemos encontrar modelos sencillos para ir familiarizándonos con la parte práctica de la impresión.

Sergio Pérez Zafra nos explica que "la página por excelencia se llama Thingiverse, puedes encontrar casi cualquier cosa y siendo modelos STL (extensión archivos 3D para imprimir) puedes modificarlos para tus propios proyectos. Puedes imprimir cualquier cosa, pero no dejan de ser piezas de plástico, así que la rigidez y dureza es la que se puede generar con plástico. Asimismo, la resolución que te da una 3D es algo limitada, como norma general para dar un acabado fino deberás lijar, enmasillar y pintar."

Pablo y Ferrán también mencionan Thingiverse, además de nombrarnos otras webs como cults3d (con modelos gratuitos y de pago) y MyMiniFactory. No obstante, ambos coinciden en otra opción: la de hacerlos uno mismo.

"Recomiendo registrarse en Tinkercad, un programa gratuito y de fácil aprendizaje para crear tus propios diseños. O puedes ir a algo más complejo como FreeCAD, tienes como guía los tutoriales de Juan Gonzalez (es la persona que trajo la impresión 3D a España)." Pablo Rubio

Tomás Díez nos emplaza a acudir al espacio maker más cercano: "A diferencia de otras tecnologías, el componente físico en la fabricación digital es fundamental, y el hecho de que hayan mas de 1600 Fab Labs en el mundo ayuda a que cada vez lo tengamos más cerca y sea más accesible. Además de los recursos de la búsqueda en internet, Thingiverse y otras plataformas de diseño y manufactura colaborativos como Wikifactory, recomiendo para profundizar hacer el curso del Fab Academy 'How to Make Almost Anything' basado en el MIT y que lleva impartiéndose una década. Mi recomendación sería no solo copiar diseños, sino también contribuir, y tratar evitar lo que pasa en Wikipedia, que el 1% produce, el 9% contribuye, y el 90% consume información."

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