La impresión 3D y sus usos en la industria de la construcción

impresión 3d en construcción

La impresión 3d no es nada nuevo para muchos, aunque no se puede decir lo mismo en el sector de la construcción. Con el paso de los años, nos hemos dado cuenta de una cosa: la construcción se ha mantenido igual en lo que respecta a las actividades diarias, con excepción del uso de algunas herramientas eléctricas. Esta situación cambió a partir de 2004, cuando el Profesor Behrokh Khoshnevis de la Universidad de Carolina del Sur construyó el primer muro mediante impresión 3D.

Esto incrementó la popularidad de la impresión 3D y, hasta la fecha, esta tecnología ha tenido numerosas aplicaciones. Desde entonces, los vendedores de impresoras 3D han registrado un aumento en las ventas.
En este artículo veremos la aplicación de la impresión 3D en la construcción y tomaremos nota de las compañías que han usado estas tecnologías.

Casas impresas en 3D

1. Construir 10 casas impresas en 3D

A principios de 2015, la empresa con base en Shangai WinSun Decoration Design Engineering construyó 10 casas impresas en 3D en menos de 24 horas. Según ellos, costaba unos 5000 $ construir cada casa. Además, una empresa rusa, Apis Cor, construyó una estructura similar.

Consiguieron realizar esta hazaña utilizando unas impresoras 3d gigantes que aplicaban un espray consistente en una mezcla de materias primas recicladas y cemento de secado rápido. Esto se llevó a cabo en un área externa y los bloques se transportaban desde ahí hasta la obra donde se montó la casa.

2. Desarrollo del proceso “contour crafting”

Como hemos mencionado anteriormente, el Profesor Behrokh Khoshnevis desarrolló un proceso llamado “contour crafting” o “construcción por contornos” que fue instrumental para la construcción del interior y exterior de los muros de una casa.
En primer lugar, el profesor diseñó una impresora 3D que se utilizó para testear el proceso a pequeña escala en el laboratorio. Tras conseguir buenos resultados, se dispuso a construir una impresora 3D más grande para usarla en la obra principal. La impresora 3D se diseñó para funcionar en una losa plana en el suelo. Se instalaron raíles junto al edificio a los costados del área marcada para el edificio. Estos raíles tenían la función de soportar el puente grúa que abarcaba la longitud completa del área del edificio. La impresora 3D tenía unas toberas por las que salían las capas de hormigón. Las capas de hormigón se apilaban en la parte interior y exterior de la pared de la casa y finalmente la empresa rellenaba los huecos intermedios con un aislante o con más hormigón.

3. Construyendo refugios de socorro en caso de catástrofe

Aunque no tiene una aplicación comercial a gran escala, una firma de arquitectura de Estados Unidos construyó una casa con forma de vaina usando la impresión 3D. Para ello, la empresa SOM se asoció con el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de los Estados Unidos.

Esta casa ecológica se imprimió con una impresora 3D especialmente diseñada para el proyecto y funcionaba con una combinación de materiales que incluía sistemas de energía solar renovable y gas. El resultado final fue una casa asequible que también podría ser útil en la resolución de problemas de alojamiento en caso de catástrofe natural. El tejado de la casa-vaina tenía paneles solares instalados y, por otra parte, un sistema de baterías integrado almacena energía y la usa para dar electricidad a la casa día y noche.

Impresión en 3D de un canal y un puente

1. La construcción del primer puente peatonal usando impresión 3D

El 26 de diciembre de 2016, se inauguró en Madrid el primer puente peatonal impreso en 3D. El puente se encuentra en el parque urbano Castilla-La Mancha en Alcobendas y lo construyó la empresa ACCIONA. Sus medidas son 12 metros de largo por 1,75 de ancho.
La construcción de este puente se llevó a cabo por fases con la empresas participantes del proyecto que jugaban un papel muy importante en cada fase. En primer lugar, el diseño arquitectónico se realizó separadamente y después la impresora 3D la fabricó otra empresa. La impresora se diseñó para colocar materiales únicamente donde fuera necesario, lo que permitió la construcción del puente con total libertad de forma.

2. La construcción de un canal

Además de para la construcción de un puente, la tecnología 3D se utilizó para la construcción de un canal en Amsterdam en 2014.
Se diseñó una impresora 3D especial que utilizaba plástico 3D para construir el canal. La impresora se podría describir como un brazo impresor gigante con forma de grúa, por lo que se le conoce como Kamermaker, que se traduce como “constructor de salas”.

Marcos de metal para estructuras sólidas

Una empresa holandesa, MX3D, ha creado un sistema de impresión 3D llamado WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), un proceso que permite la creación de estructuras de metal con impresión 3D.
Fue necesaria la fabricación de un robot especial con 6 ejes, un soldador y una tobera que solda las barras de metal capa por capa siguiendo el diseño programado. La empresa holandesa ha comentado que el robot es el resultado de la combinación de un robot industrial y una máquina soldadora gigante.

El mundo de la construcción todavía no ha visto las mejores aplicaciones de la impresión 3D, pero se espera que en los próximos años se utilice esta tecnología a gran escala. No cabe duda de que esto reduciría los tiempos de espera y los costes de manera significativa, lo que conduciría a nuevos avances en impresión 3D para la construcción. Además, es muy posible que la NASA consiga sus objetivos de utilizar la impresión 3D en el espacio exterior.

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