Tribulaciones de un pobre modelador acerca de la impresión 3D

Ahora que se cumplen 5 años de mi primera ‪‎impresión 3d‬, me gustaría apuntar unas reflexiones acerca del estado de las cosas:

(Aviso: este texto es fruto de la frustración con el servicio de Shapeways. Puede que no todo lo expresado aquí pueda ser probado, y sea solo fruto de mi indignación)

En 1987, me regalaron un Amstrad CPC de 8 bits. De los de cinta de casette, con su Basic 1.0, sus 64K de memoria y sus míticos juegazos ultraadictivos.
En 1994, el viejo ordenador de cinta fue sustituido por un 486 DX2 a 66 MHz con la friolera de 4M de RAM y 25 de disco duro.
En 1997, el 486 dejó paso a un AMD... cuyas características no recuerdo bien, pero que era un verdadero pepino.
En 10 años, la evolución de los ordenadores personales había sido tan abismal como la diferencia entre la Edad de Bronce y la Edad de Hierro.
...

En 2006 tuve mi primer contacto con una ‪#‎impresora3D‬. Fue en el SIMO, donde acudimos a probar una ZCORP con su flamante impresión a todo color...

En 2015, la ZCORP con su flamante impresión a todo color sigue siendo la misma impresora de 2006, y la única que a día de hoy, comercialmente, ofrece impresión en color.

La tecnología que usa la ZCORP fue concebida para prototipado rápido y su evolución, a pesar de la publicidad, ha sido nula. Es una tecnología que no puede mejorarse y con unas limitaciones considerables que la convierten en una opción muy poco práctica más allá de su función original.

En 2008 realizé mi primera impresión mediante tecnología SLS a través del servicio de impresión 3d de Shapeways. Una tecnología de los años 90 que por primera vez se ofrecía de forma asequible.

En 2015, Shapeways sigue ofreciendo la misma tecnología, concebida también para prototipado rápido, con las mismas posibilidades que hace ya la friolera de 7 años, y con los mismos (y cada vez más considerables) problemas y dificultades.

La evolución del SLS ha sido nula en estos años, más allá del descenso de los precios de las máquinas, debido a la caducidad de las patentes. Aún así, hablamos de máquinas industriales que superan los 100000€.

En 2010 realizé mi primera impresión en resina mediante SLA a través de otro servicio llamado i.materialise. En este caso, usando un polímero gris con un aspecto final muy bueno, que como en los casos anteriores, también fue concebido para prototipado rápido.

En 2015, el mismo material sigue disponible aunque es imposible de utilizar debido a las restricciones aplicadas en el mismo al diseño de los modelos, puesto que el índice de impresiones fallidas era tan elevado que para la compañía era una ruina.

En 2010, probé también por primera vez la resina fotosensible, en este caso transparente, que ofrece Shapeways, también usando la tecnología SLA.

Aunque el resultado de la impresión y el nivel de detalle eran de notable calidad, la tecnología tampoco se libra de su concepción original como utilidad de prototipado rápido, y las problemáticas habituales en el aspecto final, no justifican los elevados precios.

En 2015, como gran avance en esta tecnología, Shapeways ha eliminado la opción más barata (con menos resolución), porque la mano de obra necesaria para "limpiar" los modelos no compensaba el precio, y ha añadido una nueva opción, con más resolución, mayor tiempo de producción (casi 3 semanas de media), y un coste final exponencialmente más caro que en la versión con menor resolución.
¿Qué quiero decir con todo este baile de fechas?

Que aquellos que comparan la ‪#‎impresión3D‬ con cualquier otra tecnología, se olvidan de que en estos años de burbuja mediática respecto al tema de la impresión doméstica, lo único que ha ofrecido el mercado en realidad, es una lavado de cara de una tecnología que cuenta con 2 décadas de existencia, y que en muchos casos, ha alcanzado un desarrollo que no ofrece posibilidades de mejora real.

Nótese que mi foco de atención no es la versión industrial, ni aplicada a medicina, robótica, exploración espacial, etc. de la impresión 3D.

