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title: "Conoce a fondo el proceso que hay detrás de la primera impresión 3D de una pieza metálica en la EEI"
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date: 2024-09-07
modified: 2024-09-07
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author: "Davide Sher"
description: "En agosto de 2024, tuvo lugar un avance histórico a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) al imprimirse con éxito una pieza metálica en el espacio por primera vez...."
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# Conoce a fondo el proceso que hay detrás de la primera impresión 3D de una pieza metálica en la EEI

En agosto de 2024, tuvo lugar un avance histórico a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) al [imprimirse con éxito una pieza metálica en el espacio por primera vez](https://www.voxelmatters.com/addup-and-airbus-deliver-first-metal-3d-printer-to-operate-in-space-to-esa/). Este logro ha marcado un salto cualitativo en el campo de la fabricación espacial y ha abierto las puertas a la posibilidad de que las misiones puedan recurrir a la producción y la reparación en órbita en el futuro. Dirigida por la Agencia Espacial Europea (ESA), esta misión pionera ha demostrado que la impresión de piezas metálicas en microgravedad no sólo es posible, sino también esencial para la futura exploración espacial.

## El viaje a la EEI: la llegada de la impresora 3D para metal

La impresora 3D para metal fue desarrollada por Airbus y sus socios del consorcio con la financiación de la ESA y aterrizó en la EEI en enero de 2024. Su principal objetivo era demostrar la viabilidad de producir componentes metálicos en las condiciones únicas que ofrece el espacio. Tras su instalación en el módulo Columbus de la EEI en mayo, comenzaron los preparativos para la impresión 3D propiamente dicha a cargo del astronauta de la ESA Andreas Mogensen, el cual se aseguró de que la impresora estuviera herméticamente sellada y lista para primera su puesta en marcha.

Este logro no ha sido fruto del trabajo de una sola persona, sino que ha requerido una estrecha colaboración entre varias organizaciones. Airbus Defence and Space ha liderado el desarrollo de la impresora 3D con la importante participación de la empresa francesa de equipos de AM metálica AddUp, así como de la Universidad de Cranfield y de Highftech Engineering. Cada socio ha jugado un papel clave en la consecución de este ambicioso proyecto. Su colaboración, bajo la dirección de la ESA, ha hecho posible que esta tecnología de vanguardia llegue al espacio y ha allanado el camino a futuros avances en el ámbito industrial.

## Importancia y desafíos de la impresión 3D de metales en el espacio

La capacidad de producir piezas metálicas en el espacio supone un hito importante para las futuras misiones espaciales. Hasta ahora, todos los componentes que intervenían en la exploración espacial debían fabricarse en la Tierra y transportarse a la órbita. Este proceso puede resultar enormemente costoso y logísticamente complejo. Sin embargo, la posibilidad de imprimir metales en 3D en la EEI podría permitir que los astronautas fabricaran herramientas, componentes o incluso piezas de repuesto directamente en órbita. Esta tecnología podría ahorrar tiempo, reducir costes y mejorar la autosuficiencia de las misiones espaciales, especialmente en el caso de aquellas de larga duración.

El proceso de fabricación es mucho más complicado en el espacio que en la Tierra debido a la microgravedad. Los métodos de fabricación tradicionales requieren gravedad para colocar los materiales y guiar los procesos. La ausencia de esta hace que procesos como la deposición de metal fundido tengan un comportamiento impredecible. Por este motivo, los ingenieros se han visto obligados a desarrollar nuevas estrategias y tecnologías para adaptar el proceso de impresión 3D a estas condiciones tan complejas. El entorno de la EEI constituía un campo de pruebas único para comprender estos retos y desarrollar soluciones viables.

La capacidad de fabricar piezas en el espacio tiene importantes repercusiones. La ventaja más evidente es la posibilidad de fabricar piezas de repuesto y herramientas a la carta. Esta opción podría resultar indispensable en misiones de larga duración, como las de Marte o la Luna, en las que las misiones de reabastecimiento desde la Tierra podrían ser poco factibles. Además, al llevar a cabo el proceso de fabricación en el espacio, se podrían construir estructuras más grandes que sería más difícil o imposible transportar desde la Tierra, lo que podría incluir desde satélites hasta hábitats espaciales.

