La construcción sostenible pasa por la impresión 3D

En 2016 se inauguró la primera pasarela peatonal del mundo (en Alcobendas). Luego llegó la primera pieza arquitectónica de patrimonio cultural realizada a escala real y en hormigón (el arco románico de San Pedro de las Dueñas)... Ya nadie duda de que la impresión 3D se ha ganado su sitio en el sector de la construcción con excelentes resultados. Al menos estos son algunos de los hitos que ha conseguido la multinacional española Acciona desde que decidiera invertir en esta tecnología allá en 2013. Ahora da un paso más con la inauguración en Dubai de un centro global de impresión 3D. De esta forma, la firma quiere afrontar la creciente demanda de infraestructuras desarrolladas con esta tecnología.

"La impresión del Arco de San Pedro de las Dueñas, la primera pieza arquitectónica de patrimonio cultural realizada a escala real mediante impresión 3D en hormigón que hicimos el año pasado en colaboración con el Museo Arqueológico Nacional de España (MAN), abre una vía para documentar científicamente bienes del patrimonio histórico y realizar réplicas a partir de sus gemelos digitales. Esto permite al público contemplar reproducciones idénticas e incluso tocar obras de nuestro patrimonio histórico", explica Carlos Egea, manager del skill center de impresión 3D de Acciona.

De hecho, "Dubai cuenta con una estrategia de impresión 3D que prevé que a partir de 2025 los nuevos edificios tendrá que incorporar al menos un 25% de elementos fabricados con estas máquinas", afirma Rodolfo Clemente, director para Oriente Medio de Impresión 3D de Acciona. El centro albergará la máquina más grande del mundo (de 6x3x2 metros) en usar la tecnología powder bed. Esta solución permite construir piezas tridimensionales de gran tamaño y gran resistencia estructural, mediante la superposición de capas sucesivas de material de forma automática. Todo esto, mientras reduce la necesidad de materia prima.

Para entender cómo trabaja la máquina, lo más sencillo es explicar el proceso. Se parte de una pieza digital 3D bien diseñada por ordenar o escaneada de la realidad. Luego se pasa al proceso en sí; primero se extiende el mortero en polvo y los áridos secos por capas (como si fueran hojas de papel) y por encima pasa el cabezal de la impresora (como las de inyección de las casas...). El cabezal añade lo que, siguiendo el símil de la impresión en papel, sería la tinta, es decir el líquido que mojará las partes que se necesita endurecer. Luego se extiende una segunda capa y el proceso se reinicia hasta acabar con el tamaño total de la pieza. Por esto se llama tecnología aditiva: capa sobre capa se moldea la pieza.

Una vez se retira el mortero que no ha estado en contacto con el líquido, se descubre lo fabricado. En principio no hay límite al tamaño de impresión porque se puede construir por módulos. Una de las ventajas de usar "polvo seco" es que ofrece más libertad a la hora de diseñar piezas.

"Hay dos tipos de impresión 3D. Una es extrusión y la otra es powder bed (traducido sería algo así como lecho de polvo). Lo que las diferencia es la forma de conseguir la pieza. La extrusión se usa normalmente a pequeña escala y trabaja con filamento de plástico, sobre todo. Acciona utiliza powder bed en el centro de Dubai. Consiste en utilizar una capa seca de 5 mm de espesor de hormigón o mortero (mezcla de áridos y aditivos) y es la impresora la que le va aportando líquido (esta técnica también usar metales en lugar de hormigón). Ambas tecnologías son complementarias. La extrusión podría utilizarse para elementos verticales y con más limitación de forma", matiza Clemente.

Desechos

Por otro lado, en general y a nivel medioambiental, se ahorra hormigón porque "lo colocas sólo allí donde lo necesites. Además, permite repetir el proceso de ejecución de forma automática, lo cual contribuye a abaratar los costes", dice Clemente. Otra virtud es que se evita el encofrado y los desechos en el negocio de la construcción, puesto que el mortero que no ha sido impreso, se puede reutilizar.

Las aplicaciones de esta técnica se van extendiendo por todo el mundo. "Hay muchas iniciativas en la UE, en EE UU... Pero los que están más a la vanguardia son los que está trabajando en la regulación. La estrategia de Dubái está integrada en el plan de desarrollo y de reducción de costes, mejora de la productividad y prestaciones de los productos y la reducción del impacto ambiental que aporta, con el fin de convertir la ciudad en un hub a nivel mundial de impresión 3D", explica Clemente.