Arquitectura

Arquitectura por capas: ¿Qué es la fabricación aditiva?

Fabricación Aditiva (AM) es el término utilizado para identificar los procesos de fabricación que se realizan comúnmente mediante la impresión 3D, a través de la elaboración por capas. Además de evitar la generación de desechos –al trabajar con geometrías precisas y utilizando la cantidad exacta de material–, estos procesos controlados pueden ser mucho más rápidos que los métodos tradicionales, ya que no requieren de utillajes u otras herramientas.

La fabricación aditiva se realiza con base en un modelo digital, en un flujo que comienza en el diseño CAD o el escaneo en tres dimensiones, para luego traducir esa forma a un objeto dividido en secciones, permitiendo así su impresión. Su uso se ha extendido desde el diseño industrial hasta la réplica de objetos arqueológicos, pasando por la fabricación de órganos y tejidos humanos artificiales, entre muchos otros usos.

Aunque ya hemos visto alguna exploraciones que acercan la impresión 3D a la construcción de espacios habitables, todavía no se presentan como una opción asequible para su aplicación masiva en viviendas y edificios de mayor escala. Es importante, de todos modos, que sigamos familiarizándonos con algunas de las tecnologías que podrían cambiar la manera en que diseñamos y construimos la arquitectura del futuro. A continuación presentamos algunas de las más utilizadas.

Tecnología de Fotopolimerización VAT

En este proceso el objeto se construye capa a capa utilizando resina líquida de fotopolímero, endureciendo el material mediante rayos ultravioleta (UV). Para conformar la capa siguiente, la plataforma baja un nivel en cada pasada.

Modelado por deposición fundida (FDM)

El material "fundido" es depositado en capas, de abajo hacia arriba, a través de una boquilla fija que se encuentra a una mayor temperatura de fusión que el material, endureciéndose inmediatamente después de salir de ella. El material de soporte, que permite que el objeto no caiga por gravedad antes de ser finalizado, es eliminado una vez acabada la pieza. Es recomendable utilizar materiales de soporte que sean fáciles de quitar, como por ejemplo el PVA, soluble en agua.

Inyección de material (Material Jetting)

En esta técnica también se utilizan fotopolímeros solidificados con rayos UV. Sin embargo, la mezcla líquida de material (incluyendo el material de construcción de la pieza y el material de soporte), es inyectada en gotas sobre una plataforma, conformando así la forma del elemento.

Inyección de aglutinante (Binder Jetting)

Capa por capa, este sistema deposita aglutinante líquido para ir uniendo distintas partículas de polvo, habitualmente metálicas, cerámicas o arenosas. Después de la primera capa, la plataforma baja para que un rodillo agregue más polvo, repitiendo el proceso hasta completar la pieza diseñada.

Fusión de cama de polvo (Powder Bed Fusion)

En este caso, una fina capa de polvo de material es extendida por un rodillo sobre el área de trabajo para luego ser fundida, fusionada y sinterizada a través de láser o un haz de electrones. Los restos de polvo, que no son parte de la pieza final, son eliminados al final del proceso.

Laminación (Sheet Lamination)

Láminas plásticas, metálicas o de papel son unidas mediante soldadura ultrasónica o adhesivo, para luego cortar la forma de la pieza, capa a capa. La soldadura ultrasónica emite una onda sobre las distintas laminas, ubicadas una sobre la otra, moviendo sus moléculas hasta fundirlas. Al final del proceso, el material no unificado es retirado.

Deposición de Energía Dirigida (DED) 

En un proceso similar al del 'Modelado por deposición fundida', la máquina va depositando material fundido sobre la plataforma, para luego ser solidificado a través de láser o haz de electrones. En este caso, la boquilla tiene libertad de movimiento, permitiendo que el material se deposite desde distintos ángulos y posiciones.