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Expertos en Impresoras 3D y escaners 3D

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The Economist – Difference Engine: ¿El PC de nuevo?

3D Builder - John · 16/10/2020 ·

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Hoy leí un artículo muy interesante escrito por NV de The Economist Online que solo quería compartir con ustedes.

Lo que bien podría ser la próxima gran disrupción tecnológica se está fermentando, fuera de la vista, en pequeños talleres, laboratorios universitarios, garajes y sótanos. Los manipuladores con máquinas que convierten dígitos binarios en moléculas son pioneros en una forma completamente nueva de hacer las cosas, una que bien podría reescribir las reglas de fabricación de la misma manera que la PC destruyó el mundo tradicional de la informática.

Las máquinas, llamadas impresoras 3D, existen en la industria desde hace años. Pero a un costo de € 100,000 a € 1 millón, pocas personas podrían pagar una. Afortunadamente, como todo lo digital, su precio ha bajado. Tanto es así, las impresoras 3D industriales ahora se pueden tener por € 15,000 y las versiones domésticas por poco más de € 1,000 (o la mitad en forma de kit). “En muchos sentidos, la comunidad de impresión 3D de hoy se parece a la comunidad de computación personal de principios de la década de 1990”, dice Michael Weinberg, abogado del personal de Public Knowledge, un grupo de defensa en Washington, DC.

Como experto en propiedad intelectual, Weinberg ha elaborado un documento técnico que documenta el curso probable del desarrollo de la impresión 3D y cómo la tecnología podría verse afectada por las leyes de patentes y derechos de autor. Está lejos de ser optimista sobre sus perspectivas. Su principal temor es que los fabricantes tradicionales le corten las alas a la tecnología incipiente, quienes sin duda la verán como una amenaza para sus medios de vida y harán todo lo que esté a su alcance para dominarla. Debido a la capacidad de una impresora 3D para hacer réplicas perfectas, probablemente intentarán marcarla como una máquina pirata.

Los fabricantes de marcas famosas han tenido que lidiar con estafas desde tiempos inmemoriales. Existen barrios enteros en Hong Kong, Bangkok e incluso Tokio que producen bolsos, zapatos y relojes de diseñador de imitación. China ha inundado el mundo con repuestos baratos basados en diseños pirateados de los fabricantes de equipos originales.

Pero si bien las tasas de mano de obra y los costos de los materiales de los piratas pueden ser mucho más bajos, las herramientas que usan para hacer falsificaciones son esencialmente las mismas que las que usaban los fabricantes originales. Por tanto, los costes de los equipos por sí solos han limitado la expansión de la industria de la falsificación. Pero si se da a cada taller de explotación del mundo una impresora 3D barata acoplada a un escáner láser, los productos pirateados podrían proliferar.

Lo primero que debe saber sobre la impresión 3D es que se trata de una forma de procesamiento «aditiva», en lugar de «sustractiva». Las herramientas son impresoras de chorro de tinta efectivamente modificadas que depositan sucesivas capas de material hasta que se construye un objeto tridimensional. Al hacerlo, normalmente utilizan una décima parte del material necesario al mecanizar una pieza a granel. La sustancia pegajosa utilizada para la impresión puede ser un termoplástico como el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), ácido poliláctico o policarbonato, o polvos metálicos, arcillas e incluso células vivas según la aplicación (ver “ Cómo hacerlo ”, 25 de noviembre de 2011).

En lo que respecta a la propiedad intelectual, la impresora 3D en sí no es el problema. Pero antes de que pueda comenzar a hacer algo, necesita un archivo CAD (diseño asistido por computadora) del objeto que se va a producir, junto con un software especializado para indicarle a la impresora cómo colocar las sucesivas capas de material. El objeto se puede diseñar en una computadora utilizando software CAD, o se pueden descargar archivos de objetos estándar de archivos de código abierto como Thingiverse y Fab @ Home. Sin embargo, lo más probable es que el objeto a producir se copie de uno existente, utilizando un escáner que registra las medidas tridimensionales desde varios ángulos y convierte los datos en un archivo CAD.

Aquí es donde comienzan las denuncias de infracción, especialmente si el elemento escaneado por el rayo láser de la máquina es un diseño patentado que pertenece a otra persona. Y a menos que el objeto sea de dominio público, la ley de derechos de autor podría aplicarse. Esto ha sorprendido a varios usuarios involuntarios de impresoras 3D que han realizado alegremente reproducciones de productos populares.

A principios de este año, por ejemplo, un aficionado descubrió cómo imprimir el popular » Triángulo de Penrose «, una ilusión óptica que no puede existir en el espacio euclidiano tridimensional normal, y lanzó un video desafiando a otros a decir cómo se hizo. Otro modelador 3D no solo lo descubrió, sino que también cargó el archivo CAD de su propia solución en Thingiverse. Entonces, el diseñador inicial amenazó a Thingiverse con acciones legales bajo la Ley de Derechos de Autor del Milenio Digital (DMCA) de 1998.

El problema solo se resolvió cuando se señaló que alguien más inventó el Triángulo de Penrose (un artista sueco en la década de 1930), y la ilusión óptica en sí misma podría considerarse un objeto útil y, por lo tanto, no calificó para la protección de derechos de autor (que cubre solo intangibles que no funcionan como el arte, la música y la literatura). Posteriormente, el diseñador abandonó el caso y dedicó los derechos a la comunidad. Ahora hay cinco versiones del Triángulo de Penrose en Thingiverse.

En otro caso, un par de ingenieros de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh crearon los archivos CAD para imprimir un kit de piezas enchufables que permiten interconectar juegos de construcción de juguetes de diferentes fabricantes. Las patentes de los diversos juguetes involucrados habían expirado hacía mucho tiempo, pero los derechos de autor involucrados todavía tenían décadas por delante. El objetivo era enviar «un tiro al otro lado» de cualquier empresa que pudiera intentar controlar cómo se copiaban, remezclaban o mejoraban sus diseños físicos en el futuro. «No queremos ver lo que sucedió en la música y el cine en el área de las formas», dijo uno de los ingenieros a la revista Forbes.

A lo que se referían, por supuesto, eran los avisos de «eliminación» de la DMCA utilizados por las compañías discográficas y los estudios cinematográficos para obligar a los sitios web de intercambio de archivos a eliminar el contenido pirateado. Si bien nadie puede oponerse a una ley que penaliza a quienes infringen intencionalmente los derechos de autor de otros, al Sr. Weinberg le preocupa que la capacidad de copiar y replicar también pueda utilizarse para crear, expandir e innovar. Inhibe eso y la sociedad se verá afectada. Ciertamente, los avisos de la DMCA pueden reprimir la libertad de expresión, poner en peligro el uso justo e impedir la competencia (por ejemplo, bloqueando los diseños de piezas de repuesto del mercado de accesorios como pastillas de freno o cartuchos de tóner). De manera similar, los avisos de la DMCA se han utilizado para hacer cumplir los «jardines vallados» que rodean productos como el iPod. Tales acciones limitan las opciones de los consumidores.

Como ocurre con cualquier tecnología disruptiva, desde la imprenta hasta la fotocopiadora y la computadora personal, la impresión 3D va a molestar a los fabricantes existentes, que seguramente la verán como una amenaza para su forma tradicional de hacer negocios. Y a medida que prolifere la impresión 3D, los operadores tradicionales exigirán casi con certeza protección frente a los recién llegados con un bajo costo de entrada a sus mercados.

Es probable que los fabricantes se comporten como lo hizo la industria discográfica cuando su propio modelo de negocio, basado en la venta de costosos álbumes en CD que pocos fanáticos de la música querían en lugar de los sencillos baratos que ansiaban, fue atacado por la tecnología de intercambio de archivos y el software MP3. El recurso más probable de los fabricantes será adoptar la ley de derechos de autor, en lugar de la ley de patentes, porque muchas de sus patentes habrán expirado. Las patentes se aplican solo durante 20 años, mientras que los derechos de autor continúan durante 70 años después de la muerte del creador.

Por lo tanto, espere que los fabricantes presionen por su propia forma de DMCA, con la protección de los derechos de autor ampliada para cubrir los objetos funcionales que contienen elementos de diseño. “Esto crearía un tipo de sistema de cuasipatente, sin el requisito de novedad o el período de protección estrictamente limitado”, dice el Sr. Weinberg.

La mayor lección que aprendió la industria discográfica de sus batallas de derechos de autor con los intercambiadores de archivos fue que perseguir a los infractores individuales era prohibitivamente caro y consumía mucho tiempo. Entonces, en cambio, las compañías discográficas presionaron para que la responsabilidad de los derechos de autor se extendiera para cubrir no solo a las personas que infringen, sino también a quienes facilitan la infracción, es decir, los proveedores de servicios de Internet (ISP) y los sitios web de intercambio de archivos.

En eso, la industria discográfica tuvo un éxito notable. Hoy en día, los sitios web y los ISP tienen que bloquear o eliminar el material infractor cada vez que reciben un aviso de eliminación de DMCA de un titular de derechos de autor, algo que sucede con más frecuencia de lo que realmente se justifica. Google reconoce que más de un tercio de los avisos de la DMCA que ha recibido a lo largo de los años han resultado ser reclamos de derechos de autor falsos. Más de la mitad procedían de empresas que intentaban restringir los negocios competidores en lugar de infractores de la ley.

