Este concepto es opuesto al de la producci\u00f3n por m\u00e9todos tradicionales, como el mecanizado, en el que la pieza se fabrica a partir de la remoci\u00f3n de material, met\u00e1lico o no, por la acci\u00f3n de herramientas mec\u00e1nicas como tornos y fresadoras. \u201cHay ahorro de insumos y reducci\u00f3n de residuos, una vez que la materia prima se deposita seg\u00fan la necesidad definida en el modelo programado\u201d, asevera el investigador, destacando que existen hoy en d\u00eda varias tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D<\/a>.<\/p>\n Independientemente de la t\u00e9cnica, la producci\u00f3n es automatizada y la supervisi\u00f3n humana solo es necesaria para la provisi\u00f3n de insumos. Entre los principales materiales utilizados est\u00e1n los pl\u00e1sticos moldeados a altas temperaturas (termopl\u00e1sticos), resinas, polvos met\u00e1licos y pasta cer\u00e1mica. Las impresoras tienen portes variados, a partir del tama\u00f1o de un horno microondas, y su precio var\u00eda mucho. En el portafolio de la fabricante estadounidense de impresoras Stratasys, que es una de las l\u00edderes globales, la m\u00e1s barata cuesta 5 mil d\u00f3lares (cerca de 18,5 mil reales) y la m\u00e1s cara, 500 mil d\u00f3lares (1.850 millones de reales), m\u00e1s impuestos.<\/p>\n <\/a>Para Jorge Vicente Lopes da Silva, director del Centro de Tecnolog\u00eda de la Informaci\u00f3n Renato Archer, de Campinas (S\u00e3o Paulo), la manufactura aditiva no es ni ser\u00e1 un reemplazante de la producci\u00f3n tradicional en la mayor\u00eda de las industrias, sino una soluci\u00f3n para nichos de mercado. El avance de la tecnolog\u00eda, seg\u00fan \u00e9l, es irreversible. \u201cPor cada nueva aplicaci\u00f3n en la que la impresi\u00f3n 3D se muestra competitiva, la migraci\u00f3n del usuario es definitiva\u201d, resalta Lopes da Silva. \u201cLa manufactura aditiva responde actualmente por cerca del 0,05% de la producci\u00f3n industrial global. No tardar\u00e1 mucho en llegar al 5%, lo cual ser\u00e1 una revoluci\u00f3n en la manufactura mundial\u201d, prev\u00e9.<\/p>\n Las ventajas del m\u00e9todo<\/strong> En Estados Unidos, GE Aviation, del grupo General Electric, adopt\u00f3 esa tecnolog\u00eda para combinar 900 piezas de un motor de helic\u00f3ptero en tan solo 14 y, seg\u00fan el comunicado de prensa de la compa\u00f1\u00eda, las piezas impresas quedaron un 40% m\u00e1s livianas y un 60% m\u00e1s baratas. La tambi\u00e9n estadounidense General Motors (GM) us\u00f3 la impresi\u00f3n 3D para consolidar ocho componentes de un soporte de asiento de autom\u00f3vil en una \u00fanica pieza, un 40% m\u00e1s liviana y un 20% m\u00e1s resistente.<\/p>\n Otra caracter\u00edstica de la manufactura aditiva, seg\u00fan Zancul, es que hace viable en muchas situaciones la producci\u00f3n a baja escala. El costo unitario de fabricaci\u00f3n es casi el mismo para producir una pieza o miles de unidades. De este modo, un desaf\u00edo para la industria reside en determinar el volumen de producci\u00f3n en que es m\u00e1s econ\u00f3mica producir en manufactura aditiva o a trav\u00e9s de un sistema tradicional, por el cual la producci\u00f3n a mayor escala diluye los costos y proporciona una reducci\u00f3n del valor unitario.<\/p>\n CTI Renato Archer <\/span><\/a> Piezas met\u00e1licas impresas en el CTI Renato ArcherCTI Renato Archer <\/span><\/p><\/div>\n Anderson Soares, gerente para Brasil de Stratasys, comenta que la empresa tiene un estudio detallado del proceso productivo de sus potenciales clientes para asegurar que habr\u00e1 una ganancia econ\u00f3mica significativa. \u201cNormalmente, las producciones inferiores a 2 mil piezas mensuales suelen ser ventajosas en 3D\u201d, afirma. \u201cLa reducci\u00f3n de costos en ese nivel productivo puede llegar al 60%\u201d. Adem\u00e1s de Stratasys, otras grandes fabricantes de impresoras 3D son la brit\u00e1nica Renishaw y las estadounidenses GE Additive y 3D Systems.<\/p>\n Un factor relevante de ahorro, alega Soares, es que la manufactura aditiva dispensa la producci\u00f3n de herramientas como troqueles y moldes de inyecci\u00f3n de pl\u00e1stico y aluminio, que no cuestan menos que 20 mil reales y pueden ascender al mill\u00f3n de reales, adem\u00e1s de que necesitan recambio por desgaste. La nueva t\u00e9cnica tambi\u00e9n proporciona agilidad. En el sistema tradicional, cada sucursal de una compa\u00f1\u00eda tiene que tener su propio molde de una nueva pieza para poder reproducirla. Con la impresi\u00f3n 3D, la matriz env\u00eda por internet el software con el dise\u00f1o aprobado que podr\u00e1 imprimirse simult\u00e1nea e inmediatamente en varias localidades.