De todas las innovaciones que la comunidad maker adopto en las ultimas dos decadas, la impresion 3D esta en la cima cuando se trata de fabricar. Fue una invencion de esa comunidad y, a cambio, la expandio hacia algo en lo que cualquiera con imaginacion puede meterse. Pero la tecnologia basada en capas impone limites a lo que podemos crear, como los voladizos y la adhesion entre capas. Un brote reciente de esta comunidad podria eliminar algunos de esos defectos.
La manufactura aditiva volumetrica (VAM) es una tecnologia joven que arranco de forma parecida a muchos juguetes tecnologicos nuevos, incluida la estereolitografia original de las primeras impresoras 3D: cara y encerrada en el laboratorio. Por suerte, la impresion 3D en general no se quedo ahi, ya que el proyecto RepRap logro llevar esa tecnologia oscura al escenario de los aficionados. La historia tiende a repetirse, y algo parecido parece estar pasando ahora con la VAM.
¿Que es la manufactura volumetrica?
En su forma mas simple, la VAM se parece a la impresion SLA. Con una fuente de luz y una resina fotosensible, ambos metodos crean objetos fisicos al solidificar o curar zonas especificas de un recipiente de resina. La SLA suele usar un laser y "dibuja" el modelo capa por capa hasta terminar toda la geometria. Como muchas resinas necesitan superar un umbral antes de curar, la VAM puede hacer algo distinto: los primeros metodos usaban laseres que se cruzaban y curaban de forma selectiva solo donde los haces se interceptaban, un punto a la vez.
Esto funciona, pero para modelos mas complejos hay metodos mas efectivos. Uno es la xolografia, que usa haces que se cruzan con longitudes de onda distintas para un control mas fino, aunque exige resinas complejas. El estandar actual es la litografia axial computada (CAL), que toma metodos de la tomografia tradicional, como los escaneres CT. La CAL es basicamente tomografia 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 que ya se puede usar?
Porque, igual que RepRap antes, la VAM tiene su version abierta: OpenCAL, iniciada por el mismo laboratorio que creo la version axial de la tecnologia. UC Berkeley libero el primer OpenCAL alrededor de 2019, que era apenas un comienzo, practico solo para investigacion con presupuesto grande. El ano pasado se presento un modelo en Open Sauce que usaba un proyector de consumo y electronica comun de aficionado.
Aun asi, 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
Existian varios paquetes de software para usar impresoras VAM, pero tenian problemas: sin documentacion o demasiado complicados para quien no se siente comodo con la linea de comandos. La respuesta es una aplicacion independiente llamada Tomo, que permite usar una impresora OpenCAL, o idealmente cualquier otra VAM, con poco esfuerzo o experticia.
Quimica: resina de Formlabs
La ciencia de materiales siempre es un desafio para la comunidad de codigo abierto. A diferencia del software, no se pueden distribuir copias ilimitadas de una resina sin permisos quimicos especiales. La resina de VAM debe tener una foto-reaccion 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 impresion. Formlabs, que fabrica impresoras y resinas, entro 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 si. OpenCAL esta pensada para distintos volumenes de impresion, proyectores o lo que se tenga a mano, y se espera que cualquier pieza termine en cuestion de minutos. Puede hacer las mismas piezas pequenas del modelo anterior, pero ya se han probado experimentos con formatos mas grandes.
¿Hasta donde puede llegar la VAM?
Es claramente mas rapida que la impresion tradicional, pero todavia arrastra problemas: como retirar la resina parcialmente curada de la pieza, o como saber cuando el trabajo termino. Son cuestiones que la comunidad esta resolviendo ahora mismo. Como pasa desde RepRap, sera esa misma comunidad la que decida hasta donde llega la tecnologia.