Al unirse bajo la bandera de la piratería y el robo, los fabricantes establecidos también podrían intentar que la doctrina de la «infracción contributiva» se incluya en alguna ley ampliada de derechos de autor sobre objetos como una forma de paralizar el movimiento de fabricación personal antes de que se coma su almuerzo. Tener la libertad de demandar a los sitios web que alojan archivos de diseño 3D como “refugios de piratería” les ahorraría el tiempo y el dinero de tener que procesar a miles de personas con una impresora 3D que produce copias en casa.

Algunos también esperan que los fabricantes tradicionales intenten estigmatizar los tipos de archivos CAD, de la misma manera que las compañías discográficas acosaban los formatos bit-torrent y MP3 como herramientas de piratería. Eso podría ralentizar la adopción generalizada de la impresión 3D e implicar que cualquiera que cargue archivos CAD en un sitio público de alguna manera infringe los derechos, señala Cory Doctorow, un escritor científico canadiense que escribe en blogs para Boing Boing.

El público actual de la impresión 3D, escondido en garajes, sótanos, pequeños talleres y laboratorios universitarios, debe estar atento a los debates políticos a medida que crecen. “Habrá un momento en que las industrias heredadas afectadas exigirán algún tipo de DMCA para la impresión 3D”, dice Weinberg. Si los manipuladores esperan hasta ese día, será demasiado tarde.

Fuente: The Economist

10 materiales de impresión 3D que cambian el juego

3D Builder - John · 12/10/2020 ·

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A lo largo de la impresión 3D, se han fabricado algunos productos interesantes. La mayor parte del crédito se le ha dado a los diseñadores. En mi opinión, ¡la ciencia de los materiales detrás de la impresión 3D debería recibir más crédito! Las horas de investigación y pruebas acumuladas para producir materiales utilizables merecen al menos una mención.

Recientemente, se ha hecho hincapié en la ciencia de los materiales en la industria de la impresión 3D. Las potencias como Objet han estado lanzando material tras material, cambiando la cara de la impresión 3D. Algunos de los materiales utilizados dentro de esta tecnología son bastante interesantes, mientras que otros son muy extraños. Aquí hay un resumen rápido de algunos materiales de impresión 3D interesantes que se utilizan en esta industria.

# 1 chocolate

Sí, es cierto, chocolate. Los “ingenieros de materiales” han descubierto una forma de utilizar el chocolate en la impresión 3D para fabricar algunas delicias realmente deliciosas. Con los sistemas de fabricación asistida por computadora (CAM) que se encuentran en las impresoras 3D, usted también puede desarrollar sus diseños con este delicioso material.


# 2 Bio-Ink

Los profesionales de la biomedicina como Anthony Atala están trabajando para lograr milagros a través del material utilizado en las impresoras 3D, que a menudo se conocen como “bio-tinta”. Esta tinta biológica consta de células y células madre que provienen de un paciente; estas células se depositarán capa por capa para generar tejido. Los únicos órganos humanos exitosos replicados a través de esta tecnología son las vejigas, los vasos sanguíneos y las porciones de los riñones.


# 3 material óseo

La Dra. Sushmita Bose y su equipo de la Universidad Estatal de Washington imprimieron recientemente en 3D un material similar al hueso que consta de fosfato de calcio, silicio y zinc. Este material parecido al hueso se combinó con una sección de células óseas humanas sin desarrollar. En apenas una semana, creció hueso nuevo a lo largo de la estructura. Este «material óseo» finalmente se disolvió y no parece haber dañado al paciente.


# 4 Material digital de Objet

Objet ha revolucionado el mundo de la impresión 3D al incorporar impresoras que pueden utilizar varios materiales a la vez. Estas impresoras de chorro múltiple han creado algunos modelos intrincados que ofrecen una variedad de colores, texturas y atributos. Objet se refiere a estas mezclas como material digital.


# 5 Familia Objet Tango

Aunque aparte de los materiales digitales, creía que la familia Objet Tango merecía su propia mención.
¡Este material es el único material «similar al caucho» que existe en la impresión 3D! Aunque este material no es 100% congruente con el caucho, ¡es bastante similar!


# 6 pegamento caliente

Aunque no es un avance significativo, este experimento habla de la creatividad de los fabricantes aficionados. Por qué no? Los diseñadores conectaron una pistola de pegamento caliente común a su sistema (CAM), ¡y esto es lo que obtuvieron! No quiero decir que el pegamento caliente sea un material importante, solo el hecho de que los aficionados están probando y convirtiéndose en sus propios especialistas en materiales. ¿Quién sabe qué aficionados van a utilizar a continuación?


# 7 Arenisca a todo color

Lo crea o no, la arenisca a todo color ofrece … ¡a todo color! Este material permite la producción de creaciones impresas en 3D con prácticamente cualquier color. Los diseños intrincados para arquitectura, figuras de acción y modelos de personajes están ganando popularidad con este material. ¡A través del escaneo 3D, su rostro puede incluso imprimirse en 3D! Los niveles de detalle tampoco están nada mal.


# 8 vidrio

Algunos servicios como shapeways han incorporado la impresión 3D de vidrio en su «arsenal» de materiales. Este proceso es muy similar al proceso detrás de la piedra arenisca a todo color. El polvo de vidrio molido se esparce capa por capa, se pega con adhesivo en aerosol y luego se hornea, ¡obteniendo un producto de vidrio impreso en 3D!


# 9 medicación

¡La impresión 3D ha puesto sus pies dentro de los límites de la medicina! Los médicos y los ingenieros están trabajando juntos nuevamente para crear medicamentos impresos en 3D. Así es, algunas personas recogen sus medicamentos en la farmacia, mientras que otras son un poco más creativas.


# 10 piel

Al igual que la tinta biológica mencionada anteriormente, las impresoras 3D se están convirtiendo en responsables de la regeneración de la piel. Esto podría cambiar la forma en que los pacientes quemados reciben tratamiento. A medida que esta tecnología se desarrolle, el mundo médico en el que vivimos no será el mismo. ¡El potencial de aplicaciones médicas regenerativas se está disparando!


La última palabra

La ciencia de los materiales juega un papel muy importante en el mundo de la impresión 3D; los materiales reales y la eficiencia de la impresión de estos materiales dictan lo que puede lograr la impresión 3D. Como los especialistas en materiales de empresas como Objet siguen presionando los límites, ¿quién sabe qué podremos sacar de una impresora?

The Pirate Bay lanza 'Physibles': red peer-to-peer para planos

3D Builder - John · 09/10/2020 ·

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The Pirate anunció el lanzamiento de ‘Physibles’, una nueva categoría de objetos de datos que pueden (y factibles) volverse físicos.

Como dijeron:

“Creemos que el siguiente paso en la copia se realizará de forma digital a forma física. Serán objetos físicos. O como decidimos llamarlos: Physibles. Objetos de datos que pueden (y factibles) volverse físicos. Creemos que cosas como impresoras tridimensionales, escáneres y demás son solo el primer paso. Creemos que en un futuro cercano imprimirá sus piezas de repuesto para sus vehículos. Descargarás tus zapatillas deportivas dentro de 20 años ‘.

Eso podría ser cierto. Pero si las personas se arriesgarán a multas elevadas por hacerlo, depende de cómo resulte la historia legal posterior a la SOPA.

¿Qué tan cerca estamos de trabajar con corazones impresos en 3D?

3D Builder - John · 02/10/2020 ·

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¿Cuál cree que es la principal causa de muerte en Estados Unidos? Aquí hay una pista, no es cáncer.

Ese elogio oscuro, en cambio, se destina a las enfermedades cardíacas y los problemas cardiovasculares, alimentados por los refrescos y la obesidad. Más de 26 millones de personas padecen insuficiencia cardíaca en todo el mundo y 1 de cada 3 muertes es causada por problemas cardíacos.

El problema es que simplemente no hay suficientes corazones. Los órganos de trasplante generalmente se toman de donantes de víctimas de accidentes automovilísticos, pero todavía hay una lista de espera considerable que puede llevar años.

Recibir un corazón nuevo tampoco garantiza una vida plena: los receptores de órganos a menudo mueren dentro de los 10 años posteriores al trasplante, ya sea porque el cuerpo rechaza el corazón nuevo o porque los medicamentos contra el rechazo inhiben el sistema inmunológico, lo que aumenta el riesgo de enfermedades como el cáncer. .

  • Si encuentra interesantes la bioimpresión 3D y los órganos impresos en 3D, consulte nuestra guía completa de órganos impresos en 3D .