Siempre que hablo de estas cosas, tengo en mente esa visión estúpida de "una impresora en cada casa" que nos ofrece el telediario al uso, donde se trata de convencer al espectador descerebrado medio, de que con un aparato de 1000 o 2000€ fabricado por el patrocinador del momento, que solo puede usar filamento de material plástico, podrá imprimirse, en el garaje de su casa, mediante un simple click, un microondas, una lavadora, un coche, un portaaviones nuclear o una nave intergaláctica.

Dejando a un lado las impresoras de filamento, cuya evolución en estos últimos años también ha sido nula, más allá de nuevos tipos de extrusores, camas calientes, mayor velocidad, diseños chulos basados en el rollo Apple, y la misma fiabilidad que la caja de Schrödringer, es decir, ninguna, que cuando aparecieron los primeros kits reprap y similares hace ya unos cuantos años, el hecho de comparar la impresión 3D con cualquier otra tecnología habitual, me parece un insulto a la inteligencia.

El salto brutal entre mi ordenador de 8 bits y el PC en solo 10 años permitió convertir un juguete muy divertido, pero al fin y al cabo, un juguete, en una herramienta con usos infinitos que se ha convertido en un elemento más o menos imprescindible en la vida diaria.

El salto nulo en el mundo de la impresión 3D, más allá del bulo habitual que supone la propaganda, es un ejemplo claro de cómo la humanidad, sumergida en una espiral especuladora, se ha olvidado de que la inversión económica debería servir fundamentalmente para la mejora de las tecnologías, asumiendo el riesgo del fracaso en el camino, y contempla impasible como la industria absorbe en su lugar toneladas de dinero, sin ser capaz de ofrecer nada nuevo, excepto una carcasa más molona que la anterior o un volumen de impresión un poquito más grande.

No voy a entrar en el tema de los modelos 3d que hacen falta para que cualquier impresora sea realmente útil, y en la estúpida visión del "todo gratis" que a muchos les ha infectado la cabeza hasta el punto de pensar que en unos años internet va a estar llena de repositorios infinitos de objetos que, en caso de no ser 100% adecuados a las necesidades de cada uno, cualquier sobrino de 6 años será capaz de reconvertir en la pieza adecuada por inspiración divina, porque como modelador 3d, me enciendo, por lo que voy a intentar ceñirme en las divagaciones a la opción más racional de la impresión 3d para el público normal, que son los "marketplaces" de impresión 3D.

Voy a centrarme en el caso de Shapeways y en toda la problemática que envuelve esta plataforma de impresión online, que en 8 años de actividad, ha sido completamente incapaz de cumplir sus intenciones de llevar la impresión 3d al grán público.

La empresa se fundó en 2007, y desde entonces, se ha cepillado unos 80 millones de dólares en inversiones y ampliaciones de capital. Al menos esa es la cifra pública.

¿Qué ha hecho Shapeways con esa ingente cantidad de recursos económicos?

Pues lo mismo que todos sus competidores (Sculpteo, i.materialise, Ponoko, etc.): comprar impresoras (o subcontratar los servicios de impresión... lo que es todavía peor) y tratar de convencer a los inversores de que la publicidad y la gran versatilidad de esta nueva revolución industrial equiparable a la del Neolítico o a la del siglo XIX con el vapor, está convenciendo a la gente de que ya nadie puede vivir sin imprimir en 3D cualquier cosa que a día de hoy es fabricada infinitamente más barata y con infinita mayor precisión mediante cualquier proceso tradicional, en la mayor parte de los casos.

Por supuesto, no lo han conseguido desde ningún punto de vista, porque no conozco absolutamente a nadie en mi entorno que posea objeto alguno imprimido en 3d, pero en los papeles y en los medios de comunicación hoy en día cualquier actividad está tan distorsionada que da la impresión de que gracias a la impresión 3D vamos a colonizar Marte hasta el infinito y más allá.

Pero, si todo es una farsa, una burbuja tecnologócia y mediática tan estúpida como la de los community managers o las apps de los móviles, ¿cómo funcionan realmente estos sitios y cuál es su supuesto modelo de negocio?

