Tecnologías 3D

Su futuro hogar probablemente se imprimirá en 3D: cómo la impresión 3D está cambiando la industria de la construcción

Su futuro hogar probablemente se imprimirá en 3D: cómo la impresión 3D está cambiando la industria de la construcción


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Tú lo sabes. Has oído hablar de eso. Y, quizás, incluso te encanta hacerlo. Por supuesto, estamos hablando de impresión 3D. Durante los últimos dos años, hemos sido testigos del poder disruptivo de la impresión 3D. Incluso ahora, durante la actual crisis global, hemos visto cómo la impresión 3D puede ser extremadamente útil.

Lo has escuchado una y otra vez. La impresión 3D va a cambiar el mundo y tal vez sienta que se ha perdido esta gran revolución de la impresión 3D. Estamos aquí para decirte de qué se trata. Solo mire los números.

En 2018, la industria de fabricación aditiva tenía un tamaño de mercado de escaso pero impresionante $ 8 mil millones. Sin embargo, para 2026, se espera que esa industria se expanda a la enorme cantidad de $ 51 mil millones de dólares gracias a su tasa de crecimiento anual de aproximadamente 24-26% cada año. ¿Pero por qué? Como se mencionó anteriormente, la impresión 3D está revolucionando casi todas las industrias importantes, y aún tenemos que ver todo su potencial.

La fabricación aditiva está haciendo olas en la atención médica, el diseño de moda, la alimentación, la industria aeroespacial y la industria automotriz, solo por nombrar algunos. La impresión 3D ofrece a estas industrias la capacidad de crear prototipos, crear piezas de repuesto e incluso producir piezas completamente funcionales en una fracción del tiempo y el costo.

Vyomesh Joshi, presidente y director ejecutivo de 3D Systems, compartió su entusiasmo por la impresión 3D en la revisión de la industria y dijo: “Para mí, es increíble mirar hacia atrás a más de una generación de fabricación para ver el valor que la impresión 3D ofrece al proceso de fabricación. Lo que comenzó como un facilitador para la creación de prototipos ahora encuentra su lugar en los entornos de producción. La producción 3D es realmente real. Hoy se imprimen millones de piezas "invisibles": herramientas de sacrificio que nunca ven la luz del día. Cada año se producen cientos de miles de modelos dentales ”.

“Estamos viendo que la fabricación aditiva produce piezas con excelentes propiedades a partir de aleaciones metálicas o plásticos industriales en volumen. El progreso del año pasado está posicionando a la industria de la impresión 3D para la innovación digital incremental e intencional, basada en los cuatro pilares del progreso: productividad, durabilidad, repetibilidad y costo total de operación ".

¿Y la construcción?

Una industria que parece ser pasada por alto ocasionalmente cuando se habla de la disrupción de la fabricación aditiva parece ser la industria de la construcción. Sin embargo, algunos de los cambios más dramáticos en la industria en los últimos 3-5 años, así como la innovación, pueden atribuirse a la fabricación aditiva. Como se mencionó anteriormente, la impresión 3D permite la creación de productos mediante un proceso rápido y rentable. Esto ha abierto las puertas a nuevos métodos de construcción tanto del lado comercial como del consumidor, mejores técnicas de construcción e incluso métodos de construcción más seguros.

Ahora, como repaso rápido, la fabricación aditiva es el proceso de hacer objetos sólidos tridimensionales a partir de un archivo digital. Si posee una impresora 3D FDM básica, probablemente esté muy familiarizado con este proceso. Usted elige o diseña un modelo en un software de modelado 3D y envía el archivo a su impresora 3D especificada. Usando un filamento, en este caso, termoplástico, su impresora imprime lentamente su modelo capa por capa fundiendo el termoplástico de secado rápido. Aunque existen diferentes variaciones de este proceso de impresión y diferentes materiales, la fabricación aditiva en la construcción no es muy diferente. La gente está entusiasmada con los próximos cambios.

Como se menciona en una publicación de blog de la publicidad de Evok, “Cada parte de un proyecto de construcción está hecho a medida para satisfacer las necesidades del usuario final y las limitaciones del terreno en el que se está construyendo. A veces, se necesita una pieza con una forma particular, y una impresora 3D hace que su producción sea más fácil y económica. Algunos ingenieros estiman que el uso de esta tecnología reducirá el costo de construir una casa hasta en un 50% debido a la reducción de costos de materiales de construcción y menores costos laborales ”

Hoy, vamos a examinar cómo la fabricación aditiva está cambiando el mundo de la construcción y veremos cómo estos cambios pueden llegar a una ciudad cercana a usted.