Tabla de contenido

  • Corazones impresos en 3D: la solución
  • Ventajas de los corazones impresos en 3D
    • Cómo imprimir un corazón en 3D: una breve introducción
  • Parte 1: Corazones impresos en 3D hechos de células humanas reales
    • Organovo: la empresa que intenta imprimir corazones en 3D
    • Mini corazón impreso en 3D de la Universidad de Tel Aviv
    • BioLife4D
    • SWIFT: una nueva forma de imprimir corazones en 3D
  • Parte 2: Corazones artificiales impresos en 3D
    • ETH Zurich: Corazón de silicona impreso en 3D
    • 3000 latidos al cielo
  • Conclusión: faltan varias décadas para los corazones impresos en 3D

Corazones impresos en 3D: la solución

Aquí es donde la bioimpresión 3D puede ayudar. La capacidad de imprimir en 3D un corazón idéntico al suyo, y de sus propias células, elimina el riesgo de rechazo y la necesidad de tomar estos medicamentos.

Pero, ¿es esto realmente posible? ¿Podemos simplemente fabricar órganos humanos en funcionamiento a partir del aire? Este artículo implica una extensa investigación en el área y tratará de explicar esto con todo detalle, que comprende dos partes:

  • Parte 1 : Investigación sobre la impresión 3D de corazones biológicos hechos de tejido humano que son réplicas exactas de corazones existentes.
  • Parte 2: Investigación sobre la impresión 3D de corazones artificiales que reemplazarían corazones defectuosos y latirían artificialmente, hechos de silicona.

Ventajas de los corazones impresos en 3D

Cómo imprimir un corazón en 3D: una breve introducción

La impresión 3D solía estar limitada a unos pocos plásticos como PLA y ABS , pero ahora puede imprimir metal en 3D e incluso células vivas. Imprimir células vivas en tejidos de trabajo es la forma en que pretendemos crear corazones impresos en 3D.

Etapa 1: escanear el corazón : para crear una réplica exacta del corazón del paciente, es necesario conocer las dimensiones exactas del corazón del paciente. Esto se puede hacer mediante una resonancia magnética para crear un modelo de corazón digital impreso en 3D.

Etapa 2: Crear el corazón : se extraen células del paciente, como las células sanguíneas, clave para que el cuerpo no interprete el órgano como extraño y lo rechace, y se convierten en células madre y se infunden dentro de una tinta biológica para su bioimpresión en 3D.

Etapa 3: Trasplante de corazón : esto nunca se había hecho antes, pero una vez que se imprime un corazón impreso en 3D funcional, se puede trasplantar a un paciente vivo.

Otro diseño de corazón impreso en 3D.

El siguiente proceso aún no funciona completamente y todavía es en parte teórico :

La forma más eficiente que conocemos actualmente para imprimir corazones en 3D es con un andamio en su lugar que define las áreas en las que se imprimirán la tinta biológica y las células del corazón. Una vez que se ha impreso la forma, este andamio mantiene las células donde están debería ser, lo que les permite ensamblar en tejido cardíaco. Milagrosamente, las células del corazón simplemente se unirán cuando estén cerca, ¡y eventualmente comenzarán a latir como lo hace un corazón real!

Cuando el corazón está lo suficientemente maduro para funcionar sin un andamio, se calienta y se derrite. Este corazón terminado se puede trasplantar al paciente sin posibilidad de rechazo y sin necesidad de medicamentos antirrechazo.

Empresas como BioLife4D y Cellink siguen esta filosofía y creen que el camino a seguir es crear corazones reales impresos en 3D a partir de tejido nativo. Actualmente podemos crear pequeños tejidos con las células de un paciente, y late.

Pero hay problemas a muy pequeña escala. Los capilares tienen solo una célula sanguínea de espesor y abundan dentro del cuerpo humano. Ninguna impresora 3D en el planeta puede imprimir con precisión en ningún lugar cerca de esa escala, todavía.

Parte 1: Corazones impresos en 3D hechos de células humanas reales

Los siguientes ejemplos son de empresas e instalaciones de investigación en instituciones como universidades, que han realizado descubrimientos clave que nos acercan a los corazones trasplantables impresos en 3D.

Organovo: la empresa que intenta imprimir corazones en 3D

Una empresa destacada en el espacio de corazones y órganos impresos en 3D es Organovo. Fundada en 2007 en San Diego, CA, Organovo diseña y crea tejidos humanos con bioimpresión 3D y tiene como objetivo crear tejidos humanos vivos que funcionen de manera idéntica a los tejidos nativos. La empresa ha sido pionera en muchas de las técnicas de bioimpresión conocidas en la actualidad.

Organovo son especialistas y han cultivado tejido impreso en 3D que puede ser la clave para futuros diseños de corazones impresos en 3D.

El primer avance de Organovo se produjo en 2009 cuando crearon el primer vaso sanguíneo bioimpreso en 3D. Dado que los vasos sanguíneos son algunos de los componentes principales para la creación de órganos (y, por lo tanto, un trasplante de corazón impreso en 3D exitoso), este fue un gran logro.

Organovo pasó a desarrollar tejido hepático impreso en 3D, y se asoció con L’Oreal para desarrollar tejido cutáneo impreso en 3D en 2020. Sin embargo, no eran la única empresa que intentaba crear corazones y órganos impresos en 3D, como empresas como Cellink, Biolife4D, EnvisionTEC y más construyen bioimpresoras 3D o investigan formas de imprimir órganos.

Mini corazón impreso en 3D de la Universidad de Tel Aviv

En la Escuela de Biología Celular Molecular y Biotecnología de la Universidad de Tel Aviv en abril de 2020, un equipo imprimió en 3D un pequeño corazón utilizando tejido humano, incluidos los vasos sanguíneos en funcionamiento. El corazón en miniatura impreso en 3D no bombea ni funciona todavía, pero se contrae como lo hace un corazón. Tal Dvir, el científico principal del proyecto, dice que es la primera vez que se imprime un corazón completo con células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras.

Es muy pequeño, del tamaño del corazón de un roedor grande, pero es un avance clave hacia un corazón impreso en 3D trasplantable de tamaño completo. El corazón se creó utilizando bioenlaces creados al tomar una biopsia de tejidos omentales de un paciente humano, separando los componentes celulares y no celulares y reprogramando las células para que se conviertan en células madre y luego en células cardíacas o endoteliales.

El plan ahora es escalar a un corazón humano, que el equipo no cree que requiera ninguna tecnología diferente a la que ya tienen. Sin embargo, necesitan lograr que los corazones funcionen y laten como un corazón funcional antes de poder comenzar a trasplantar estos corazones a los pacientes.

  • Lea más sobre el proyecto aquí .
El primer corazón impreso en 3D con un sistema vascular de vasos sanguíneos. El pequeño tamaño es claro en relación con una mano humana.

BioLife4D

BioLife4D tiene un plan de juego para llegar a una etapa en la que los corazones impresos en 3D se conviertan en una realidad. La creencia es que las compañías farmacéuticas usarán estos corazones imprimibles a pedido para probar nuevos medicamentos y sus efectos. Una vez que se haya completado esta etapa preliminar, BioLife4D tiene la intención de pasar a la fabricación de corazones de animales pequeños. Luego, gravitarán hacia animales grandes, antes de dar el salto eventual a corazones humanos reales impresos en 3D.

Su primer gran avance en corazones impresos en 3D fue la impresión de un parche de tejido cardíaco humano en 2020 capaz de contraerse como lo hace un corazón. Aunque solo sea un parche de tejido, esto ya es suficiente para cirugías importantes en las que la implantación de tiras de tejido cardíaco en los corazones de pacientes con insuficiencia cardíaca aguda puede restaurar partes de este corazón dañado.

En septiembre de 2020, BioLife4D cumplió su promesa de producir un mini corazón impreso en 3D, replicando muchas de las características de un corazón humano. Creen que con esta versión en miniatura creada, es solo cuestión de tiempo antes de que puedan escalar a un corazón funcional de tamaño humano que pueda ser trasplantado a personas.

SWIFT: una nueva forma de imprimir corazones en 3D

En el Harvard Lewis Lab, SWIFT (escritura sacrificial en tejido funcional) promete cambiar por completo la forma en que usamos la bioimpresión 3D para salvar vidas. El proceso implica tomar células humanas de pacientes y transformarlas a través de células madre en células cardíacas. Estas células se empaquetan juntas y las estructuras vasculares impresas en 3D luego se imprimen en tinta de gelatina para crear una red de canales que imita la estructura de las redes vasculares humanas de la vida real.

Luego, la tinta de gelatina se calienta fuera de la mezcla, dejando solo las réplicas de los canales vasculares dentro del tejido. Luego, estas partes se pueden vincular con las células endoteliales (las células que recubren los vasos sanguíneos) para imitar estos vasos sanguíneos y ayudar a suministrar oxígeno.

Lo más emocionante es que este descubrimiento no se limita solo a corazones impresos en 3D. También se pueden crear otros órganos con estructuras similares, y las células madre son tan versátiles que el sistema no necesitaría modificarse demasiado para otras funciones.

El laboratorio logró crear una tira de tejido cardíaco un poco más alto que un centímetro y logró latir como un corazón vivo durante 7 días. Esto muestra un progreso real hacia la creación de corazones impresos en 3D más grandes y funcionales.

