Beneficios y usos de la impresión 3D en la construcción

El uso de la impresión 3D en la construcción es una tecnología relativamente nueva que sustituye parte del trabajo manual en la construcción por una máquina que crea y ensambla estructuras. Esta máquina reduce algunos de los costes de mano de obra y facilita la construcción de nuevos edificios. Puede evaluar si la impresión 3D es la mejor opción para usted si conoce sus ventajas en la construcción de nuevos edificios. Puede ser más económica, más cómoda y más respetuosa con el medio ambiente.

En este artículo, explicamos qué es la impresión 3D en la construcción, sus ventajas y sus aplicaciones.

¿Qué es la impresión 3D en la construcción?

Una impresora 3D in situ puede utilizarse para construir nuevas estructuras o componentes de estructuras, mientras que una impresora 3D externa puede construir el resto de la estructura. La impresora recibe las especificaciones de una aplicación de software y construye la estructura sobre una base utilizando materiales como cemento, plástico o metales líquidos que se fraguan y enfrían.

Hay tres tipos principales de impresión 3D en la construcción:

Extrusoras de brazo robótico

El método de extrusión con brazo robótico, también conocido como «contour crafting», implica un brazo o una estructura similar a una grúa que se mueve hacia adelante y hacia atrás, liberando materiales y creando capas. Las empresas constructoras instalan rieles alrededor de los espacios de construcción para que el brazo pueda cambiar de posición y altura según sea necesario. Las personas pueden utilizar este método para actividades de impresión 3D más pequeñas.

Dependiendo de los materiales, es posible que tenga que completar la mano de obra adicional para los proyectos que utilizan este método. Por ejemplo, puede mezclar el hormigón y verterlo en la impresora mientras construye para evitar que se endurezca antes de tiempo.

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Capas de arena

En este método, la impresora 3D libera capas de arena para construir estructuras. Una vez que las capas alcanzan el nivel de grosor deseado, la máquina libera gotas que endurecen y aglutinan la arena. Se puede utilizar este método para estructuras o materiales más pequeños en la construcción.

Combinación con otras tecnologías

Se puede combinar la tecnología de impresión 3D con otras tecnologías, como la soldadura. El brazo robótico u otra tecnología de impresión puede colocar en capas materiales como metales en bruto. La soldadura puede entonces solidificar los materiales mientras la máquina los imprime. Con este método se pueden crear estructuras como puentes que podrían no tener cimientos.

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Beneficios de la impresión 3D en la construcción

Las innovaciones de la impresión 3D pueden resolver muchos inconvenientes de la construcción tradicional, ya que algunas empresas han utilizado la impresión 3D para crear oficinas, casas y otras estructuras. Estas son algunas de las ventajas de la impresión 3D en la construcción:

Menos desperdicio

Las obras de construcción suelen generar muchos residuos, pero las impresoras 3D utilizan la cantidad exacta de materiales necesarios para construir algo, por lo que suelen generar casi cero residuos. Los planes de construcción también pueden incluir otros métodos de reducción de residuos para disminuir aún más la producción de residuos, como la prefabricación (cuando las empresas de construcción fabrican y construyen una estructura en pequeñas secciones para que la gente pueda montarla rápidamente en el lugar).

Reciclaje

Otra ventaja medioambiental de la impresión 3D es que puedes utilizar materiales reciclados en tus proyectos. Las impresoras 3D crean patrones de celosía con los materiales, por lo que el plástico reciclado puede crear una estructura resistente. Las obras de construcción también pueden utilizar otros materiales reutilizables como el hormigón reciclado.

Producción rápida

La impresión en 3D puede realizarse de forma continua con poca supervisión. Los proyectos de construcción suelen tener restricciones sobre cuándo pueden construir, como por ejemplo durante las noches o durante el mal tiempo, por lo que a veces los proyectos pueden llevar más tiempo. Debido a su casi automatización, las impresoras 3D a veces pueden crear casas u otras estructuras en pocos días.

Rentabilidad

Las impresoras 3D son rentables por muchas razones, como el ahorro de dinero en mano de obra y tiempo para los proyectos de construcción. Los trabajadores de la construcción suelen comprar las materias primas antes de medir y cortar lo que realmente necesitan, lo que puede producir desechos. En los proyectos que utilizan la impresión 3D, los trabajadores de la construcción suelen comprar la cantidad exacta de materiales que van a utilizar, lo que resulta más rentable.

Soluciones innovadoras

Mientras que los métodos de construcción tradicionales implican la reutilización de planos y plantillas, la impresión 3D puede crear soluciones personalizadas. Los arquitectos pueden diseñar edificios innovadores utilizando un nuevo software de arquitectura y la impresora 3D puede crearlos. Por ejemplo, si los clientes quieren un diseño específico o formas inusuales para sus casas u oficinas, puede reelaborar los modelos en el software y reimprimirlos hasta construir el producto final. Puede hacer esto con poco impacto en el coste o el esfuerzo humano.

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Menos impacto humano

Además de reducir los residuos generados por los humanos en las obras, la impresión 3D también puede dar a las obras la oportunidad de estar casi libres de errores. La impresión 3D puede producir estructuras de alta calidad para los clientes y reducir el número de accidentes en las obras. Como las impresoras pueden funcionar durante las noches y los fines de semana, los humanos suelen ser los únicos responsables de supervisar las máquinas.

Usos de la impresión 3D en la construcción

Hay varias situaciones de construcción en las que se puede utilizar la impresión 3D. He aquí algunos ejemplos:

Completar un trabajo completo

Las impresoras 3D pueden crear edificios enteros, incluyendo casas y oficinas. Esto suele ser más rentable, mejor para el medio ambiente y más rápido que la construcción tradicional. Las ciudades también pueden considerar el uso de la impresión 3D para otras necesidades de infraestructura, como escaleras, puentes, barandillas y otros proyectos comunitarios.

Creación de prototipos

Los prototipos son modelos preliminares de estructuras que ofrecen un ejemplo de cómo podría ser algo. Por ejemplo, si una empresa quiere construir una nueva oficina, una impresora 3D podría crear un prototipo para la oficina mucho más fácilmente que una empresa de construcción podría nivelar el terreno, contratar mano de obra y preparar obras completas. Aunque sigue habiendo un coste, la impresión 3D ofrece a los clientes la posibilidad de crear estos prototipos mucho más rápidamente y a un precio menor que la construcción de prototipos completos mediante métodos de construcción tradicionales.

Crear modelos arquitectónicos

El modelado consiste en que las empresas constructoras o los arquitectos escalan los proyectos propuestos a un tamaño que se puede ver en un espacio más pequeño. Esto permite a los clientes inspeccionar el diseño, la distribución y otros elementos de una estructura. En la construcción tradicional, la gente suele diseñar las estructuras a través de un software y luego construir los modelos manualmente. La impresión 3D puede construir rápidamente los modelos una vez que se ha creado la estructura en el programa informático y la impresora tiene los materiales, lo que permite crear más modelos arquitectónicos.

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Crear piezas

Las empresas de construcción pueden utilizar la impresión 3D para crear los materiales que necesitan si el proyecto es demasiado complejo para imprimirlo. Pueden utilizar la impresión 3D para imprimir las medidas exactas que desean para sus materiales, lo cual es rentable y puede tener beneficios medioambientales porque este proceso suele producir menos residuos. Esto puede garantizar que la mano de obra de la construcción siga teniendo demanda y puede permitirle crear los componentes que necesita a partir de materias primas.