La impresión 3D está creando un proceso de construcción completamente nuevo

Si ve que una empresa utiliza la impresión 3D para crear una serie de proyectos de impresión 3D útiles e impresionantes, no busque más, la empresa creativa MX3D. La creativa empresa holandesa utiliza el fascinante proceso de la impresión 3D de metal y la robótica para crear una estructura completamente funcional para proyectos públicos y comerciales. Con el objetivo de “introducir los objetos sólidos tridimensionales desde un archivo digital”, el equipo de MX3D planea utilizar el poder constructivo de la fabricación aditiva, en nuestras salas de estar, en proyectos de construcción en todo el planeta e incluso en proyectos en otros planetas.

Uno de los proyectos más geniales que ha elaborado el equipo es el puente MX3D. En resumen, el equipo imprimió un puente de acero inoxidable completamente funcional a través del Oudezijds Achterburgwal, uno de los canales más antiguos y famosos del centro de Ámsterdam. El puente peatonal tiene 12 metros de largo y presenta un impresionante diseño futurista. Para construir el puente, el equipo utilizó dos robots industriales. Cada uno de los robots automatizados fue responsable de imprimir su lado del puente que finalmente se unió en el medio.

Además del innovador proceso de construcción, el equipo de MX3D colaboró ​​con varios matemáticos, especialistas en IoT y expertos líderes en impresión 3D para completar el proyecto. Según lo descrito por el equipo, “el enfoque único nos permite imprimir en 3D estructuras sólidas, complejas y elegantes en metal. El objetivo del proyecto MX3D Bridge es mostrar las aplicaciones potenciales de la tecnología de impresión 3D multieje ”.

Podría llegar un momento en el futuro cercano, en el que los proyectos de construcción en una ciudad importante simplemente se impriman en 3D con poca o ninguna ayuda humana. Las tecnologías emergentes como la inteligencia artificial, la tecnología 5G y la Internet de las cosas podrían hacer esto posible en los próximos cinco años.

Imprimiremos sitios comerciales en 3D

Dubai es bien conocido por adoptar tecnologías emergentes. Recientemente, la Dubai Future Foundation ha batido un récord este año al crear el primer edificio comercial impreso en 3D del mundo. En un futuro cercano, las oficinas, bibliotecas e incluso cafeterías pueden imprimirse en 3D. Medidas de construcción del DFF 6 metros de altura, 36,5 metros largo y aproximadamente 12,1 metros de ancho. El proyecto se completó con una sola impresora 3D. La impresión real tomó 17 días para construir y aproximadamente 3 meses para construir, requiriendo 50% menos mano de obra que su edificio tradicional. Aún más, usaron 60% menos desperdicio para su construcción.

Proyectos como estos son excelentes ejemplos de cómo podemos construir las ciudades que nos rodean. "El hecho de que hayamos mostrado la manera de reducir drásticamente los costos de materiales y los subproductos dañinos para el medio ambiente que ocurren durante el proceso de construcción, es un testimonio de la actitud pionera de Dubai para brindar soluciones sostenibles y de futuro, y que refuerza la posición del emirato como prueba. "Un lecho de nuevas ideas y un hogar para un espíritu de innovación. Nos sentimos honrados por este premio y esperamos seguir ayudando a dar forma al futuro de nuestra nación", dice Khalfan Belhoul, director ejecutivo de Dubai Future Foundation.

Tendremos mejores métodos de construcción

Si ha aprendido algo durante los últimos dos años, los datos son tan buenos como el oro. Las herramientas basadas en el aprendizaje automático y la inteligencia artificial han permitido a los humanos tomar mejores decisiones. Ahora más que nunca, podemos analizar cantidades masivas de datos para construir, construir y diseñar mejor que nunca. Usando estas tecnologías emergentes, podremos construir con mayor precisión. Debido a algunas de las características únicas de la impresión 3D, los desarrolladores pueden incluso crear estructuras de diseño atípicas optimizadas para adaptarse al gusto de un individuo o simplemente para trabajar dentro de un entorno.

La Universidad Tecnológica de Eindhoven ha desarrollado casas impresas en 3D que parecen sacadas de un mundo extraño. Las casas de hormigón impresas en 3D tienen todas las comodidades que pueda desear y más en una casa estándar. Los diseños de las casas pueden ser hiperpersonalizados para adaptarse a las necesidades de una persona o familia. La hiperpersonalización ofrecerá a las personas la oportunidad de crear la casa de sus sueños.

La impresión 3D podría hacer que la construcción sea mucho más segura

La construcción puede ser un trabajo muy peligroso. Según OSHA, 1 de cada 5 muertes de trabajadores al año está relacionada con la construcción. Aunque los métodos y prácticas de construcción están mejorando, solo en 2018, la muerte de los trabajadores de la construcción representó 47% de todas las lesiones laborales fatales en los Estados Unidos. 33.5% de las muertes están relacionadas con caídas, el 11% es causado por ser golpeado por un objeto, 8.5% son causadas por electrocuciones, mientras que 5.5% es causado por aquellos que están atrapados entre un objeto.

