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INNOVACIÓN EN INFRAESTRUCTURAS 

La empresa que imprime en 3D con vistas al futuro

Tiempo de lectura: 4 minutos

MX3D, equipado con las workstations de Lenovo, ha construido el primer puente completamente funcional impreso en 3D de acero. Es probable que el sector de la fabricación ya no vuelva a ser el mismo.
 

Si puedes imaginarlo, MX3D quiere imprimirlo. La empresa está llevando la impresión 3D al límite, adaptando la tecnología avanzada más allá del ámbito de cualquier objeto cotidiano a la fabricación y diseño pesados con la esperanza de cambiar el modo en que construimos, vivimos y viajamos. En la visión del futuro proyectada por MX3D, los humanos vivirán algún día en casas impresas en 3D, conducirán automóviles impresos en 3D y, posiblemente, ocuparán una colonia impresa en 3D en la Luna. 

Este tipo de estructuras requieren técnicas innovadoras de ingeniería y diseño, poco factibles para impresoras 3D orientadas al consumidor o restringidas por materiales limitados y aparatos tipo caja. Para ver hechos realidad sus grandes planes, MX3D tuvo que pensar a lo grande, pero la tecnología de impresión 3D que necesitaba la empresa aún no existía. Así que MX3D tuvo que inventarla. 

La revolucionaria herramienta de impresión 3D de la empresa se materializó en 2014. El dispositivo es diferente a las impresoras 3D tradicionales, que funcionan colocando polímeros por capas uno encima de otro para crear un objeto modelado por ordenador. La herramienta de impresión de MX3D puede describirse mejor como un robot industrial combinado con una máquina de soldar, es decir, con funciones que permiten a la máquina imprimir estructuras macicas de casi cualquier forma o tamaño en el aire, con materiales resistentes como el acero y la resina. A medida que los robots van completando cada parte del proyecto, siguen hacia el espacio recién creado y continúan con el proceso de impresión-soldadura. 

Las aplicaciones para la técnica de impresión de MX3D pueden tener tantas opciones como haya en tu imaginación. De hecho, algunas de las esculturas impresas en 3D de esta empresa se exhiben en museos de todo el mundo, aunque la tecnología innovadora tiene el potencial necesario para ampliarse más allá del arte y la pequeña fabricación y llegar a la industria pesada y la producción en grandes cantidades. Con el tiempo, la empresa quiere colocar sus brazos de soldadura robóticos sobre ruedas para que puedan acercarse a una fábrica y/o un lugar de construcción y ayudar allí donde sea necesario, ya sea construyendo un complejo de viviendas, un avión o incluso un edificio de gran altura.

En la fase inicial de prueba de concepto, MX3D se dedicó a observar las vías fluviales de Ámsterdam. La ciudad es una hazaña de la ingeniería acuática gracias a sus más de 160 canales que serpentean entre su pantanosa geografía. Estos canales, colocados de punta a punta, se extienden a lo largo de más de 1000 campos de fútbol. Para cruzar un territorio tan acuoso, hay que depositar toda su confianza en los barcos y, lo más importante, en los puentes. 

«Pensamos que tenía sentido hacer un puente para demostrar que esta técnica, una tecnología similar a la impresión 3D, sí que está preparada para este sector». explica Tim Geurtjens, cofundador y director técnico de MX3D. «Puedes hacer objetos duraderos, reales y funcionales con ella [la impresión 3D]. Y los puentes pueden demostrar todo eso».

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La construcción de un puente no es nada fácil; es más, la construcción de estos cruces artificiales ha atormentado a los ingenieros desde la antigüedad. Los primeros puentes fueron probablemente estructuras rudimentarias que consistían en troncos de madera y tierra, primero de piedra y luego de acero, y que después se convirtieron en los materiales de construcción preferidos, los favoritos por su durabilidad y resistencia.

 

Cada puente, independientemente de lo rudimentarios que sean sus materiales, deben equilibrar las mismas fuerzas físicas: tensión y compresión. La primera se trata de una fuerza de tracción hacia afuera, la segunda consiste en una fuerza de empuje hacia adentro. Estas fuerzas canalizan sus cargas sobre una serie de soportes en mitad y a cada lado de la estructura, encargándose de que el peso de la estructura y lo que transporta quede uniformemente repartido en todo el plano. A pesar de su ubicuidad, los puentes son proezas ingeniosas de la ingeniería y el menor error de cálculo podría dar paso a un catastrófico colapso. 

 

Pero para MX3D tenía que ser un puente.

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En otoño de 2018, tras seis meses de impresión y años de desarrollo, el puente de MX3D, una magnífica masa de 12,5 metros de acero inoxidable ondulado, por fin vio la luz. Debido a restricciones medioambientales y de permisos, la empresa construyó el puente en su laboratorio, desde donde eventualmente transportará en un barco plano a su hogar permanente por el Oudezijds Achterburgwal, un famoso canal en el centro histórico de la ciudad de Ámsterdam. 

 

Un software avanzado, capaz de calcular grandes cantidades de datos, es el encargado de controlar la herramienta de impresión 3D. Para ello, MX3D recurrió a las soluciones de  workstations de Lenovo, en concreto a la ThinkStation P910, que cuenta con el máximo rendimiento para procesar de manera eficiente cantidades increíbles de información, todo ello al tiempo que se ejecutan aplicaciones de optimización como Autodesk Fusion 360. 

 

«Las workstations son realmente importantes para poder ejecutar nuestro software y poder calcular las formas intrincadas del puente», dice Guertjens.

 

En cuanto a las modificaciones sobre la marcha, los ingenieros y diseñadores de MX3D confían en la ThinkPad  P40 Yoga para esbozar alteraciones e implementarlas después fácil y rápidamente. Esto es importante cuando se está intentando fabricar algo tan macizo y complicado como un puente. 

 

Pero el trabajo no termina ahí. Una vez instalado el puente, MX3D se pondrá a trabajar para crear un «puente más Smart». Una serie de sensores que recubren la estructura hará un seguimiento de todo, desde las mediciones estructurales, como la deformación y la vibración, hasta los datos medioambientales, como la calidad del aire y la temperatura. Con una Lenovo ThinkStation, los ingenieros podrán medir las estadísticas del puente en tiempo real y realizar un seguimiento sobre los cambios en la estructura a lo largo de los años. Por último, el puente «aprenderá» a entender algunos factores como el número de peatones que transiten por él y a qué velocidad.

 

Estos datos se utilizarán para crear un «gemelo digital» del puente que reflejará su desempeño y comportamiento en vivo, y permitirá a los ingenieros probar varias modificaciones que les servirán de orientación en los futuros diseños. Geurtjen señala que el «puente más Smart» será equivalente a «un laboratorio vivo». Después de todo, MX3D está en busca del futuro, y la elegante pasarela es solo el comienzo de los esfuerzos de impresión 3D de esta empresa. 

 

El puente impreso en 3D, una tentadora síntesis de sensibilidad de diseño tradicional y tecnología del siglo XXI, es solo el comienzo de MX3D. La impresionante pasarela «demuestra que la impresión 3D a gran escala puede hacerse con materiales sostenibles y con libertad a la hora de crear formas», dice Joris Laarman, cofundador de MX3D. El puente, dice, es una «hermosa metáfora» que representa la fusión entre lo antiguo y lo nuevo, «de modo que saca lo mejor de ambos mundos».


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