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> Un t\u00e9cnico de Stratasys verifica la terminaci\u00f3n de un cubo polim\u00e9rico fabricado en impresora 3DL\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n La unidad brasile\u00f1a de ThyssenKrupp Ascensores emplea la impresi\u00f3n 3D para producir modelos de tablero de botones de ascensor y repuestos de productos que ya han salido de l\u00ednea, reduciendo el costo de mantenimiento y modernizaci\u00f3n de los equipamientos antiguos. La compa\u00f1\u00eda tambi\u00e9n usa la tecnolog\u00eda para reducir el tiempo para el lanzamiento de nuevos productos. Los dise\u00f1os de las innovaciones se env\u00edan por medio electr\u00f3nico a las filiales en Am\u00e9rica Latina para la impresi\u00f3n local en 3D de los moldes de las nuevas piezas.<\/p>\n El Instituto de Estudios Avanzados (IEAv), que es la unidad de investigaci\u00f3n del Departamento de Ciencia y Tecnolog\u00eda Aeroespacial de la Fuerza A\u00e9rea Brasile\u00f1a (FAB), utiliza la impresi\u00f3n 3D en la producci\u00f3n de un motor aeron\u00e1utico hipers\u00f3nico, conocido como scramjet <\/em>(supersonic combustion ramjet<\/em>), con la finalidad de reducir costos. Se hacen en manufactura aditiva la fase de compresi\u00f3n, que captura el aire atmosf\u00e9rico para la c\u00e1mara de combusti\u00f3n (pieza del motor en la que ocurre la combusti\u00f3n), la propia c\u00e1mara de combusti\u00f3n y la tobera de aceleraci\u00f3n de los productos de la combusti\u00f3n. Se estima que el scramjet<\/em> se probar\u00e1 en 2020<\/a>.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> Sill\u00edn para bicicleta impreso con dos tipos diferentes de resina por manufactura aditivaL\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n El CTI Renato Archer es uno de los mayores diseminadores de la impresi\u00f3n 3D en Brasil y tambi\u00e9n uno de los pioneros en el pa\u00eds, por haber creado un laboratorio con ese prop\u00f3sito en 1996. Al a\u00f1o siguiente, import\u00f3 la primera impresora 3D que entr\u00f3 en actividad en Brasil. Actualmente tiene un N\u00facleo de Tecnolog\u00edas Tridimensionales (NT3D) en el que se ejecutan tres programas de investigaci\u00f3n, desarrollo y aplicaci\u00f3n de la manufactura aditiva, uno orientado a la industria, otro a medicina y salud y el tercero a la investigaci\u00f3n cient\u00edfica.<\/p>\n M\u00e1s de mil empresas nacionales de diferentes portes y sectores de actividades han realizado sus primeros desarrollos de prototipos y productos con base en impresi\u00f3n 3D con el apoyo del NT3D. \u201cEn nuestros equipamientos imprimimos para la Petrobras estructuras que imitan la roca del presal para estudiar el flujo del l\u00edquido en materia porosa\u201d, recuerda el director Lopes da Silva.<\/p>\n Hoy en d\u00eda se desarrolla un sistema h\u00edbrido, que une la manufactura aditiva en metal y el mecanizado tradicional en un solo equipamiento. El proyecto de investigaci\u00f3n, apoyado por la FAPESP, es el resultado de una alianza entre varias instituciones: CTI Renato Archer, IEAv, Escuela de Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos de la USP (EESC-USP), Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas (IPT), Universidad de Campinas (Unicamp) y la industria de equipamientos Romi, de Santa B\u00e1rbara d\u2019Oeste, en el interior del estado de S\u00e3o Paulo.<\/p>\n El coordinador del proyecto y profesor de ingenier\u00eda de producci\u00f3n de la EESC-USP, Reginaldo Coelho, informa que existen actualmente equipamientos en el mercado que usan dos procesos de impresi\u00f3n 3D para metales. Uno de ellos es el Powder Bed Fusion (PBF), que hace la fusi\u00f3n de capas secuenciales de un lecho met\u00e1lico con el uso de un haz de l\u00e1ser, y el otro es el Direct Energy Deposition (DED), que usa simult\u00e1neamente laser y polvo met\u00e1lico, inyectado en una poza de metal fundido, sobre la superficie de una pieza. Durante la impresi\u00f3n, el polvo met\u00e1lico se funde, se deposita en capas, se resfr\u00eda y se solidifica, originando la pieza met\u00e1lica. \u201cComo esas piezas todav\u00eda no tienen la terminaci\u00f3n adecuada para las aplicaciones de alto desempe\u00f1o, pasan despu\u00e9s por un proceso de mecanizado\u201d, explica. \u201cEl equipamiento h\u00edbrido, producido en alianza con Romi, permitir\u00e1 aprovechar las ventajas de los dos sistemas, o sea, la producci\u00f3n de piezas con geometr\u00edas complejas, dispensando moldes o troqueles, pero con una terminaci\u00f3n superior, que es una caracter\u00edstica del proceso de mecanizado\u201d. Romi lanz\u00f3 una primera versi\u00f3n del equipamiento en 2017, con dos cabezales, uno de manufactura aditiva y otro de mecanizado, operando lado a lado. Ahora los investigadores trabajan en una segunda generaci\u00f3n de la m\u00e1quina, con un cabezal intercambiable, que har\u00e1 las dos tareas.