Sin embargo, hay otra escuela de pensamiento. Si un objeto extraño puede desempeñar el mismo papel que un corazón humano, ¿realmente necesitamos un corazón humano? La impresión 3D también puede ayudar aquí.

  • Lea más sobre el proyecto aquí .

Parte 2: Corazones artificiales impresos en 3D

Somos mejores en la fabricación de objetos a partir de materiales como plásticos y metales que a partir de tejidos vivos; nuestras ciudades y casas son prueba de ello. Según esta lógica, debería ser más sencillo para nosotros construir corazones artificiales que puedan bombear sangre alrededor de nuestro cuerpo en caso de que nuestro corazón falle.

El trabajo del corazón no parece tan difícil; es solo bombear sangre. Esto no debería ser difícil de hacer artificialmente, ¿verdad? Podemos construir rascacielos y autos de carrera, ¿seguramente podemos construir una bomba glorificada?

Pero lamentablemente no, no es fácil. Los investigadores de ETH Zurich descubrieron esto en julio de 2020.

ETH Zurich: Corazón de silicona impreso en 3D

Investigadores del Laboratorio de Materiales Funcionales dentro de ETH Zurich desarrollaron un corazón de silicona el año pasado que late casi como un corazón humano. Ha habido intentos previos de crear corazones artificiales impresos en 3D que funcionen, pero este es el primer corazón artificial completamente blando que bombea con aire presurizado.

Además, el mecanismo de bombeo imita un corazón real y no requiere ensamblaje. Se imprimió en 3D como una gran estructura ensamblada e incluye un ventrículo derecho e izquierdo. Solo las partes de entrada y salida deben adjuntarse después de la impresión, donde la sangre se bombea hacia adentro y hacia afuera. También es del mismo tamaño que un corazón humano, por lo que si está perfectamente podría ser trasplantado a humanos.

El corazón de silicona impreso en 3D diseñado para reemplazar corazones humanos defectuosos.

Este corazón extraordinario fue desarrollado por el estudiante de doctorado Nicholas Cohrs, con un apellido inquietantemente similar a la palabra francesa para corazón, coeur , y fue dirigido por el profesor Wendelin Stark de Functional Materials en ETH. El corazón fue hecho de silicona usando Lost Wax Casting , que se usa a menudo en los sectores de fabricación de moldes y joyería impresa en 3D . Con un peso de 390 gramos, es bastante similar al peso de un corazón real (310 gramos), aunque este artilugio blanco nublado parece muy extraño.

3000 latidos al cielo

Cuando se sometió a prueba, el corazón de silicona de ETH Zurich duró unos miles de latidos antes de que el material ya no pudiera soportar la tensión. Dependiendo de su frecuencia cardíaca, esto equivale a entre 30 y 45 minutos de funcionamiento humano. Por lo tanto, parece que todavía nos queda mucho camino por recorrer antes de que sea posible un corazón artificial.

No debemos subestimar lo diestros que son nuestros corazones. Pueden funcionar durante cien años bajo la presión que nuestras mejores alternativas no pueden hacerlo durante una hora. La evolución es maravillosa, al igual que el músculo cardíaco. Sin embargo, esto significa que estamos lejos de un implante de corazón impreso en 3D.

Dos años después, en 2020, el mismo equipo diseñó válvulas cardíacas impresas en 3D para reemplazar las válvulas dañadas en los pacientes. A diferencia de las válvulas cardíacas artificiales anteriores, estas impresiones 3D se forman a partir de resonancias magnéticas para adaptarse perfectamente al paciente, una ventaja clave sobre las válvulas trasplantables actuales.

ETH ha demostrado que se ha avanzado mucho, por lo que tenemos todas las razones para ser positivos. Sin embargo, también debemos sentirnos humildes por la fuerza y el poder de nuestros órganos. Son templos y debemos tratarlos en consecuencia.

Conclusión: faltan varias décadas para los corazones impresos en 3D

Los corazones impresos en 3D ofrecen una alternativa interesante a los sistemas actuales de donación de órganos. Con los vehículos autónomos que prometen reducir las muertes por accidentes de tráfico a una fracción de los niveles actuales, se prevé que los órganos de donantes disminuyan significativamente. Necesitamos una forma alternativa, y menos centrada en la desaparición, de extraer órganos, y la bioimpresión 3D podría ser lo que nos salve.

Es demasiado pronto para decir qué tan factible es esto, ya que los órganos completamente desarrollados aún están lejos de la realidad. Aunque tampoco lo descarte como ciencia ficción, la impresión 3D es una tecnología exponencial y propensa a grandes descubrimientos. El futuro siempre es apasionante y tendremos que ver qué nos presenta.

Una estimación conservadora para el trabajo de corazones impresos en 3D es de 30 a 50 años. Todo esto podría cambiar si cambian los niveles de inversión o si se produce un salto masivo y repentino en el progreso. Sin embargo, es útil que el corazón sea uno de los órganos más simples del cuerpo, ya que no cumple otra función que la de bombear, bombear y bombear un poco más.

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La historia completa de la impresión 3D: de 1980 a 2020

3D Builder - John · 02/10/2020 ·

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Algunas impresoras 3D de escritorio son económicas hoy en día, y pueden caber en su escritorio o en un rincón del tamaño de un microondas en su cocina. Sin embargo, este no fue siempre el caso. Durante la mayor parte de la historia de la impresión 3D, estas máquinas eran del tamaño de pequeñas carpas, costaban cientos de miles de euros y solo eran adecuadas para proyectos de nicho.

Es posible que se sorprenda al saber que, a pesar de su apariencia como una tecnología nueva e innovadora, la impresión 3D existe desde mediados de la década de 1980. Lo que solían ser solo impresoras 3D industriales del tamaño de pequeñas grúas se transformaron en potencialmente la solución a la escasez de órganos , la crisis de la vivienda y la democratización de la fabricación, en solo 30 años.

La historia de la impresión 3D es una larga historia y sentimos que era importante incluir todo lo relevante para los últimos 30 años de progreso. Dividimos la historia de la impresión 3D en cuatro partes principales:

  • Historia de la impresión 3D Parte 1 – Inicio : 1980 – 1995.
  • Historia de la impresión 3D Parte 2 – Adolescencia : 1996-2009.
  • Historia de la impresión 3D Parte 3 – Edad adulta joven : 2009 – 2020.
  • Historia de la impresión 3D Parte 4 – Cúspide de la madurez: 2020 – actualidad.
  • También mantenemos una clasificación actualizada de las 15 empresas de impresoras 3D más valiosas .

Tabla de contenido

  • Historia de la impresión 3D Parte 1: 1980-1995, inicio y primeras innovaciones en la impresión 3D
    • ¿Quién inventó la impresión 3D?
    • 1984 – 87: Historia temprana de la impresión 3D e invención de la estereolitografía
    • 1988 – 92: Stratasys, EOS y FDM y SLS para competir con SLA
    • 1993 – 95: ZCorp, impresión 3D Color Jet y maduración
  • Historia de la impresión 3D Parte 2: 1996-2009, el viaje hacia la democratización
    • 1996-98: Arcam, Objet y el primer avance médico de impresión 3D
    • 1999-2002: la impresión 3D se vuelve multicolor, 3D Systems se hace cargo de SLS
    • 2002: vejigas impresas en 3D y EnvisionTEC
    • 2004-05: Comienzos de RepRap y la impresión 3D se vuelve HD
    • 2005-08: Binder Jetting, RepRap se vuelve viable
    • 2008: Thingiverse y el comienzo de las prótesis impresas en 3D
  • Historia de la impresión 3D Parte 3: 2009 – 2020: expiran las patentes FDM y SLA, democratización mundial de la impresión 3D
    • 2009: las primeras impresoras 3D FDM asequibles
    • 2009-11: Automóviles, joyas de oro y el surgimiento de Ultimaker
    • 2020-14: La democratización de la estereolitografía
    • 2020-13: Stratasys y Objet se fusionan, Stratasys compra Makerbot
    • Cody Wilson y la pistola impresa en 3D
    • 2020: Impresión 3D en el espacio y expiran las patentes SLS y SLA
  • Historia de la impresión 3D Parte 4: 2020 – Presente – Impresión 3D de metal, cúspide de los principales avances en bioimpresión y construcción 3D
    • Carbon 3D y Desktop Metal: 0 a € 1 mil millones en 3 años
    • 3D Systems ingresa al Salón de la Fama
    • Entran GE y HP
    • El Ultimaker 3
    • Impresión 3D en la construcción: una perspectiva muy interesante
    • Ultimaker S5 vs Makerbot Method: The Prosumer 3D Printer Battle 2020/19
    • La revolución de la impresión 3D LCD de bajo coste
    • El edificio impreso en 3D más grande del mundo: Apis Cor One-Ups en sí
    • Carl Deckard, inventor de SLS, muere a los 58 años

Historia de la impresión 3D Parte 1: 1980-1995, inicio y primeras innovaciones en la impresión 3D

¿Quién inventó la impresión 3D?

