De todas las innovaciones que la comunidad maker adoptó en las últimas dos décadas, la impresión 3D está en la cima cuando se trata de fabricar. Fue una invención de esa comunidad y, a cambio, la expandió hacia algo en lo que cualquiera con imaginación puede meterse. Pero la tecnología basada en capas impone límites a lo que podemos crear, como los voladizos y la adhesión entre capas. Un brote reciente de esta comunidad podría eliminar algunos de esos defectos.
La manufactura aditiva volumétrica (VAM) es una tecnología joven que arrancó de forma parecida a muchos juguetes tecnológicos nuevos, incluida la estereolitografía original de las primeras impresoras 3D: cara y encerrada en el laboratorio. Por suerte, la impresión 3D en general no se quedó ahí, ya que el proyecto RepRap logró llevar esa tecnología oscura al escenario de los aficionados. La historia tiende a repetirse, y algo parecido parece estar pasando ahora con la VAM.
¿Qué es la manufactura volumétrica?
En su forma más simple, la VAM se parece a la impresión SLA. Con una fuente de luz y una resina fotosensible, ambos métodos crean objetos físicos al solidificar o curar zonas específicas de un recipiente de resina. La SLA suele usar un láser y "dibuja" el modelo capa por capa hasta terminar toda la geometría. Como muchas resinas necesitan superar un umbral antes de curar, la VAM puede hacer algo distinto: los primeros métodos usaban láseres que se cruzaban y curaban de forma selectiva solo donde los haces se interceptaban, un punto a la vez.
Esto funciona, pero para modelos más complejos hay métodos más efectivos. Uno es la xolografía, que usa haces que se cruzan con longitudes de onda distintas para un control más fino, aunque exige resinas complejas. El estándar actual es la litografía axial computada (CAL), que toma métodos de la tomografía tradicional, como los escáneres CT. La CAL es básicamente tomografía inversa: un modelo se usa para crear proyecciones que se proyectan sobre la resina mientras el recipiente gira, controlando la dosis en cada "voxel". En el caso ideal, el modelo entero se imprime de una sola vez, sin capas y en minutos en lugar de horas.
¿Por qué ya se puede usar?
Porque, igual que RepRap antes, la VAM tiene su versión abierta: OpenCAL, iniciada por el mismo laboratorio que creó la versión axial de la tecnología. UC Berkeley liberó el primer OpenCAL alrededor de 2019, que era apenas un comienzo, práctico solo para investigación con presupuesto grande. El año pasado se presentó un modelo en Open Sauce que usaba un proyector de consumo y electrónica común de aficionado.
Aun así, la VAM tiene tres barreras para cualquier persona sola: el hardware, el software y las resinas. Junto a OpenCAL V2 se liberan dos piezas nuevas para atacar los problemas pendientes.
Software: Tomo
Existían varios paquetes de software para usar impresoras VAM, pero tenían problemas: sin documentación o demasiado complicados para quien no se siente cómodo con la línea de comandos. La respuesta es una aplicación independiente llamada Tomo, que permite usar una impresora OpenCAL, o idealmente cualquier otra VAM, con poco esfuerzo o experticia.
Química: resina de Formlabs
La ciencia de materiales siempre es un desafío para la comunidad de código abierto. A diferencia del software, no se pueden distribuir copias ilimitadas de una resina sin permisos químicos especiales. La resina de VAM debe tener una foto-reacción no lineal para el curado selectivo, ser bastante transparente a la longitud de onda reactiva y muy viscosa para evitar que se mueva durante la impresión. Formlabs, que fabrica impresoras y resinas, entró en escena: a partir de conversaciones con el equipo de OpenCAL, se trabaja un acuerdo para producir esta resina especial a un costo mucho menor.
Hardware: OpenCAL
Queda la impresora en sí. OpenCAL está pensada para distintos volúmenes de impresión, proyectores o lo que se tenga a mano, y se espera que cualquier pieza termine en cuestión de minutos. Puede hacer las mismas piezas pequeñas del modelo anterior, pero ya se han probado experimentos con formatos más grandes.
¿Hasta dónde puede llegar la VAM?
Es claramente más rápida que la impresión tradicional, pero todavía arrastra problemas: cómo retirar la resina parcialmente curada de la pieza, o cómo saber cuándo el trabajo terminó. Son cuestiones que la comunidad está resolviendo ahora mismo. Como pasa desde RepRap, será esa misma comunidad la que decida hasta dónde llega la tecnología.