![Discover the groundbreaking achievement of metal 3D printing in space aboard the ISS. Explore the future of space manufacturing and in-orbit repairs.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2024/09/worldfist_metal_3d_part_printed_on_international_space_station_with_the_airbus-built_printer.jpg)

## Preparación e instalación en el módulo Columbus de la EEI

Una vez que la impresora llegó a la EEI, el siguiente paso era instalarla. El lugar elegido para ello fue el módulo Columbus, y el astronauta Andreas Mogensen desempeñó una labor clave durante el proceso. Una parte esencial de este consistió en sellar la puerta de la impresora para crear el entorno controlado necesario para garantizar su funcionamiento de forma correcta y segura. Debido a los problemas de seguridad que conlleva el funcionamiento de un láser de alta potencia en el espacio, estos pasos iniciales fueron fundamentales para garantizar tanto la seguridad de los astronautas como la integridad del equipo.

La seguridad fue una de las principales prioridades durante todo el proyecto. La impresora se selló herméticamente para evitar que ningún gas o partícula nocivos se filtraran a la atmósfera de la EEI. Este proceso también requería controlar cuidadosamente el entorno interno de la impresora para minimizar cualquier posible riesgo durante su funcionamiento. La atmósfera interior de la impresora se modificó para reducir el nivel de oxígeno, lo que contribuyó a mitigar los riesgos de combustión debido a las altas temperaturas que requiere la impresión sobre metal.

## El proceso de impresión: la DED de acero inoxidable

El proceso de impresión 3D propiamente dicho comenzó con la deposición de acero inoxidable. A diferencia de las impresoras 3D de sobremesa tradicionales, que utilizan filamento de plástico, esta impresora usa alambre de acero inoxidable fundido por un potente láser. El láser de alta potencia llegaba a alcanzar temperaturas superiores a los 1200 °C para fundir el alambre metálico, que a continuación se depositaba capa a capa sobre una placa móvil. Poco a poco, la pieza empezó a tomar forma a medida que cada capa se superponía cuidadosamente sobre la anterior.

Antes de iniciar la producción a gran escala, el equipo realizó una serie de pruebas de puesta en marcha para asegurarse de que todos los subsistemas de la impresora funcionaban correctamente. Estas pruebas fueron esenciales para verificar que componentes como el sistema de alimentación de alambre, el láser y las placas móviles estaban sincronizados correctamente. Asimismo, las pruebas permitieron comprobar que la impresora podía depositar el metal con el grado de precisión necesario para poder imprimir en 3D en un estado de microgravedad.

El primer paso del proceso de impresión consistió en crear una sencilla forma en 2D: la letra «S». Este paso tenía una importancia crucial, ya que demostraba que la impresora podía depositar el material con la forma adecuada. El ingeniero jefe Anthony Lecossais señaló que se trataba de la primera prueba de que el sistema era capaz de realizar impresiones en 2D. El siguiente reto fue pasar de 2D a 3D, para lo cual fue necesario depositar varias capas superpuestas para crear un objeto totalmente tridimensional.

![Discover the groundbreaking achievement of metal 3D printing in space aboard the ISS. Explore the future of space manufacturing and in-orbit repairs.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2024/09/metal-3d-printeer-on-the-ISS.jpg)

## Fabricación de la primera pieza metálica impresa íntegramente en 3D

El proceso de transición a la impresión 3D no estuvo exento de dificultades. El equipo de Airbus y el CNES trabajaron codo con codo para supervisar el proceso en tiempo real y realizar los ajustes necesarios. La impresión en condiciones de microgravedad presentaba sus propios desafíos, como garantizar que cada capa estuviera correctamente alineada. Este meticuloso proceso requirió una comunicación constante entre la EEI y el control en tierra, por lo que solían dividir las operaciones de impresión en secuencias cortas para después efectuar las evaluaciones y ajustes correspondientes.