En mayo de 1981, el Dr. Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya, publicó detalles sobre una técnica de » creación rápida de prototipos «. Esta investigación fue la primera pieza de literatura que describe el enfoque capa por capa tan intrínseco a la impresión 3D. Su investigación involucró la impresión de fotopolímeros utilizando un método que precedió a la estereolitografía , y también habló sobre cortes transversales de capas que se colocan una encima de la otra para formar el objeto 3D.

Sin embargo, el Dr. Kodama no cumplió con la solicitud de patente antes de su fecha límite y nunca se le concedió la patente. Lo que hace que esto sea aún peor es que hay afirmaciones (no confirmadas) de que el Dr. Kodama es un abogado especializado en patentes.

En cambio, tuvimos que esperar varios años más para el nacimiento de la impresión 3D. Pero, ¿quién inventó la impresión 3D?

1984 – 87: Historia temprana de la impresión 3D e invención de la estereolitografía

Tres años después, en 1984, tres ingenieros franceses llamados Alain Le Méhauté, Olivier de Witte y Jean Claude André presentaron una patente para el proceso de estereolitografía. ¡Serían pioneros en un nuevo proceso de fabricación que revolucionaría la fabricación!

Pero no fue así. Los tres hombres abandonaron la patente poco después de presentarla, citando «falta de perspectiva empresarial». En retrospectiva, estoy seguro de que están destrozados.

Solo tres semanas después de los ingenieros franceses, Charles ‘Chuck’ Hull presentó su patente de estereolitografía, con nuevas características como el formato de archivo STL y el corte digital. Su proceso utilizó luz ultravioleta para curar fotopolímeros. Desde que presentó y obtuvo las patentes en 1986, Chuck Hull formó 3D Systems y lanzó la primera impresora 3D, la SLA-1, en 1987. Nació la impresión 3D.

Chuck Hull con la primera impresora 3D, la SLA-1. Muchos coinciden en que Chuck es quien inventó la impresión 3D.

Por lo tanto, es discutible que Chuck Hull o el Dr. Kodama inventaran la impresión 3D, aunque a Chuck Hull se le atribuye mucho más y con razón. Las ideas son fáciles, ejecutarlas es la parte difícil.

1988 – 92: Stratasys, EOS y FDM y SLS para competir con SLA

Sin embargo, la estereolitografía tenía competencia en el espacio de la impresión 3D, con procesos rivales en desarrollo. En 1988, Carl Deckard de la Universidad de Texas presentó una patente para la tecnología de sinterización selectiva por láser (SLS). En lugar de usar una luz ultravioleta, SLS usó un láser para rastrear y solidificar capas de polímeros en polvo. Esta nueva e innovadora tecnología fue luego arrendada a DTM Inc. para su uso.

Luego se convirtió en una carrera de tres caballos. Scott Crump cofundó Stratasys en 1989 y presentó la patente de Fused Deposition Modeling , probablemente la tecnología de impresión 3D más conocida en la actualidad. 3D Systems y Chuck Hull pueden haber tenido una ventaja, pero los competidores estaban pisándole los talones.

La patente FDM original, concedida hace más de 25 años.

Esta competencia se vio agravada por la fundación de EOS en 1989 en Alemania por el Dr. Hans Langer. El gigante alemán llegaría a dominar el mercado de impresoras 3D SLS , además de ser el pionero en sinterización láser de metal directo a mediados de los 90.

Después del lanzamiento de SLA-1 unos años antes, Stratasys lanzó su primera impresora 3D FDM en 1991. Esta fue la primera competencia real para 3D Systems, ya que cada uno tenía los derechos de patente de dos tecnologías de impresión 3D muy diferentes. Las piezas FDM eran más fuertes y más resistentes a los productos químicos, pero las piezas SLA se podían crear de forma más rápida y precisa. ¿Quién saldría en la cima?

  • Para obtener una comparación actualizada de las dos tecnologías tal como son hoy, consulte nuestra comparación de FDM frente a SLA .
Stratasys lanzó la primera impresora 3D FDM, el Modelador 3D.

Al año siguiente, en 1992, DTM Inc presentó su primera impresora 3D SLS. Sin embargo, vale la pena recordar que estas máquinas eran gigantes, no las máquinas de escritorio compactas y económicas de hoy. Competían por contratos de prototipos industriales, no por ser su regalo de Navidad. Sin embargo, el juego estaba en marcha. Las tres tecnologías de impresión 3D, que siguen siendo las tres principales tecnologías de impresión 3D de plástico, estaban vivas y coleando.

1993 – 95: ZCorp, impresión 3D Color Jet y maduración

Aunque menos conocida en la actualidad, ZCorp era otra importante empresa de impresión 3D a principios de los 90. En 1993, el MIT desarrolló una técnica de impresión 3D basada en impresoras de inyección de tinta, las que usamos para imprimir en nuestras oficinas en papel. Adaptando esta tecnología 2D para 3D, ZCorp lanzó su primera impresora 3D, la Z Corp Z402. La tecnología se llamaba originalmente Zprinting, aunque la gama ahora se llama impresoras Color Jet, pero la tecnología se conoce como Binder Jetting . El primer modelo utilizó materiales en polvo a base de almidón y yeso y un aglutinante a base de agua para imprimir objetos.

El ZCorp Z402.

Ese mismo año, se acercó al mercado otra novedosa solución de impresión 3D. En 1993, Royden Sanders fundó Solidscape (originalmente llamado Sanders Prototype Inc.), que creó impresoras 3D de cera . Estos no crearon los prototipos convencionales que buscaban otras tecnologías, sino que hicieron moldes de cera. Estos moldes se utilizaron luego en fundición de inversión para crear objetos a partir de otros materiales más sólidos. Solidscape lanzó Model Maker en 1994, su primera impresora 3D de cera, estableciéndose como una de las favoritas entre los joyeros que crean joyas impresas en 3D .

En menos de diez años, la impresión 3D había pasado de ser una idea fantástica en una hoja de papel a una opción de nicho efectiva en la fabricación a pequeña escala. Las máquinas pueden haber sido grandes y lentas, pero esa era la norma en 1995. Incluso las computadoras de escritorio eran caras en ese entonces. Sin embargo, iba a ocurrir mucho más, como veremos.

Historia de la impresión 3D Parte 2: 1996-2009, el viaje hacia la democratización

Los primeros diez años de la historia de la impresión 3D llevaron al nacimiento de futuros gigantes como 3D Systems, Stratasys y EOS. Aún así, a mediados de la década de 1990, eran relativamente pececillos en comparación con las valoraciones de miles de millones de euros que ahora poseen.

1996-98: Arcam, Objet y el primer avance médico de impresión 3D

El final de la década de 1990 fue otro momento importante para las empresas de impresión 3D recién establecidas. 1997 vio la creación de Arcam, que se especializa en impresoras 3D de metal y que es el único fabricante de impresoras 3D de fusión por haz de electrones (EBM). Además, al año siguiente se estableció Objet Geometries en 1998 en Israel, que presentaría su tecnología de impresión PolyJet 3D al mundo.

Arcam, un importante fabricante de impresoras 3D de metal que fabrica impresoras 3D de fusión por haz de electrones, se estableció en 1997. Esta es una de sus impresoras 3D EBM actuales.

Alejándose del lado puramente comercial de la impresión 3D, 1999 vio el primer logro extraordinario de la impresión 3D en la industria médica. Los científicos del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa lograron bioimprimir en 3D andamios sintéticos de una vejiga humana. Luego recubrieron estos andamios con células del tejido del paciente antes de que este tejido recién generado se implantara en el paciente. Dado que este tejido se fabricó a partir de las propias células del paciente, existía un riesgo de bajo a cero de que el cuerpo lo rechazara, lo que marca una importante victoria para la impresión 3D en la medicina.

  • Para obtener más información sobre los órganos impresos en 3D, consulte nuestro artículo sobre bioimpresión en 3D .

1999-2002: la impresión 3D se vuelve multicolor, 3D Systems se hace cargo de SLS

El cambio de milenio trajo otro conjunto de hitos para la impresión 3D. ZCorp reveló la primera impresora 3D multicolor , mientras que Objet Geometries lanzó su primera impresora 3D de inyección de tinta, ambas en 2000. Aunque Stratasys y 3D Systems seguían siendo dos de los nombres más importantes de la industria, produciendo una variedad de máquinas industriales, estas duras los suplentes que trabajaban estaban creciendo en tamaño y estatura.

En un gran movimiento en ese momento, 3D Systems tomó el control del mercado de sinterización selectiva por láser al adquirir DTM en abril de 2001. El movimiento tuvo un valor de € 45 millones y convirtió a 3D Systems en líderes del mercado en dos tecnologías de impresión 3D diferentes: SLA y SLS.

La compra de DTM por 3D Systems significó que controlaban tanto el mercado SLS como el SLA. Esta es una de las primeras impresoras 3D SLS de DTM bajo el paraguas de 3D Systems.

2002: vejigas impresas en 3D y EnvisionTEC

La vejiga impresa en 3D fue simplemente el comienzo de la utilidad continua de la bioimpresión y la impresión 3D en los tratamientos médicos. En 2002, se creó un riñón humano en miniatura impreso en 3D, nuevamente en el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa. Aunque no es de tamaño completo, esto representó un avance clave en la bioimpresión, lo que entusiasmó a muchos de que los órganos impresos en 3D podrían resolver la escasez de órganos disponibles para trasplantes, e incluso corazones de impresión 3D .