La fabricación aditiva podría hacer que la construcción sea mucho más segura. Como se menciona en este artículo, la impresión 3D de un edificio eventualmente requerirá muy poca mano de obra. Agregue la robótica para encargarse de las tareas más peligrosas y podría reducir drásticamente las lesiones relacionadas con la construcción. En resumen, la fabricación aditiva podría hacer que la vida de los trabajadores de la construcción sea mucho más fácil y segura.

La impresión 3D abaratará mucho el proceso de construcción

Lo hemos dicho varias veces a lo largo del artículo, la impresión 3D facilitará mucho el proceso de construcción. En primer lugar, la impresión 3D ayudará a reducir el desperdicio de materiales de múltiples formas diferentes. Al realizar un proyecto de construcción impreso en 3D, utiliza la cantidad exacta de materiales necesarios, en lugar de utilizar métodos tradicionales como hacer pedidos a granel. Más aún, los materiales de construcción pueden reciclarse más fácilmente y usarse nuevamente para otro proyecto.

Se requiere menos mano de obra para un proyecto, lo que reduce los costos de los empleados. Básicamente, debido a la reducción de lesiones, tiempo y costos de materiales, las empresas verán un aumento dramático en sus ganancias. La desventaja de esto es que eventualmente, se necesitarán menos personas para completar un proyecto de construcción.

Casas asequibles impresas en 3D para todos

Otra implicación obvia de la fabricación aditiva en la construcción es la construcción de viviendas. Hay varias empresas emergentes en todo el mundo que están utilizando el poder de la impresión 3D para construir casas habitables en 24 horas o menos. El líder mundial Winsun 3D incluso ha desarrollado un método para crear hogares impresos en 3D utilizando materiales reciclados. Estas casas impresas en 3D son duraderas y ocasionalmente se pueden mover, lo que hace posible que aquellos que quieran trasladar su casa a su próxima ubicación. Los costos más baratos y los tiempos de construcción más rápidos abren las puertas a más hogares para más personas, incluidas las personas sin hogar.

No hay mejor ejemplo de esto que en el proyecto colaborativo New Story, ICON en el México rural. New Story, la organización sin fines de lucro que lidera el proyecto, tiene una misión simple utilizando el nuevo poder del proceso de construcción de impresión 3D para ofrecer viviendas asequibles a familias de bajos ingresos y personas que viven en entornos horribles. Usando una enorme impresora 3D de 33 pies de largo, el equipo colaborativo ha construido un vecindario completo de casas impresas en 3D. Cada casa tarda menos de 24 horas en construirse y tiene 500 pies cuadrados, con techos, ventanas e interiores terminados.

El equipo de New Story adopta plenamente el poder revolucionario de la fabricación aditiva. “El desafío al que nos enfrentamos es monumental; Hay más de mil millones de personas en todo el mundo que viven sin un refugio seguro. Para hacer mella en ese número, nuestra capacidad de escalar tiene que cambiar ”, dice el equipo de New Story.

“La construcción de viviendas impresas en 3D es más rápida y tiene el potencial de conseguir viviendas más asequibles y de mayor calidad que el estándar actual de la industria. Al asociarnos con ICON, nuestro objetivo es ayudar a que quienes están construyendo hogares para familias que viven sin refugio, tanto gobiernos como organizaciones sin fines de lucro, puedan hacer su mejor trabajo "

Las casas de impresión 3D se volverán aún más comunes en un futuro cercano, ofreciendo a personas de todas las clases la oportunidad de tener una casa propia. Empresas como haus.me han creado casas impresas en 3D que parecen sacadas de un catálogo futurista de Ikea. Estas impresionantes casas permiten a los residentes vivir completamente fuera de la red en su propio hogar sostenible. ¿Vivirías alguna vez en una casa impresa en 3D?

Impresión 3D más allá

La impresión 3D en el mundo de la construcción aún se encuentra en sus primeras etapas, pero la industria en sí está evolucionando a un ritmo rápido. Sin embargo, todavía hay algunos obstáculos que debemos superar antes de que podamos imprimir pueblos enteros e incluso ciudades. Una de las mayores limitaciones es que los impresores de construcción tienden a usar solo un material a la vez.

Esta es la razón por la que se pueden requerir varias impresoras u otra mano de obra fuera del sitio para completar un proyecto. Aún más, la industria de la construcción aún tiene que encontrar una forma comercialmente viable de imprimir estructuras masivas a nivel de ciudad, ya que necesitaría crear una impresora 3D masiva. Sin embargo, el mundo de la construcción con impresión 3D es apasionante. En los próximos cinco años, podría vivir en su propia estructura impresa en 3D. Lo harias


Ver el vídeo: La historia de la impresión 3D (Febrero 2023).