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INNOVACIÓN EN INFRAESTRUCTURA 

La empresa que está imprimiendo en 3D para el futuro

Tiempo de lectura: 4 minutos

Con ayuda de las workstations de Lenovo, MX3D construyó el primer puente de acero totalmente funcional impreso en 3D. Es probable que la industria manufacturera haya cambiado para siempre.
 

Si puedes imaginarlo, MX3D quiere imprimirlo. La empresa está reinventando la impresión en 3D mediante la adaptación de la tecnología avanzada más allá del ámbito de los objetos cotidianos para aplicarla a la fabricación y el diseño de la industria pesada. Hace esto con la esperanza de cambiar la forma en que construimos, vivimos y viajamos. En la versión del futuro que imagina MX3D, las personas vivirán un día en casas impresas en 3D, conducirán automóviles impresos en 3D y, quizás, habitarán una colonia impresa en 3D en la luna. 

Este tipo de estructuras requiere de técnicas de diseño e ingeniería innovadoras que muy probablemente no sean compatibles con las impresoras 3D orientadas a los consumidores finales, limitadas por los materiales y aparatos con formato rectangular. Para concretar sus ambiciosos planes, MX3D tuvo que pensar más en grande. Sin embargo, la tecnología de impresión en 3D que la empresa necesitaba aún no se había construido. Por eso, MX3D la inventó.  

La herramienta de impresión en 3D revolucionaria de esta empresa se hizo realidad en 2014. El dispositivo es diferente de las impresoras 3D convencionales, las cuales trabajan apilando capas de polímeros una sobre otra para crear un objeto modelado por computadora. La herramienta de impresión de MX3D puede describirse mejor como un robot industrial combinado con una soldadora. Esas son características que le permiten a la máquina imprimir estructuras masivas de prácticamente cualquier forma o tamaño suspendidas en el aire, con materiales resistentes tales como el acero y la resina. A medida que los robots completan secciones del proyecto, continúan sobre el espacio recién creado y avanzan con el proceso de impresión-soldadura. 

Las aplicaciones para la técnica de impresión de MX3D pueden ir tan lejos como la imaginación lo permita. Ya hay algunas de las esculturas impresas en 3D por la empresa en exhibición en diferentes museos del mundo. Pero la tecnología innovadora tiene el potencial de expandirse más allá del arte y la fabricación a pequeña escala para aplicarse a la producción masiva y de la industria pesada. La empresa espera colocar, en algún momento, sus brazos soldadores robóticos sobre ruedas que puedan recorrer rápidamente una fábrica o sitio de construcción y ayudar donde se los necesite. Por ejemplo, en la construcción de un complejo de viviendas, una aeronave o, incluso, un rascacielos.

Para la prueba de concepto inicial, MX3D pensó en los canales de Amsterdam. La ciudad es una hazaña de la ingeniería hídrica, con más de 160 canales que cruzan su geografía pantanosa. Estos canales, si se los coloca extremo con extremo, alcanzan el largo de más de 1,000 campos de fútbol americano. Para moverse en este territorio con tanta presencia de agua, son fundamentales las embarcaciones y, sobre todo, los puentes. 

"Pensamos que tenía sentido construir un puente que mostrase que la técnica, la tecnología como la impresión en 3D, está en verdad lista para la industria", explica Tim Geurtjens, cofundador y director de tecnología de MX3D. "Puedes hacer objetos duraderos, reales, funcionales con [la impresión en 3D]. Y el puente realmente lo demuestra".

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Construir un puente no es algo menor y la construcción de estos cruces hechos por el hombre ha obsesionado a los ingenieros desde épocas remotas. Los primeros puentes fueron probablemente estructuras rudimentarias, hechas de troncos de madera y barro, antes de que la piedra y, más recientemente, el acero se convirtieran en los materiales de construcción preferidos por su durabilidad y resistencia.

 

Cualquier puente, más allá de lo básico que sean sus materiales, debe lograr un equilibrio entre las mismas fuerzas físicas: la tensión y la compresión. La primera es una fuerza que jala hacia afuera mientras que la segunda empuja hacia adentro. Estas fuerzas canalizan sus cargas mediante una serie de soportes en la parte media y a cada lado de la estructura. Eso garantiza que el peso de la estructura y el peso que esta sostiene se repartan de manera uniforme sobre el plano. A pesar de existir en todos lados, los puentes son proezas de la ingeniería y el menor error de cálculo podría significar un colapso catastrófico.  

 

Sin embargo, para MX3D no había opción: tenía que ser un puente.

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En la segunda mitad de 2018, después de seis meses de impresión y años de desarrollo, el puente de MX3D, una hermosa masa de 12.5 metros de acero inoxidable ondulante, estuvo completo. Debido a las restricciones ambientales y de permisos, la empresa construyó el puente dentro de su laboratorio. De allí, podría en algún momento transportarse mediante una embarcación de carga hasta su emplazamiento permanente, Oudezijds Achterburgwal, un famoso canal del centro urbano histórico de Amsterdam.  

 

La herramienta de impresión en 3D está controlada por software de avanzada que computa cantidades masivas de datos. Para ello, MX3D recurrió a las workstations Lenovo, específicamente ThinkStation P910. Esta solución ofrece el tipo de rendimiento necesario para procesar eficazmente cantidades increíbles de información y ejecutar, al mismo tiempo, aplicaciones de optimización de la topología tales como Autodesk Fusion 360. 

 

"Las workstations son muy importantes para que podamos ejecutar nuestro software y calcular las formas intrincadas del puente", dice Guertjens.

 

Para las modificaciones sobre la marcha, los ingenieros y diseñadores de MX3D recurrieron a ThinkPad P40 Yoga para hacer un bosquejo de los cambios e implementarlos de manera fácil y rápida. Esto es importante cuando uno intenta fabricar algo tan masivo y complicado como un puente. 

 

El trabajo está lejos de terminar en ese punto. Una vez instalado el puente, MX3D creará un "puente más inteligente". Una serie de sensores que recubren la estructura supervisarán todo, desde las mediciones estructurales, como la presión del material y la vibración, a datos ambientales, como la calidad del aire y la temperatura. A través de las estaciones Lenovo ThinkStation, los ingenieros podrán medir las estadísticas del puente en tiempo real y hacer un seguimiento de cómo cambia la estructura con el paso del tiempo. En algún momento, el puente "aprenderá" a entender factores tales como cuántos peatones lo están cruzando y a qué velocidad.

 

Estos datos se utilizarán para crear un "gemelo digital" del puente que reflejará su rendimiento y comportamiento en vivo. Eso les permitirá a los ingenieros probar varias modificaciones que fundamentarán futuros diseños. Geurtjen dice que el "puente más inteligente" será el equivalente a un "laboratorio viviente". Después de todo, ese es el futuro que MX3D persigue y este elegante puente peatonal es solo el comienzo de los emprendimientos de impresión en 3D de la empresa. 

 

El puente impreso en 3D, una prometedora síntesis de la sensibilidad del diseño tradicional y la tecnología del siglo XXI, es solo el puntapié inicial para MX3D. Esta impresionante pasarela "demuestra que la impresión en 3D a gran escala puede hacerse con materiales sustentables y libertad de formas", dice Joris Laarman, cofundador de MX3D. Describe el puente como "una hermosa metáfora" que representa la unión de lo antiguo y lo nuevo "de una manera que combina lo mejor de ambos mundos".


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