Impresión 3D, corte láser y fundición: así se fabrican las ideas en Protospace de UDIT

Protospace, el laboratorio de prototipado de UDIT, Universidad de Diseño, Innovación y Tecnología permite a los estudiantes explorar diferentes procesos de fabricación y comprobar cómo se comportan sus ideas cuando abandonan la pantalla y se convierten en objetos reales. Tal y como no tardan en aprender los alumnos, diseñar un producto no consiste únicamente en plasmarlo en un modelo digital, sino también tomar una serie de decisiones que van a condicionar su futuro: cómo se va a fabricar, qué materiales e van a utilizar, qué procesos estarán involucrados, etc. 

Una pieza puede resultar convincente en la pantalla y, sin embargo, no funcionar cuando se produce, en lo que puede convertirse en un choque entre expectativas y realidad. El proceso de prototipado, como el que se produce en el Protospace de UDIT, se convierte así en una herramienta fundamental para pensar, comprobar y corregir. 

En este espacio de más de 1.000 metro cuadrados, situado en la última planta del Campus de Tecnología, Innovación y Ciencias  Aplicadas, UDIT ofrece a los estudiantes todo un conjunto de tecnologías de fabricación aditiva y sustractiva, corte, mecanizado, conformado y fundición, con las que pueden dar vida a sus ideas. Veamos las principales.

El prototipo como herramienta de diseño 

La impresión 3D ha modificado la manera de desarrollar productos. De forma sencilla y en pocas horas, permite convertir un archivo digital en una pieza física, ayudando a evaluar aspectos que difícilmente pueden comprobarse únicamente mediante una visualización: la escala, la ergonomía, los ajustes, la resistencia o la relación entre diferentes componentes. 

En el ProtoSpace de UDIT, la Bambu Lab X1-Carbon permite producir prototipos mediante filamento con rapidez y trabajar con diferentes materiales. Esta rapidez permite no solo comprobar en poco tiempo e insitu la viabilidad de una pieza, sino ganar en agilidad a la hora de producir una versión, facilitando una dinámica de iteración continua.  

Cuando un proyecto requiere mayor tamaño, precisión o calidad superficial, Protospace dispone de otras tecnologías de impresión. Por ejemplo, la Form 4L de Formlabs utiliza resina y tecnología de estereolitografía para producir piezas de gran formato con un elevado nivel de detalle. Esto permite trabajar sobre prototipos en los que el acabado tiene una importancia especial. La Fuse 1 de Formlabs, por su parte, trabaja mediante sinterizado selectivo por láser. En este proceso, un láser fusiona partículas de polvo para crear piezas resistentes y geometrías que serían difíciles de producir mediante otros sistemas de impresión. Esta tecnología permite aproximarse a prototipos de carácter funcional, desarrollar mecanismos y experimentar con componentes que necesitan soportar más presión o que dependen de piezas móviles.

Diseñar y significa elegir el material 

Además del proceso de fabricación, también hay que tener en cuenta que cada material plantea posibilidades y limitaciones diferentes. No responde igual una pieza fabricada en plástico que otra producida en madera, cerámica o metal. En el Protospace de UDIT, las posibilidades se multiplican. 

Las impresoras cerámicas Delta WASP permiten explorar procesos de fabricación aditiva con arcilla y otros materiales densos. La pieza se construye mediante la deposición sucesiva de capas, pero el resultado está condicionado por factores como la humedad, la consistencia del material, el secado o la posterior cocción. Este proceso introduce una relación especialmente interesante entre precisión técnica y comportamiento material. El archivo define una geometría, pero la cerámica mantiene sus propias características y puede transformarse durante las distintas fases de producción. 

Para los estudiantes, trabajar con este tipo de tecnología significa comprender que la materia no es un elemento pasivo.También condiciona el diseño, obliga a introducir ajustes y puede abrir posibilidades que no estaban previstas en el modelo inicial. 

La exploración de materiales continúa con el horno de fundición, que permite trabajar con metales y procesos de colada. En este caso, el diseño de la pieza está estrechamente relacionado con la creación del molde y con las condiciones necesarias para verter el material fundido. El diseñador no solo define el objeto final. También debe pensar en el proceso que permitirá fabricarlo. 

Fabricar también es restar 

No todos los objetos se construyen añadiendo material capa a capa. Muchos procesos de fabricación parten de una plancha, un tablero o un bloque del que se corta o retira aquello que no forma parte de la pieza final. En este terreno, las fresadoras CNC del laboratorio permiten trabajar desde esa lógica de fabricación sustractiva. 

