| La impresión
3D comenzó en la década de 1980, cuando Hideo Kodama presentó
la primera patente para la impresión 3D. 1 El sistema de Kodama
usaba luz ultravioleta que endurecía el material que golpeaba para
crear objetos. Durante décadas se desarrollaron varios procesos
de impresión 3D que permitieron imprimir con diferentes materiales,
como plástico, metal, madera, cemento y tejido biológico.
En 1999, el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa imprimió
en 3D el primer órgano que se usaría para una cirugía
de trasplante. Algunos pueden pensar que la impresión 3D es
solo para hacer piezas y piezas pequeñas. Sin embargo, la impresión
3D se ha expandido con impresoras más grandes para construir motores,
zapatos, botes y casas.
En su mayor
parte, el proceso constructivo se ha mantenido constante desde la década
de 1990 con muy pocas alteraciones o innovaciones si se comparan con otros
sectores tecnológicos.
El sector sigue
con un proceso manual que involucra a muchos empleados y que es muy lento
en la producción.
Además,
la construcción debe seguir un cronograma lineal que requiere que
un oficio complete su trabajo antes de que pueda comenzar otro oficio.
Un solo contratiempo en el cronograma puede tener efectos dominó,
causando retrasos y sobrecostes.
La impresión
3D y la robótica consisten en introducir una máquina en este
proceso, una que se pueda programar para fabricar las paredes interiores
y exteriores de una casa con relativa facilidad, y el resultado es que
se aumenta la eficiencia.
Con base en
las innovaciones actuales y los ejemplos recientes de éxito, los
avances en la impresión 3D bien podrían representar la próxima
frontera para la construcción de todo, desde viviendas asequibles
hasta propiedades residenciales de lujo.
El proceso
para diseñar y construir una casa impresa en 3D comienza como se
haría en un entorno de construcción tradicional. Un arquitecto
desarrolla el diseño de la casa en un software BIM 3D. Para casas
impresas en 3D, este archivo se coloca en el software de corte de la impresora
3D, que traduce el diseño de las paredes internas y externas de
la casa en capas visuales. Esto crea un camino para que la máquina
imprima la casa en esas capas predeterminadas.
Con el programa
cargado, un operador presiona "imprimir" y la máquina toma el control,
yendo donde el software BIM indica que vaya. Luego, la impresora 3D de
tamaño industrial extruye lentamente el material capa por capa para
construir las paredes internas y externas del edificio. Si bien un operador
puede y seguirá monitoreando el proceso de extrusión que
lleva a cabo la impresora 3D en el sitio de trabajo, el proceso de impresión
es directo y simple, y se basa en el programa. Se necesita poco o ningún
ajuste una vez que comienza el proceso de impresión.
La casa impresa
en 3D es también un modelo de eficiencia energética, que
se traduce en un ahorro de costes energéticos para sus habitantes
a lo largo de la vida útil de la vivienda.
Los muros de
hormigón eliminan los puentes térmicos que se encuentran
en la construcción normal. Con una casa impresa en 3D, nada toca
las paredes internas y externas de la casa excepto el aislamiento, que
se vierte o se coloca en su lugar. El resultado es una pared interior y
exterior completamente sellada, una barrera térmica de mayor rendimiento
y una casa que puede mantener su temperatura de manera mucho más
eficiente durante un largo período de tiempo. Una vez que la casa
se calienta o se enfría a la temperatura deseada, la temperatura
tarda mucho más en cambiar. Las paredes sólidas retienen
el aire caliente o frío de manera mucho más efectiva.
La impresión
3D actual no está en condiciones de reemplazar por completo la construcción
tradicional de viviendas. Pero con las mejoras continuas del proceso y
las economías de escala, la tecnología será cada vez
más competitiva en costes.
La tecnología
de impresión 3D también tiene potencial cuando se trata del
desarrollo de viviendas de lujo que pueden incluir paredes curvas. Dichos
diseños son un desafío complejo con los métodos de
construcción tradicionales, pero se logran fácilmente con
una impresora 3D, lo que libera a los diseñadores y propietarios
de viviendas de pensar solo en líneas rectas cuando se trata del
contorno de una casa.
Ante el reto
de la construcción para el ahorro de costes y la eficiencia energética
del producto terminado, la impresión 3D (menos personas, respuesta
más rápida y rendimiento térmico óptimo) indica
que esta tecnología jugará un papel clave en la modernización
del proceso constructivo.
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