Uno de los aspectos más importantes del proceso de impresión 3D era asegurarse de que cada capa de metal se depositara a la altura correcta. Este procedimiento requería una precisión milimétrica, ya que incluso la más mínima desviación podía afectar a la integridad estructural del producto final. El equipo supervisó la altura de todas las capas y realizó ajustes de calibración entre una y otra para garantizar que la pieza final cumpliera las especificaciones necesarias.

A mediados de julio de 2024, el equipo había logrado imprimir 55 capas, superando así el ecuador de la primera muestra. Este logro marcó el inicio de la denominada «fase de crucero», durante la cual el equipo pudo acelerar el proceso de impresión gracias a una serie de optimizaciones realizadas tanto en tierra como a bordo de la EEI. Dichas mejoras permitieron que la impresora funcionara de forma más eficiente, aumentando el tiempo de impresión de 3,5 a 4,5 horas al día.

## Eficiencia astronáutica

Una de las principales áreas clave mejora era el ruido que generaba la impresora. Tras analizar las especificaciones acústicas, el equipo pudo ampliar el horario de funcionamiento, lo que a su vez aceleró el proceso de impresión. A principios de agosto de 2024, la primera muestra de metal impresa en 3D estaba lista para su retirada, lo que supuso la culminación de meses de arduo trabajo y minuciosa planificación.

Una vez finalizado el proceso de impresión, las astronautas Sunita Williams y Jeanette Epps se encargaron de retirar la primera muestra de la impresora 3D para metal. La caja sellada de la impresora debía manipularse con precaución para mantener la atmósfera adecuada en su interior y garantizar la seguridad a bordo. Durante el procedimiento, hubo que volver a introducir oxígeno en la caja para que las astronautas pudieran acceder a la pieza impresa.

![Discover the groundbreaking achievement of metal 3D printing in space aboard the ISS. Explore the future of space manufacturing and in-orbit repairs.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2024/09/metal-3D-printed-part-in-space-scaled.jpg)La pieza parece haber sido impresa al revés... pero en el espacio no existe ninguna diferencia entre «arriba» y «abajo».

Durante la fase de impresión, el interior de la impresora se llenó de nitrógeno para evitar la oxidación del metal y reducir el riesgo de incendio debido al uso del láser de alta potencia. El nitrógeno fue fundamental para garantizar tanto la calidad de la impresión como la seguridad de la tripulación de la EEI. Una vez finalizada la impresión, el equipo restableció la atmósfera de la impresora a los niveles iniciales antes de permitir que las astronautas retiraran la pieza.

## ¿Cuál es el futuro de la fabricación aditiva espacial?

La siguiente fase del proyecto consiste en analizar la pieza metálica impresa en la Tierra. La ESA tiene previsto comparar las propiedades mecánicas de la pieza fabricada en el espacio con una pieza similar producida en un laboratorio en condiciones de gravedad terrestre. Esta comparación proporcionará datos muy valiosos sobre los efectos de la microgravedad sobre el proceso de impresión 3D. Los resultados contribuirán a perfeccionar las técnicas de impresión del futuro y a mejorar la eficacia de la fabricación espacial.

El éxito de este experimento de impresión 3D sobre metal representa un importante paso adelante para este tipo de fabricación. La posibilidad de producir piezas metálicas en función de las necesidades ofrecerá a las futuras misiones espaciales una mayor flexibilidad y autosuficiencia. Esta capacidad podría ser determinante para las misiones en el espacio profundo, en las que es imposible realizar el reabastecimiento desde la Tierra. En el futuro, esta tecnología podría utilizarse para fabricar desde piezas de repuesto hasta grandes estructuras en el espacio, permitiendo la exploración y colonización de otros planetas a largo plazo.

La impresión de la primera pieza metálica en el espacio supone un salto cualitativo en la tecnología espacial. Al demostrar que la impresión 3D es viable en condiciones de microgravedad, la ESA, Airbus y sus socios han abierto un nuevo mundo de posibilidades para las futuras misiones espaciales. A medida que los ingenieros e investigadores continúan perfeccionando esta tecnología, el sueño de poder fabricar todo tipo de piezas en el espacio, desde herramientas a hábitats enteros, está cada vez más cerca de hacerse realidad.