La Fox Pro de NomadTech está orientada al mecanizado de gran formato. Su área de trabajo permite abordar tableros completos y producir elementos destinados, entre otros ámbitos, al mobiliario, la construcción de estructuras o la fabricación de moldes. Puede trabajar con materiales como madera, plásticos, espumas técnicas, composites o metales no ferrosos. Esto permite trasladar un modelo digital a una pieza física mediante operaciones de corte, perforación, vaciado o rebaje. 

La Red Fox 2, de dimensiones más compactas, permite desarrollar modelos bidimensionales y tridimensionales con un alto nivel de control. Su formato facilita la producción de componentes, piezas de precisión y prototipos de menor escala. 

Merece la pena destacar que el mecanizado CNC obliga a considerar aspectos que forman parte del diseño industrial real: la orientación de la pieza, el diámetro de la herramienta, la profundidad de corte, las tolerancias o el aprovechamiento del material. 

De una superficie plana a un objeto tridimensional 

Más avanzada que las anteriores, la Atheon Laser XL de NomadTech permite cortar y grabar materiales como madera, cuero, papel, cartón, espumas o metacrilato a partir de un corte láser que resulta especialmente útil para producir piezas planas que posteriormente se ensamblan, pliegan o combinan hasta formar una estructura tridimensional. Se utiliza en la creación de maquetas, sistemas de unión, luminarias, packaging o componentes de mobiliario. 

Esta tecnología invita a pensar el volumen desde el plano. El estudiante debe decidir cómo se distribuirán las piezas sobre la superficie disponible, cómo se unirán y de qué manera puede reducirse el desperdicio de material. 

Por otro lado, la Formech Compac Mini permite realizar un recorrido diferente. Mediante el termoformado, una lámina de material plástico se calienta hasta volverse moldeable y se adapta mediante vacío a la superficie de un molde. Este proceso se utiliza habitualmente para fabricar carcasas, bandejas o envases. Pero, para obtener un resultado adecuado, el molde debe estar diseñado teniendo en cuenta la profundidad, los radios, los ángulos y la extracción de la pieza. El termoformado demuestra con claridad que el proceso de producción condiciona el diseño desde el principio. 

Algunos materiales no pueden trabajarse correctamente mediante una cortadora láser o una fresadora convencional. En estos casos es necesario recurrir a otras tecnologías. 

En este terreno, la WAZER utiliza un chorro de agua a alta presión combinado con material abrasivo para cortar diferentes tipos de metales, vidrio, piedra, cerámica, composites o plásticos. Al tratarse de un proceso de corte en frío, no altera térmicamente los bordes del material. Esto permite producir geometrías precisas en materiales especialmente resistentes o sensibles al calor. 

Otra opción interesante es la Ion Plasma Pro de NomadTech destinada al corte de planchas metálicas mediante plasma. Esta tecnología permite trabajar con acero, acero inoxidable, aluminio y otros metales, y resulta adecuada para desarrollar componentes estructurales, soportes, sistemas de unión o piezas destinadas a proyectos de mayor escala.  Trabajar con metal introduce nuevas variables en el desarrollo de producto: resistencia, peso, espesor, ensamblaje y acabado. También permite que los alumnos exploren aplicaciones próximas a la movilidad, la construcción o el equipamiento industrial. 

Comprender cómo se fabrican los productos 

El valor de Protospace no reside únicamente en permitir que los estudiantes materialicen sus proyectos. También les ayuda a comprender que cada tecnología produce resultados diferentes y responde a necesidades distintas. Un mismo objeto podría fabricarse mediante impresión 3D, mecanizado, termoformado o fundición. Pero cada elección modificaría su apariencia, resistencia, coste, impacto material y posibilidades de producción. Aprender a diseñar implica aprender a comparar esas alternativas. 

En Protospace, los estudiantes pueden enfrentarse a las consecuencias reales de sus decisiones: una pared demasiado fina, una unión que no encaja, un material que se deforma o una geometría que no puede mecanizarse como se había previsto. Estas situaciones forman parte del proceso de aprendizaje. Obligan a revisar el proyecto, entender sus limitaciones y buscar las soluciones más adecuadas. 

En este recorrido entre el diseño digital y la materia, Protospace se convierte en un espacio para experimentar, pero también para comprender cómo se desarrollan los objetos que forman parte de nuestra vida cotidiana.