EnvisionTEC también se estableció en 2002, que ha crecido hasta convertirse en una importante empresa de impresión 3D, vendiendo más de 40 impresoras que se utilizan ampliamente en las industrias de joyería, bioimpresión y odontología.

2004-05: Comienzos de RepRap y la impresión 3D se vuelve HD

Durante los años 2004 y 2005, se produjo el comienzo de lo que podría decirse que es el evento más importante en la historia de la impresión 3D. Un profesor titular de la Universidad de Bath, el Dr. Adrian Bowyer, se había inspirado en la impresión 3D y tenía ideas para impresoras 3D que pudieran auto-replicarse, creando más versiones de sí mismas.

El movimiento, llamado RepRap (abreviatura de ‘replicar prototipos rápidos’), comenzó como una iniciativa dentro de la Universidad de Bath, pero luego ganó popularidad en todo el mundo. El proyecto fue de código abierto y se centró en la difusión de la impresión 3D de bajo costo en todo el mundo, lo que llevó a su democratización. El interés en estas impresoras 3D de bajo costo se disparó a medida que la gente editaba y retocaba sus diseños.

  • También hemos clasificado las mejores impresoras 3D RepRap .
Las primeras máquinas RepRap que podían auto-replicarse: RepRap Darwin.

Sin embargo, ZCorp tenía la intención de hacer de 2005 su año también, al anunciar su impresora 3D Spectrum Z510. Esta no fue su actualización anual promedio con especificaciones ligeramente mejoradas, sino un viaje hacia lo desconocido que rompió las limitaciones percibidas de la impresión 3D. La Z510 no solo podía imprimir en color, sino que fue la primera impresora 3D que pudo imprimir en color en HD .

2005-08: Binder Jetting, RepRap se vuelve viable

También en 2005, ExOne se estableció como una empresa independiente de Extrude Hone Corporation. ExOne se convertiría en un líder en impresión 3D Binder Jetting , capaz de imprimir objetos en 3D en metal y arenisca. Binder Jetting puede crear objetos de arenisca a todo color, así como piezas metálicas con geometrías muy complejas.

Mientras las corporaciones batían récords, el Dr. Adrian Bowyer y su movimiento RepRap también trabajaban arduamente con metas más saludables. El lanzamiento en 2008 de la impresora 3D RepRap ‘Darwin’ fue enorme: la impresora se podía autorreplicar y ahora las personas podían imprimir en 3D de forma fácil y económica en casa si tuvieran un conocimiento tecnológico y técnico moderado.

Darwin no era bonito, pero era funcional. Lo que solía ser una industria dominada por máquinas industriales del tamaño de una habitación, ahora podría rivalizar con máquinas que caben encima de una lavadora. Cualquiera podía obtener fácilmente las piezas para crear su propio Darwin, la única regla es que si recibía las piezas, tenía la obligación de imprimir en 3D las piezas para más Darwin para otros entusiastas. Los kits de impresoras 3D de bricolaje seguirían teniendo un impacto increíble.

Imágenes de las primeras impresoras 3D Darwin RepRap autorreplicadas. El Dr. Adrian Bowyer está a la izquierda.

2008: Thingiverse y el comienzo de las prótesis impresas en 3D

Aunque ahora es ampliamente conocido, un pequeño sitio web llamado Thingiverse, propiedad de una empresa incipiente llamada Makerbot, se lanzó en 2008. Thingiverse permitió a los diseñadores cargar sus modelos de impresoras 3D construidas en varios software 3D para que otros los descargaran gratis e imprimieran en casa. Como a todo el mundo le encantan las cosas gratis, Thingiverse pronto despegó. Ahora se encuentra entre los 700 sitios web más populares de los EE. UU. Y apenas fuera de los 1000 sitios web más importantes del mundo. Thingiverse ahora alberga más de un millón de archivos STL que cualquiera puede descargar y jugar.

  • También tenemos una lista de 15 de los mejores sitios para descargar archivos de impresora 3D .

Otro evento importante en 2008 fue la primera prótesis impresa en 3D . Este extraordinario logro se vio agravado por el hecho de que esta prótesis de pierna no necesitaba ser ensamblada, se imprimió en 3D para funcionar de inmediato. Esto abrió los ojos de muchas personas sobre cómo la impresión 3D podría ahorrar tiempo y trabajo, ya que los objetos completamente ensamblados podrían imprimirse desde cero.

La naturaleza única de la impresión 3D también sugirió que sería el método perfecto para crear prótesis e implantes médicos personalizados según las necesidades de cada paciente. En lugar de los habituales plazos de entrega de varios meses para las prótesis, los escáneres 3D podrían escanear el brazo o la pierna de un paciente y, casi de inmediato, empezar a crear una prótesis que se ajuste perfectamente a ellos.

Ahora, en la actualidad, miles de voluntarios trabajan para crear prótesis de manos y brazos impresos en 3D para niños que nacen sin ellos. El proyecto, llamado E-Nable , anima a las personas a imprimir sus propias manos protésicas para regalar y a desarrollar y mejorar los modelos protésicos existentes.

  • También tenemos una historia completa sobre cómo millones de vidas pueden mejorarse con prótesis impresas en 3D .
Una prótesis de brazo / muñeca impresa en 3D más nueva.

Finalmente, en 2008, Stratasys lanzó un nuevo material compatible con sus impresoras 3D FDM . Sin embargo, este no era ningún material, sino un material que era biocompatible. Esto abrió la puerta para que la bioimpresión 3D esté mucho más disponible en un futuro próximo.

Los años hasta principios de 2009 fueron una adolescencia para la impresión 3D. Se pusieron a disposición nuevas tecnologías como la fusión por haz de electrones y la inyección de aglutinantes, se hicieron avances médicos y el movimiento RepRap se volvió viable.

Sin embargo, en 2009, la ley de patentes de EE. UU. Significó que en unos pocos años las impresoras 3D se volverían lo suficientemente baratas como para que todos tuvieran una en su casa si lo deseaban.

Historia de la impresión 3D Parte 3: 2009 – 2020: expiran las patentes FDM y SLA, democratización mundial de la impresión 3D

Una patente expiró entre finales de 2008 y principios de 2009. Gran cosa, las patentes expiran todo el tiempo, ¿verdad? Esta patente era propiedad de una empresa ahora muy grande llamada Stratasys, para la tecnología Fused Deposition Modeling.

FDM es la tecnología de impresión 3D más simple; Implica calentar un filamento de plástico hasta que se derrita y luego lo extruye capa por capa. Dado que la tecnología podría replicarse de la manera más barata, los aficionados a los negocios y las pequeñas empresas esperaban ansiosamente que la patente pasara al dominio público para poder crear sus propias versiones.

Los dos eventos más importantes en la historia de la impresión 3D, para los fanáticos de todos los días, fueron en primer lugar el desarrollo de la impresora RepRap 3D. Esto demostró que se podían hacer impresoras 3D de bajo costo y que la mayoría de las piezas de la impresora 3D podrían imprimirse en 3D con otra impresora.

El segundo evento fue la expiración de la patente FDM. Esto significaba que nadie podía construir estas impresoras 3D baratas sin problemas legales y marcar la pauta para avances increíbles en la industria.

2009: las primeras impresoras 3D FDM asequibles

El primer kit de impresora 3D FDM asequible se lanzó en enero de 2009. Se llamaba impresora BfB RapMan y, aunque fue la primera, no era fea ni terrible. Se hicieron iteraciones futuras, y quizás hubiera tenido un impacto mayor si la empresa incipiente que mencionamos anteriormente no hubiera aparecido tres meses después.

BfB RapMan, el primer kit de impresora 3D FDM asequible.

El primer kit de impresora 3D Makerbot DIY se lanzó en abril de 2009. Makerbot era partidario de la comunidad de código abierto y su primera impresora, llamada Cupcake CNC, se podía construir completamente a partir de partes descargables de Thingiverse. La demanda se disparó y Makerbot tuvo que pedir ayuda a sus clientes para crear piezas para su acumulación de pedidos. Makerbot se estaba convirtiendo en los primeros reyes de las asequibles impresoras 3D de escritorio .

El primer modelo de Makerbot, el Cupcake CNC.

Sin embargo, 2009 no fue solo un año para las impresoras FDM. Organovo, una empresa de bioimpresión 3D , logró crear el primer vaso sanguíneo impreso en 3D. Esto se logró en una nueva bioimpresora 3D que mostró una promesa significativa para la creación futura de órganos completos como riñones y corazones.

  • También contamos con un artículo sobre lo cerca que estamos del funcionamiento de los corazones impresos en 3D .

2009-11: Automóviles, joyas de oro y el surgimiento de Ultimaker

En los últimos años, las empresas de servicios de impresión 3D en línea habían surgido para capitalizar la creciente demanda de piezas impresas en 3D. Estos servicios funcionan al permitir a los usuarios cargar modelos que han diseñado o descargado, y pagar para que se impriman en 3D y se envíen por correo a su puerta. Algunos incluso permiten que los usuarios vendan sus diseños en un mercado en línea y se les pague por sus diseños.