<\/p>\n US \/ GPhantom<\/span><\/a> Molde tridimensional del cr\u00e1neo de hermanas siamesas hecho a partir de im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica y tomograf\u00eda computadorizadaUS \/ GPhantom<\/span><\/p><\/div>\n Bioingenier\u00eda<\/strong> Un aspecto fundamental para la impresi\u00f3n 3D en salud es el desarrollo de modelos digitales precisos. El CTI Renato Archer se convirti\u00f3 en referencia en esa tarea al crear el InVesalius, el primer software de c\u00f3digo abierto del mundo que ejecuta la reconstrucci\u00f3n de im\u00e1genes oriundas de aparatos de tomograf\u00eda computadorizada o resonancia magn\u00e9tica, y hace la integraci\u00f3n con las impresoras 3D. El InVesalius tiene usuarios en 155 pa\u00edses.<\/p>\n En el Instituto de Qu\u00edmica de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus<\/em> de Araraquara, un grupo coordinado por el profesor Antonio Carlos Guastaldi utiliza el InVesalius en un proyecto sobre manufactura aditiva de tejidos \u00f3seos. El objetivo es producir un scaffold <\/em>(andamio, en ingl\u00e9s) de hueso sint\u00e9tico, analizar el impacto de la esterilizaci\u00f3n en la pieza y su interacci\u00f3n con las c\u00e9lulas humanas. Los scaffolds<\/em> son estructuras tridimensionales implantadas en el organismo por regenerar. Su principal funci\u00f3n es dar soporte mec\u00e1nico y f\u00edsico-qu\u00edmico para el desarrollo de un nuevo tejido.<\/p>\n Como explica Guastaldi, el scaffold<\/em> impreso en 3D, a partir de im\u00e1genes de tomograf\u00eda computadorizada y resonancia magn\u00e9tica, utiliza un pol\u00edmero bioabsorbible que tiene la funci\u00f3n de dar soporte al fosfato de calcio, elemento necesario para la regeneraci\u00f3n del tejido \u00f3seo. La t\u00e9cnica de regeneraci\u00f3n m\u00e1s usual hoy en d\u00eda prev\u00e9 el uso de hueso aut\u00f3geno, proveniente de la propia persona. Sin embargo, la disponibilidad del material aut\u00f3geno es peque\u00f1a. Este tiene que extraerse de la mand\u00edbula o del il\u00edaco, lo cual exige dos cirug\u00edas, una para recoger el material y otra para implantarlo. \u201cLa impresi\u00f3n 3D permite la producci\u00f3n de un scaffold <\/em>de tama\u00f1o preciso, con bajo riesgo de rechazo por parte del organismo, y reduce la cantidad de procedimientos quir\u00fargicos a uno solo\u201d, enfatiza.<\/p>\n En el Hospital de Cl\u00ednicas de Ribeir\u00e3o Preto (S\u00e3o Paulo), la impresi\u00f3n 3D tuvo un papel fundamental en el entrenamiento del equipo liderado por el neurocirujano H\u00e9lio Rubens Machado y en la planificaci\u00f3n de cada etapa de la operaci\u00f3n en la que se separ\u00f3 a las hermanas siamesas Maria Ysabelle y Maria Ysadora, de 2 a\u00f1os, unidas por el cr\u00e1neo. El proceso exigi\u00f3 cinco procedimientos quir\u00fargicos, realizados entre febrero y octubre de 2018. El Departamento de F\u00edsica de la USP de Ribeir\u00e3o Preto y la startup Gphantom, incubada en el Supera Parque de Innovaci\u00f3n y Tecnolog\u00eda, en la misma ciudad, desarrollaron por medio de manufactura aditiva modelos tridimensionales con propiedades f\u00edsicas y morfol\u00f3gicas equivalentes a las de tejidos biol\u00f3gicos, permitiendo al equipo simular cada una de las etapas, reduciendo riesgos en el corte y reestructuraci\u00f3n cranianos. \u201cFue la primera vez que se hizo en Brasil ese proceso de separaci\u00f3n y nosotros pudimos simular en detalles cada etapa quir\u00fargica\u201d, relata Adilton Carneiro, coordinador del Grupo de Innovaci\u00f3n en Instrumentaci\u00f3n M\u00e9dica y Ultrasonido del Departamento de F\u00edsica de la USP.