Mobiliario único impreso en 3D gracias a la extrusión de pellets

La fabricación aditiva (AM) es una tecnología transformadora en la producción de mobiliario que permite una personalización, flexibilidad de diseño y sostenibilidad sin precedentes. Entre las diversas tecnologías de impresión 3D, la extrusión de pellets se ha convertido en el método de preferencia porque puede producir piezas a gran escala de forma rápida y asequible, lo que hace factible la producción de muebles de uso final. 

El estudio de diseño Slicelab se asoció con el grupo de innovación de aplicaciones (AIG) de 3D Systems en un proyecto reciente para dar vida al concepto de un sillón y una lámpara inspirados en el lenguaje visual del vapor o el humo. Este estudio de caso explora el proceso desde el concepto de diseño hasta la creación de dos piezas de mobiliario que solo podían crearse con impresión 3D por extrusión de pellets.

“Nos inclinamos por diseños que sean únicos para la impresión 3D y orgánicos. Superamos los límites del diseño de geometría y los límites del diseño para la fabricación aditiva para lograr que más personas la usen y vean lo que puede hacer”.

-Arthur Azoulai, cofundador de Slicelab

Antecedentes

Anteriormente, los diseñadores y fabricantes de muebles a menudo encontraban dificultades cuando se trataba de crear muebles únicos y personalizables. Los métodos tradicionales de fabricación de mobiliario requieren herramientas extensas y prototipos que consumen mucho tiempo y generan un desperdicio de material significativo. Además, producir diseños complejos con métodos tradicionales suele ser prohibitivo en cuanto a los costos o imposible. La AM por extrusión de pellets ofrece soluciones a esos desafíos al ampliar las posibilidades de fabricación a empresas innovadoras como Slicelab. 

Los fundadores de Slicelab, Arthur Azoulai y Diego Taccioli, crean muebles, diseños de productos tangibles e instalaciones arquitectónicas mediante métodos de fabricación avanzados; principalmente la fabricación aditiva. Recurrieron a las impresoras Titan 3D de extrusión de pellets de gran formato de 3D Systems no solo por la capacidad de producir el sillón y la lámpara en una sola pieza, sino también por la velocidad y la amplia gama de materiales de pellets disponibles para la impresión.

Fusionar la estética con la función nunca es sencillo, y Slicelab sabía lo que quería: que este sillón tuviera un perfil orgánico e interesante que no solo lo diferenciara de los muebles tradicionales, sino que también lo diferenciara de otros sillones impresos en 3D que circulan en el mercado.

“Por lo general, otros sillones impresos en 3D no aprovechan al máximo la tecnología aditiva. Se imprimen sobre el eje Y, básicamente, poniendo el sillón de lado y haciendo algún tipo de extrusión de perfil”, indicó Azoulai.

En cambio, Slicelab diseñó la impresión del sillón con la parte delantera en la parte inferior, en contacto con la placa de impresión. Este enfoque permitió más libertad en la forma general, pero también los obligó a pensar con creatividad para evitar un exceso de superficie sobresaliente que pudiera dificultar la impresión. Y al igual que con todas las piezas de uso final creadas mediante fabricación aditiva, tenía que tener la resistencia y la funcionalidad de un sillón y no doblarse demasiado al sostener el peso.

“Trabajamos de cerca con el equipo AIG de 3D Systems mientras iterábamos el diseño. Nuestra forma llevó la capacidad de impresión al límite en paralelo con la consideración de la estructura general”, señaló Taccioli. “Su gente pudo ayudarnos a mejorar el diseño durante todo el proceso para evitar la flexibilidad excesiva”. 
 

Gracias a la alta velocidad y rendimiento de los sistemas de extrusión de pellets Titan, las primeras versiones del sillón Steam y de la lámpara se realizaron en cuestión de días. En comparación con la impresión por extrusión de filamentos, la extrusión de pellets es hasta 10 veces más rápida y 10 veces más económica, lo que permite que la iteración del diseño se realice no solo a tiempo, sino también de manera asequible. Esto permitió que Slicelab obtuviera el primer sillón impreso en mano e hiciera cambios en los diseños rápidamente a fin de mejorar los ángulos y dimensiones, lo que hace que el sillón sea más cómodo para una mayor cantidad de personas.

El sillón, con medidas de 33” × 31” × 36”, y la lámpara, que cuenta con una impresionante altura de 67”, se imprimieron en una pieza en el EXT 1270 Titan Pellet y con un volumen de impresión de 50” × 50” × 72”. Debido al gran tamaño de las piezas, así como a los requisitos estéticos y de funcionamiento, la extrusión de pellets Titan fue la única tecnología de AM adecuada para producir las piezas. La impresión del sillón tardó 25 horas y se utilizaron 90 libras de pellets termoplásticos. Imprimir el mismo diseño en una impresora de extrusión de filamentos hubiera tardado al menos cuatro veces más y los materiales hubieran sido entre dos y tres veces más caros. Los pellets también permiten anchos de extrusión de hasta 9 mm, lo que produce piezas más resistentes en comparación con la misma pieza impresa en una impresora de filamentos.