Empresas como Shapeways, Sculpteo, i.materialise y más tarde 3D Hubs, crecieron para imprimir cientos de miles de piezas bajo demanda a principios de la década de 2010. i.materialise llegó a los titulares en 2011 cuando fueron los primeros en ofrecer oro de 14k y plata esterlina como materiales imprimibles en 3D. Cualquiera que haya diseñado algo en sus computadoras en casa podría (si tuviera bolsillos lo suficientemente profundos) tener su modelo impreso en 3D en oro . Se ampliaron las posibilidades de joyería impresa en 3D personalizada y de alta costura.

También en 2011, Kor Ecologic produjo el primer automóvil impreso en 3D . El automóvil, llamado Urbee, usa motores eléctricos y recorre 200 millas por galón.

  • Consulte nuestra clasificación de los proyectos de automóviles impresos en 3D más emocionantes.

Aunque Makerbot había dominado el mercado de impresoras 3D de escritorio de código abierto , la competencia estaba a punto de endurecerse. Ultimaker se estableció en 2011 en Geldermalsen, Países Bajos, y lanzó la primera impresora 3D Ultimaker en marzo de 2011. La Ultimaker Original se fabricó con madera contrachapada cortada con láser y resultó ser un enorme éxito, lanzándola al centro de atención.

La primera impresora 3D Ultimaker fue un éxito entre los entusiastas de la impresión 3D.

2020-14: La democratización de la estereolitografía

Aunque las patentes originales de estereolitografía habían expirado cinco años antes, nadie había podido crear una impresora 3D SLA asequible. Esto cambió en junio de 2020 cuando se lanzó B9Creator después de recaudar más de € 500,000 en Kickstarter. El B9Creator utilizó una tecnología similar a la estereolitografía llamada Procesamiento de luz digital (DLP), y podría preordenarse por € 2,375.

Seis meses después, el asequible juego de impresoras 3D de resina volvió a cambiar, cuando una nueva empresa desconocida llamada Formlabs lanzó su campaña de Kickstarter para una impresora 3D llamada Form 1. Podías preordenar una Form 1 a partir de € 2299, y a diferencia de el B9Creator utilizó estereolitografía. El proyecto fue un éxito instantáneo, recaudando € 2.95 millones casi sin precedentes en 30 días. Desde entonces, Formlabs ha lanzado impresoras 3D SLS, una impresora 3D SLA mejorada en la Form 3, y ha crecido a una valoración de miles de euros.

2020-13: Stratasys y Objet se fusionan, Stratasys compra Makerbot

Objet Geometries había ido viento en popa desde principios de la década de 2000, mejorando su tecnología PolyJet que podía imprimir a todo color. Esto eventualmente condujo a posiblemente la mayor adquisición en la historia de la industria de la impresión 3D. El 16 de abril de 2020, Stratasys anunció que se había fusionado con Objet en una transacción de acciones, siendo Stratasys la empresa sobreviviente. Stratasys poseería el 55% de esta nueva empresa, y Objet poseería el 45%. Este trato gigantesco significó que el nuevo Stratasys valía € 3 mil millones en ese momento.

Sin embargo, Stratasys no se detuvo allí. A pesar de la competencia de Ultimaker y de los fanáticos del código abierto Aleph Objects (que producen impresoras 3D Lulzbot), Makerbot todavía lo estaba haciendo muy bien. El 23 de junio de 2020, Stratasys anunció que Makerbot era el artículo más nuevo en su lista de compras, adquiriendo el gigante de la impresora 3D FDM en un acuerdo de € 604 millones, con € 403 millones pagados por adelantado en stock. Los fundadores de Makerbot se han ido todos desde entonces, y sus máquinas más nuevas ya no son de código abierto.

Cody Wilson y la pistola impresa en 3D

Más tarde, en 2020, Cody Wilson se convirtió en una sensación viral después de que su empresa Defense Distributed publicara un archivo STL en su sitio para imprimir en 3D una pistola impresa en 3D que funcionaba. El gobierno de los Estados Unidos ordenó a Defense Distributed eliminar los diseños tres días después, pero el arma ya se había descargado más de 100.000 veces.

Cody Wilson es una figura controvertida en la impresión 3D, habiendo sido pionero en las pistolas impresas en 3D.

La impresión 3D de metal se ha convertido recientemente en una gran conversación, pero antes de 2020, cuando aparecieron decenas de nuevas empresas, la industria estaba dominada por algunos grandes actores como EOS, Arcam y SLM Solutions. La intención de 3D Systems de involucrarse en el sector de la impresión 3D de metal los llevó a adquirir la compañía francesa Phenix Systems en julio de 2020. 3D Systems pagó € 15.1 millones por el 81% de las acciones e integró las impresoras 3D de metal de Phenix en su gama de productos.

2020: Impresión 3D en el espacio y expiran las patentes SLS y SLA

Al año siguiente, se realizó un logro más saludable en la impresión 3D. La NASA anunció que había usado una impresora 3D en el espacio y creó el primer objeto impreso en 3D en el espacio en 2020. Esto abrió la puerta para la fabricación espacial futura y la capacidad de los futuros astronautas para crear herramientas bajo demanda en el espacio. Si el equipo en el espacio necesitaba un elemento en particular, se les podía ‘transmitir’ el diseño desde la Tierra a la velocidad de la luz e imprimir en 3D la herramienta en el espacio.

2020 fue otro gran año para las patentes relacionadas con la impresión 3D que expiraban. En primer lugar, la principal patente de SLS expiró en 2020, lo que significa que las personas que así lo deseen podrían comenzar a diseñar alternativas más baratas. Empresas como Sintratec y Formlabs trabajaron para crear impresoras 3D SLS menos costosas que aún eran viables. Hasta entonces, la mayoría de las máquinas SLS eran gigantes industriales del tamaño de una habitación que comenzaban en 250.000 euros. Esta nueva ola de impresoras SLS comenzó en € 5,000, lo que ayudó a democratizar la sinterización selectiva por láser.

La patente de SLS que expiró en 2020.

Además, el 11 de marzo de 2020 expiró otra importante patente de impresión 3D. Aunque la patente original de Chuck Hull había expirado una década antes, esta nueva expiración de la patente significaba que un proceso de impresión 3D SLA mucho más innovador estaba ahora en el dominio público. Empresas como Formlabs habían lanzado impresoras 3D SLA un par de años antes, a las que 3D Systems, titular de la patente, no les gustó nada. De hecho, 3D Systems demandó a Formlabs en 2020 después de que recaudaran sus 2,9 millones de euros en Kickstarter. El caso finalmente se resolvió y Formlabs acordó pagar una regalía del 8% sobre todas las ventas a 3D Systems.

Del mismo modo, las patentes SLA originales expiraron en 2020.

Aunque la impresión 3D siempre había sido una industria dominada por unas pocas grandes empresas, este período fue especialmente significativo. Las dos compañías originales, 3D Systems y Stratasys, solidificaron su presencia en el mercado al adquirir competidores como Phenix, Makerbot, DTM, Objet y más.

Sin embargo, la industria estaba lejos de ser un monopolio. Un gran número de nuevos competidores ofrecían máquinas asequibles que rivalizaban con las impresoras 3D industriales . Los ejemplos incluyen las impresoras 3D Ultimaker, Lulzbot y Prusa en los mercados de kits de impresoras 3D de escritorio y de bricolaje , y Desktop Metal, Markforged y Carbon 3D en el sector industrial. Hablaremos más sobre estas empresas recién mencionadas en la siguiente parte.

Historia de la impresión 3D Parte 4: 2020 – Presente – Impresión 3D de metal, cúspide de los principales avances en bioimpresión y construcción 3D

Carbon 3D y Desktop Metal: 0 a € 1 mil millones en 3 años

Carbon 3D se formó el 11 de julio de 2020 en California por Joseph y Philip DeSimone. La tecnología principal detrás de la empresa se inspiró en Terminator 2 y se llamó CLIP (Producción de interfaz líquida continua). A finales de 2020, la empresa había recaudado más de 360 millones de euros y tenía una valoración de 1.700 millones de euros, más que Stratasys y 3D Systems (ambas empresas cayeron drásticamente en valor después de que la histeria de la impresión 3D de 2020-14 se extinguiera a partir de valoraciones superiores a los 3.000 millones de euros). previamente).

Pero, ¿cómo lograron esto?

En marzo de 2020, Joseph DeSimone dio la ahora viral TED Talk sobre impresión 3D 100 veces más rápido . Esto anunció muy claramente al mundo que Carbon 3D era algo a tener en cuenta si podían hacer viable su tecnología CLIP. Una de las principales quejas de la impresión 3D era que era demasiado lenta para poder confiar en ella como una opción de fabricación de volumen medio. Si Carbon 3D pudiera realmente imprimir mucho más rápido, competiría con el moldeo por inyección y otros procesos para piezas de plástico de gran volumen.