<\/p>\n Seg\u00fan Carneiro, que es adem\u00e1s director presidente de la Fundaci\u00f3n Instituto Polo Avanzado de la Salud (Fipase), gestora del Supera Parque, un molde tradicional de la cabeza de las hermanas, producido en un torno mec\u00e1nico, demandar\u00eda alrededor de 30 d\u00edas y necesitar\u00eda la intermediaci\u00f3n de un dise\u00f1ador, un ingeniero y un operador de torno, con un costo aproximado de 100 mil reales. El resultado ser\u00eda el molde del \u00e1rea externa del cr\u00e1neo. Cada impresi\u00f3n tridimensional, de material polim\u00e9rico, cost\u00f3 aproximadamente 120 reales y tard\u00f3 un d\u00eda en hacerse, con base en la reproducci\u00f3n de im\u00e1genes precisas, externas e internas del cr\u00e1neo. La simulaci\u00f3n de cada etapa de la operaci\u00f3n permiti\u00f3 detectar anticipadamente que la piel de las ni\u00f1as necesitar\u00eda ser expandida para la cobertura craniana post quir\u00fargica, lo que condujo al equipo a realizar una nueva planificaci\u00f3n respecto al posicionamiento y volumen de expansores de piel que se insertar\u00edan. Las gemelas, ahora separadas, tuvieron alta a fines de 2018.<\/p>\n Proyectos![](\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impressao-3D_276-1-es-desktop.png\")
\n <\/picture>\n![](\"\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impressao-3D_276-0-es-desktop.png\")
\n <\/picture>\n
\nUna de las principales ventajas de la manufactura por adici\u00f3n de material es que da m\u00e1s libertad a los dise\u00f1adores, que no necesitan desarrollar las piezas de acuerdo con las limitaciones de movimiento de las herramientas mec\u00e1nicas, empleadas en los procesos convencionales de mecanizado. Adem\u00e1s, la tecnolog\u00eda permite la producci\u00f3n de piezas con geometr\u00edas complejas y tambi\u00e9n huecas \u2013por ende, m\u00e1s livianas\u2013, al igual que la consolidaci\u00f3n de componentes en una pieza \u00fanica.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impress\u00e3o-3D_276-1-1200px.jpg\")
![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impress\u00e3o-3D_276-2-1500px.jpg\")
![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impress\u00e3o-3D_276-3-1000px.jpg\")
![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/060-065_Impress\u00e3o-3D_276-4-1000px.jpg\")
\nEl \u00e1rea de la salud tambi\u00e9n se ha beneficiado con los avances de la manufactura aditiva. Se emplean impresoras 3D en la producci\u00f3n de biomodelos que apoyan la planificaci\u00f3n de cirug\u00edas complejas, en la confecci\u00f3n de herramientas y pr\u00f3tesis y \u00f3rtesis personalizadas y hasta en la biofabricaci\u00f3n de tejidos humanos. \u201cHoy ya es posible producir tejidos humanos para realizar pruebas de nuevos medicamentos y cosm\u00e9ticos\u201d, afirma Lopes da Silva.<\/p>\n
\n1.<\/strong> Estudio, desarrollo y aplicaci\u00f3n de proceso h\u00edbrido: Manufactura aditiva (Ma) + high speed machining\/grindind (HSM\/G) (n\u00ba 16\/11309-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Reginaldo Teixeira Coelho (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 7.285.649,01.
\n2.<\/strong> Simuladores sint\u00e9ticos del tejido biol\u00f3gico para entrenamiento en procedimientos m\u00e9dicos guiados por ultrasonido: Amniocentesis (n\u00ba 17\/50185-8<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable<\/strong> Felipe Wilker Grillo (Gphantom); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 330.513,11.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Aplicaciones en el \u00e1rea de la salud y en la industria impulsan un crecimiento del 25% anual de esta t\u00e9cnica de manufactura aditiva","protected":false},"author":538,"featured_media":323513,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[297],"coauthors":[1346],"class_list":["post-323512","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-ingenieria","position_at_home-sumario"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/323512","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/538"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=323512"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/323512\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":325509,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/323512\/revisions\/325509"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/323513"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=323512"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=323512"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=323512"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=323512"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}