Muy fácil:

Yo mismo, como diseñador 3d, veo un sábado por la noche Mad Max (las buenas, no la última), después de pasar la tarde echando una partida al wargame de turno, y se me ocurre una idea maravillosa. Modelar un vehículo post-apocalíptico en 3D, pero de ambiénte ibérico, cuyo conductor podría haber sido Alfredo Landa en lugar de Mel Gibson, para usarlo en mis partidas.

Genial. Me pongo manos a la obra, y tras unas 60 horas de modelado y optimización, que como todos sabemos, cualquier hijo de vecino es capaz de llevar a cabo, lo subo a Shapeways, le doy al botón de imprimir, y et voilà...

De una imagen en mi cerebro como esta

Pasamos a tener en mi mesa una versión real (y genial) como esta

https://scontent-mad1-1.xx.fbcdn.net/…/11999763_77236537955…

Pero la cosa no queda ahí. Si solo fuera eso, no tendría gracia alguna. Hay que añadir alguna pijada vendible como el concepto de "maker".

Así, ya no solo soy un diseñador 3d en los ratos libres, trabajando en una oficina gris y fría de cualquier cosa por una miseria, sino que soy un luminoso maker producto de la impresión 3d e hijo de la III Revolución industrial, que pertenece a la comunidad global de "makers" que van a revolucionar el mundo tradicional descentralizando absolutamente todos los procesos productivos y reduciendo el concepto de economía de escala (y sus bondades) a una broma del pasado equiparable al derecho de pernada.

Ahora, como "maker" de la comunidad, Shapeways me permite añadir una cantidad al coste de impresión y vender el producto a través de su tienda online a los 6000 millones de potenciales clientes que componen la humanidad.

Porque quizás alguno no se haya dado cuenta todavía de que los modelos 3d no nacen del aire, y de que alguien tiene que producirlos, con un trabajo considerablemente engorroso que además, hay que optimizar para cada material y tecnología, con sus compromisos y limitaciones.

Así que todo es maravilloso. Cientos de miles de diseñadores haciendo pruebas de impresión que cuestan una pasta (que es de lo que vive Shapeways para justificar su volumen de producción), para posteriormente venderlos a través del marketplace (que además del coste de impresión te impone un impuesto revolucionario, digo comisión adicional por venta) obteniendo infinitas cantidades de dinero con la venta de los productos que te permitirán en un breve plazo de tiempo abandonar esa fría y gris oficina y convertirte en un nuevo y luminoso miembro de la nueva Edad de Oro de la Humanidad Imprimida en Tres De.
Venderlos, sí. ¿Pero a quién?...

A nadie.

El cuento de la lechera otra vez.

En realidad, Shapeways se niega a publicar dato alguno acerca de su volumen de ventas y se rumorea que tanta ampliación de capital responde al hecho de que la rentabilidad del negocio es más o menos nula, y han optado por una maravillosa huida hacia delante. puesto que, basándome en mi experiencia, muy poca gente en su sano juicio está deseosa de gastarse su dinero en una tecnología cuya característica fundamental es la relación directa entre el coste de producción (material y tiempo) y el tamaño del objeto imprimido.

Y eso que Shapeways es la opción más barata y la única realmente asequible para la venta directa al consumidor del objeto imprimido. Pero la realidad es que nadie en su sano juicio está dispuesta a pagar los estratosféricos precios de los objetos imprimidos en 3D.

Pero, ¿por qué los precios son tan elevados?.

Pues fundamentalmente, porque la tecnología SLS que es con la que está imprimido mi Seat Panda postapocalíptico, es una tecnología en vía muerta. Aclaro que no es que sea una tecnología "mala", sino que fue concebida para prototipado rápido y no para fabricar en masa miles de productos, ocasionando unos porcentajes de fallos de impresión brutales y unas necesidades de mano de obra que encarecen enormemente el proceso.

Pero al fin y al cabo, es la misma tecnología que hace 20 años, y ni un sólo dólar de esos 80 millones recibidos por la empresa, ha sido invertido en mejora tecnológica alguna.

Para el que no la conozca, la tecnología SLS funciona mediante un láser que recorre una bandeja de polvo de nylon, fundiendo las partículas capa por capa, hasta completar el modelo.