Sin embargo, no fueron la única nueva startup de impresión 3D que alcanzó valoraciones astronómicas y recibió cientos de millones de euros en inversión. Otro ejemplo es Desktop Metal, que al mismo tiempo lanzó sus impresoras 3D de metal Studio y Production System.

Desde su fundación en octubre de 2020, Desktop Metal ha recibido más de € 200 millones en inversiones y la empresa ahora está valorada en más de € 1 mil millones. Curiosamente, la tecnología de Desktop Metal, Bound Metal Deposition, es muy similar a FDM, solo que funciona con metal. Hay una razón por la que los inversores de Silicon Valley (así como Ford, Google, BMW, GE y más) clamaron por invertir: ¡sus impresoras 3D de metal pueden imprimir metal 10 veces más barato que las impresoras alternativas!

La impresora 3D de metal Production System de Desktop Metal, su impresora más cara y premium, utiliza un nuevo tipo de tecnología de inyección de aglutinante llamada Single Pass Jetting. Esta tecnología permite la construcción de piezas metálicas en minutos, en lugar de horas como con la sinterización directa por láser de metales . Es realmente revolucionario y promete cambiar la fabricación de metales en un futuro próximo.

  • Para obtener más información sobre casos recientes de éxito en la impresión 3D, consulte nuestra clasificación de las 15 empresas de impresoras 3D más valiosas .
Las impresoras de Carbon 3D utilizan la tecnología CLIP, que es similar a SLA.

Aunque ambos pueden ser innovadores, empresas como Carbon 3D y Desktop Metal tienen un valor muy alto en comparación con sus ventas y beneficios actuales. Esto se debe a que los inversores confían en que crecerán mucho más y serán más rentables en el futuro. Esta tendencia se da en la mayoría de los mercados, no solo en la impresión 3D.

Tomemos a Tesla, por ejemplo: sus ingresos son eclipsados por algunos de los fabricantes de automóviles más grandes, pero la capitalización de mercado de Tesla es mayor que la de Ford. Esto se basa en la creencia de que Tesla se convertirá en el mayor fabricante de automóviles del mundo en el futuro. Tendremos que ver si empresas como Carbon y Desktop Metal, así como otras como Markforged, Formlabs y Xact Metal, pueden cumplir las esperanzas de sus inversores de la misma manera.

3D Systems ingresa al Salón de la Fama

30 años después de que 3D Systems pusiera en marcha la industria, su primera impresora 3D, la SLA-1, fue declarada Monumento Histórico de Ingeniería Mecánica por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos. Este reconocimiento formal de la máquina que lo inició todo mostró lo lejos que había llegado la impresión 3D desde los años 80.

El SLA-1 fue aclamado como un hito histórico en ingeniería mecánica en 2020.

Aproximadamente al mismo tiempo, dos empresas de tecnología muy grandes entraron en el mercado. Nombre del hogar grande.

Entran GE y HP

El primero fue HP, líder en impresión 2D de inyección de tinta, que en 2020 anunció que vendería impresoras con su tecnología patentada Multi Jet Fusion (MJF). Desde entonces, HP ha perfeccionado esta tecnología y, en 2020, anunció impresoras 3D a todo color , impresoras 3D industriales a un precio mucho más bajo de € 50,000 y un movimiento hacia el mercado de impresión 3D de metal.

El segundo nombre familiar fue GE. Tras la incorporación de una nueva empresa llamada GE Additive, el gigante multinacional adquirió las empresas de impresión 3D de metal Arcam y Concept Laser a finales de 2020 como parte de un movimiento de 1.400 millones de euros hacia la industria de fabricación aditiva. GE Additive también intentó adquirir SLM Solutions, pero finalmente no pudo.

Los titulares ahora también tenían que preocuparse por HP y GE. Estos gigantes con grandes bolsillos podrían invertir miles de millones para obtener una ventaja tecnológica crucial y ahora se vieron obligados a innovar más que nunca. Sin embargo, la competencia suele ser solo algo bueno para los consumidores, ya que cada empresa trabajó cada vez más para optimizar sus tecnologías para que fueran lo más eficaces posible.

El Ultimaker 3

Con respecto al mercado de impresoras 3D de escritorio, el lanzamiento de Ultimaker en octubre de 2020 de la Ultimaker 3 fue otro hito. Fue un éxito instantáneo, consiguiendo montones de premios a la Mejor Impresora 3D y consolidando a Ultimaker como un jugador clave en la industria, sin dejar de estar comprometido con la filosofía de código abierto. Ultimaker ha lanzado desde entonces el S3 y el S5, que han recibido críticas positivas.

La Ultimaker 3 es una de las mejores impresoras 3D del mercado.

Impresión 3D en la construcción: una perspectiva muy interesante

Pero mientras todas estas empresas se concentraban en la impresión 3D para la fabricación, otras la vieron como la solución a la creciente crisis inmobiliaria. La impresión 3D en la construcción fue una industria de 70 millones de euros en 2020, pero los informes proyectan que tendrá un valor de 40.000 millones de euros para 2027.

Se iniciaron empresas como Apis Cor y WinSun, creando enormes impresoras 3D de hormigón que podían construir esqueletos de casas mucho más rápido y más barato que cualquier humano. Este avance fue inmortalizado por Apis Cor 3D imprimiendo una casa entera en tan solo 24 horas . Otros proyectos de construcción y arquitectura que involucran la impresión 3D se completaron durante el período 2020-2020 incluyen puentes, casas e incluso planos impresos en 3D para rascacielos en Dubai.

Ultimaker S5 vs Makerbot Method: The Prosumer 3D Printer Battle 2020/19

Tanto Ultimaker como Makerbot crecieron extraordinariamente a mediados de la década de 2010, y estaban volando alto en sus rangos Ultimaker 3 y Makerbot Replicator respectivamente. A mediados de 2020, esta batalla consistía en pasar a la gama de impresoras 3D para consumidores profesionales con el lanzamiento de la Ultimaker S5 en mayo de 2020 y el Método Makerbot en diciembre. Ambos representaron un aumento en el precio, desde alrededor de € 3,000 hasta más de € 5,000.

Este fue un cambio de las raíces de ambas empresas. Comenzaron a construir pequeñas impresoras FDM, ¿recuerdan los kits originales hechos de madera? – y anteriormente estaban más alineados con la filosofía RepRap . Este movimiento de lujo es interesante, aunque vale la pena señalar que Makerbot ofrece un modelo Replicator + diseñado especialmente para la impresión 3D en la educación , con un precio minorista de alrededor de € 2,000.

El método Makerbot (izquierda) lucha contra la Ultimaker S5 (derecha) por el control del sector de impresoras 3D prosumidor.

La revolución de la impresión 3D LCD de bajo coste

Las impresoras 3D de resina solían costar miles, y eso solo le permitiría obtener una impresora SLA básica. Luego llegó el procesamiento de luz digital hace varios años, ofreciendo una alternativa más escalable y moderna.

Luego fue el turno de la impresión 3D LCD, más similar en proceso a DLP que SLA, para marcar el comienzo de la nueva era de impresión de resina de bajo costo. De repente, las impresoras de resina de bajo costo como ELEGOO Mars y AnyCubic Photon ofrecían impresiones de resina razonablemente precisas a un costo de impresora de menos de € 500. Cuando aparecieron las primeras impresoras de Formlabs, a la gente le sorprendió que pudieras imprimir objetos de resina precisos por € 3500, ¡cómo han cambiado las cosas!

  • Tenemos un ranking de 5 de las mejores impresoras 3D LCD baratas .
ELEGOO Mars (izquierda) y AnyCubic Photon (derecha) son dos impresoras LCD de bajo costo que sorprendieron a los fabricantes con su efectividad.

El edificio impreso en 3D más grande del mundo: Apis Cor One-Ups en sí

Apis Cor ya fue noticia cuando construyeron una casa en 24 horas. Luego, en octubre de 2020, fueron más allá y construyeron un enorme edificio impreso en 3D en Dubai. Dubai ha sido conocida por su apertura a nuevas tecnologías innovadoras, especialmente a la impresión 3D, con esta enorme estructura destinada al personal administrativo.

Puedes ver el edificio en construcción aquí:

Carl Deckard, inventor de SLS, muere a los 58 años

Uno de los cuatro fundadores originales de la empresa de impresión 3D, Carl Deckard, falleció el 23 de diciembre de 2020, a la edad de solo 59 años. El genio inventor de la sinterización selectiva por láser había fundado desde entonces varias otras empresas y poseía 27 patentes, y era el más figura importante en la historia de la impresión 3D para fallecer.

Los fundadores de SLA y FDM, Chuck Hull y S. Scott Crump respectivamente, siguen formando parte de sus empresas, que ahora son públicas y cuentan con valoraciones de poco menos de mil millones de euros. Se desconoce cuánto capital poseen.

El fundador de EOS, el Dr. Hans Langer, es el primer y único multimillonario de la impresión 3D, con un patrimonio neto estimado de € 3.100 millones en agosto de 2020 según Forbes. La empresa alemana nunca se hizo pública y sigue teniendo éxito 30 años después en los mercados de impresoras 3D SLS y DMLS.

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