Foto - Laboratorio Nacional de Manufactura Aditiva y Digital,
En Ciudad Universitaria hay laboratorios donde una idea puede convertirse en geometría, instrucciones y finalmente materia. Aquí diseñar significa también explicarle a una máquina cómo fabricar lo imaginado.
Antes de fabricar una pieza hubo una época bastante razonable en que alguien necesitaba dibujarla, construir un molde, preparar herramientas y después comenzar físicamente a trabajar.
Ahora existe otra posibilidad: inventar una forma dentro de una computadora, convertirla en instrucciones y entregárselas a una máquina capaz de transformarlas directamente en materia.
En Ciudad Universitaria, esa transición ocurre dentro de laboratorios donde conviven impresoras tridimensionales, digitalizadores, máquinas CNC, herramientas robotizadas y sistemas capaces de trabajar geometrías extraordinariamente complejas.
La máquina, por supuesto, no imagina espontáneamente el objeto. Recibe modelos y parámetros creados por personas, interpreta instrucciones digitales y comienza entonces la parte verdaderamente divertida.
Primero existe algo que todavía no existe
Todo puede comenzar con una geometría dibujada digitalmente, pero también mediante procesos paramétricos y generativos donde el diseñador establece condiciones antes de conocer completamente la forma final.
El Laboratorio de Arquitectura, Diseño y Tecnología Experimental de la UNAM trabaja precisamente con diseño paramétrico, generativo y evolutivo, además de simulación y fabricación digital robotizada.
Eso modifica una vieja relación entre dibujar y fabricar: la computadora permite explorar familias enteras de soluciones antes de decidir cuál merece finalmente convertirse en objeto físico.
Una estructura puede cambiar cuando modificamos dimensiones, cargas o condiciones; aquello que antes requería redibujarse puede ahora recalcularse mediante las reglas incorporadas dentro del propio modelo.
No significa que una computadora se haya convertido súbitamente en diseñador. Significa que el diseñador también puede trabajar construyendo reglas capaces de producir y modificar geometrías.
Después hay que explicárselo a una máquina
Cuando la forma queda definida, aparece otro problema maravilloso: el objeto todavía solamente existe como información y necesitamos convencer a la materia de adoptar exactamente aquella geometría.
Ahí entra la manufactura digital, capaz de traducir archivos tridimensionales en instrucciones para impresoras, cortadoras, centros de maquinado y otros equipos controlados mediante información digital.
El Laboratorio Nacional de Manufactura Aditiva y Digital de la UNAM posee sistemas que trabajan mediante extrusión, fotopolimerización, inyección de material y fusión de polvo, entre otras tecnologías.
También dispone de digitalizadores tridimensionales, tomografía computarizada industrial, centros CNC y equipos capaces de fabricar prototipos utilizando procesos muy diferentes dependiendo del material y propósito buscados.
La impresora tridimensional ofrece quizá la versión más comprensible del truco: divide virtualmente un modelo en capas y después construye físicamente aquellas capas hasta completar el volumen.
Una fábrica puede trabajar sumando
La manufactura tradicional suele comenzar con más material del necesario y retirar aquello que sobra mediante cortes, perforaciones, fresado, torneado u otras operaciones perfectamente conocidas.
La manufactura aditiva puede invertir esa lógica: comienza prácticamente sin objeto y agrega material solamente donde las instrucciones digitales indican que debe aparecer durante cada etapa.
Por eso pueden producirse geometrías difíciles de obtener mediante moldes o herramientas convencionales, además de prototipos cuya forma todavía está cambiando mientras continúa el proceso de diseño.
En el MADiT incluso existen equipos capaces de trabajar con diferentes métodos y materiales, además de máquinas destinadas a comprobar después dimensiones, superficies y características del resultado obtenido.
Porque imprimir algo complicado no significa automáticamente haberlo fabricado correctamente. La pieza debe medirse, probarse y, dependiendo de su propósito, demostrar que puede cumplir aquello para lo cual fue diseñada.
También podemos empezar por un objeto que ya existe
El recorrido funciona además en dirección contraria. Un digitalizador tridimensional puede observar una superficie física y convertir su geometría en información susceptible de estudiarse, modificarse o reproducirse posteriormente.
Es una especie de fotocopiadora geométrica: primero capturamos el objeto, después obtenemos su representación digital y finalmente podemos intervenirla antes de volver a convertir información en materia.
Ese proceso permite ingeniería inversa, documentación, desarrollo de componentes y adaptación de diseños cuando no basta simplemente con medir largo, ancho y profundidad utilizando instrumentos convencionales.
La frontera entre objeto y archivo comienza entonces a volverse curiosamente porosa: podemos transformar materia en información, modificar esa información y devolverla nuevamente al mundo físico.
Y cada viaje permite hacer algo que la fotocopiadora tradicional jamás toleraría: cambiar dimensiones, estructura o geometría antes de pedirle a la máquina que produzca la siguiente versión.
El objeto imposible tiene que sobrevivir al mundo real
Aquí aparece la parte que suele desaparecer detrás del espectáculo de observar una impresora tridimensional trabajando: fabricar una forma extraordinaria solamente constituye el principio del problema.
Un prototipo puede verse perfecto y resultar inútil si pesa demasiado, se rompe, no soporta temperatura, cuesta demasiado producirlo o simplemente resulta imposible ensamblarlo correctamente.
Por eso estos laboratorios mezclan diseño con simulación, fabricación y pruebas. La computadora propone posibilidades; las máquinas producen materia; finalmente, la realidad decide cuáles ideas realmente funcionaban.
En la UNAM, MADiT fue concebido precisamente para apoyar investigación aplicada y desarrollo tecnológico mediante prototipos mecánicos, electrónicos y mecatrónicos destinados tanto al ámbito científico como productivo.
No estamos frente a una máquina misteriosa que recibe la orden “invéntame algo” y minutos después expulsa por una compuerta el objeto perfecto que nadie había imaginado.
La realidad resulta más interesante.
Primero alguien imagina algo que todavía no existe. Después debe describirlo matemáticamente, modelarlo, modificarlo, convertirlo en instrucciones y conseguir que una máquina entienda cómo construirlo.
Entonces comienza a moverse un cabezal, girar una herramienta o depositarse una capa microscópica de material.
Y aquello que hace unos minutos solamente ocupaba memoria dentro de una computadora empieza, literalmente, a ocupar espacio en el mundo.
Acerca del autor