El proceso comienza con un técnico revisando modelo por modelo en pantalla, para verificar que más o menos las piezas tienen tamaño suficiente como para superar el proceso de impresión. Después, tiene que ubicar cada modelo en el volumen disponible hasta optimizar lo máximo posible el espacio para amortizar la impresión, ya que el tiempo es un factor fundamental y es más o menos el mismo para un volumen dado, esté más o menos lleno de objetos.

Duante el proceso, el número de factores que intervienen en el resultado final es tan grande, que lo de la incertidumbre cuántica es una broma comparado con esto.

(Ver la primera imágen que acompaña al texto, con la misma pieza imprimida en dos días diferentes.)

Dos impresiones de la misma pieza, y dos resultados abismalmente diferentes.

¿Y qué consecuencia tiene una minucia como esta de la precisión de +-0.1mm o 0.2mm que parece tan ridículo?

Pues simplemente, que en el caso de mi vehículo post-apocalíptico que hasta la última semana de septiembre era un modelo 100% imprimible ahora, ya no se considera imprimible, porque determinadas partes que antes eran estructuralmente aceptables, ahora son demasiado frágiles y cuando el técnico de turno tiene que limpiarlo, se parte la pieza y hay que imprimir de nuevo todo el modelo.

Lo mismo para el 99% de buena parte de mis modelos. Modelos que me han supuesto un desembolso notable en pruebas de impresión, un trabajo de más de 5 años, muchos quebraderos de cabeza, y que ahora, la empresa que afirmaba que eran imprimibles 100%, se niega a imprimir, indicándome amablemente que los revise y suba de nuevo... pagando de mi bolsillo, eso sí, las nuevas pruebas de impresión para verificar que el modelo es correcto.

¿Alguien conoce de verdad algún tipo de proceso industrial con una incertidumbre tan elevada y una fiabilidad tan baja que sea incapaz de repetir 2 veces el mismo resultado y, lo que es todavía peor, de determinar si el proceso es posible o no llevarlo a cabo en función del día de la semana?

Volviendo al proceso, finalmente, si todo sale bien, alguien tiene que sacar los modelos de la bandeja, eliminar el material sobrante, limpiar bien cada pieza, bañarla en cianocrilato un par de veces para que sea mínimamente resistente, ordenarla, revisarla, comprobar que no falta ninguna en el conjunto, empaquetarla y enviarla.

Cualquier fallo en este proceso en el que intervienen una docena de personas (según los datos que ofrece Shapeways) requiere imprimir el modelo completo otra vez y repetir el proceso completo desde el principio.
En octubre de 2014, los precios de impresión en esta tecnología se modificaron, para hacerlos exponencialmente relativos al volumen de impresión, añadiendo un coste fijo de 1,5€ por cada parte individual en el modelo, y ahora cualquier modelo mayor que un huevo de codorniz, es absurdamente tan costoso, que ni siquiera los diseñadores podemos afrontar el coste del material para tratar de realizar pruebas de impresión de nuestros modelos.
Pero más allá del cabreo que pueda tener, estoy seguro de que si Shapeways no ha invertido ni un solo euro en mejorar estos procesos, tratando de automatizar alguna de las fases, es en buena medida por una razón tan simple como que no se puede.

Esa es la mayor tristeza que acompaña a la impresión 3d en su devenir de los últimos años.

Y Shapeways es la mayor empresa dedicada a la impresión 3d a gran escala. El resto, hacen exactamente lo mismo pero con precios todavía mayores, por lo que el gran público sigue sin acercarse de verdad a una tecnología, que entre otros muchos inconvenientes, es simplemente un lujo absurdo.

¿Alguien de verdad se plantea comprarse una taza o una funda para el móvil imprimida en 3d, cuando en el chino de abajo las tienes 10 veces más baratas?
Toda la cháchara acerca de la impresión 3d como nuevo paradigma de la producción industrial es simplemente ridícula, y el problema no es el de las grandes empresas tratando de vender su obsoleta tecnología vestida de seda como si fuera algo revolucionario, el problema es el de los palmeros habituales que no han visto una impresora 3d en su vida, ni conocen el proceso, ni los problemas que ofrecen los pseudo-materiales que se publicitan como plástico, metal e incluso madera, pero que aplauden cualquier estúpido trampantojo comercial vestido de progreso tecnológico como si en ello les fuera la vida.
Muchos hablan del futuro de la tecnología, pero para mi Yo que habita en 2006, que tuvo en sus manos su primera pieza imprimida en 3d, con la decepción increible que supuso aquel objeto deforme, el futuro es hoy.
Y este futuro, la única alternativa que me ofrece la impresión 3d como semi-profesional al despropósito de los marketplaces, es la impresora Form 1.
Una máquina desarrolada en 2012, que se vendió a través de kickstarter, y que ahora en 2015 nos ofrece una evolución maravillosa, que consiste en un aumento de volumen ridículo, un depósito para la resina en lugar de tirar del frasco con una pajita y un poco más de velocidad, por un aumento de precio más que considerable que la convierte en todavía más en una pieza de lujo, antes que en una herramienta de trabajo.
Para el que no haya visto nunca lo que supone imprimir en resina, digamos que lo que te ofrece esta máquina, que es la mejor a día de hoy en el ámbito de los 3000€, es esto:
(Ver la segunda imágen que acompaña al texto, el cañón en azul con soportes color gris.)
Casi 8 horas de impresión para una pieza de 6x5x4cm, que tras ser imprimida, debe recibir un par de baños en alchohol isopropílico, y posteriormente, un buen rato de cuchilla y lija para eliminar todo ese soporte gris que hay que añadir para poder imprimir la pieza, y que en numerosas ocasiones, te jode, hablando en plata, los detalles que hay en esa zona.
Para evitar esto, se podría optimizar la posición de cada pieza (que en la imagen no tiene ningún tipo de optimización), pero el resultado final requeriría tener que hacer el mismo trabajo de post-producción sí o sí, que en modelos con detalles tan pequeños, es trabajo de relojero (y este modelo es a escala 1:48; a 1:148 que es mi escala habitual de modelismo ferroviario, cualquier soporte de esos y los restos que dejan en la superficie, suponen un problema enorme).
Pero los inconvenientes son muchos aparte del precio de la máquina: el volumen es de 125x125x165mm, por lo que para modelos grandes, hay que trocearlos, el ritmo de impresión es sumamente lento, por lo que si hay un fallo, hay que volver a empezar y el tiempo perdido supone un coste brutal, el litro de resina cuesta unos 150€, la bandeja de resina hay que cambiarla de forma habitual, y supone otros 60€, sin contar el coste de luz, además del ruido y la peste que supone la resina y el tratamiento con alcohol que no permite jugar con esto en el cuarto de los niños precisamente.
Y es que ya estamos en 2016 y esto es todo lo que hay. 10 años esperando la maldita revolución de la impresión 3d y me estoy haciendo viejo en el camino.
Mientras tanto, los servicios online de impresión 3d son la única alternativa para poder trabajar sin tener que tirar el dinero en máquinas cuyas prestaciones dan vergüenza ajena frente a su coste, y poder sacarle algo de partido a la tecnología.
Aún así, es muy triste ver como los fabricantes son incapaces de afrontar problemas intrínsecos como la diferencia apreciable entre capa y capa.
(Ver la imágen 3 que acompaña al texto; el cañón imprimado en negro).
Nótese las rayas oblícuas en el escudo del cañón, que tengo que lijar a mano antes de enviar el máster para producir el molde.
Y sí, por mucha impresión 3d y mucha propaganda, y por muy útil que sea la resina en la realización de copias maestras, para producir de verdad, aún en tiradas pequeñas, la impresión 3d no es que esté lejos, es que está a años luz de lo que ofrece un simple molde de silicona.
Imaginemos que me encargan 100 copias del cañón, a casi 8 horas la unidad... necesitaría un mes trabajando las 24 horas del día, rezando para que el 100% de las piezas fueran correctas.
A primeros de octubre, han anunciado una impresora de resina, en este caso usando un proyector en lugar del láser que usa la FORM1, por 700€, y es probable que 2016 sea el año de las impresoras de resina DLP, pero los problemas son los mismos que he mencionado anteriormente y toda vía queda mucho que mejorar.
Pero ya pueden darse prisa porque me estoy empezando a quemar.