Documen o:
Memo ia
Au o :
Da id Roselló C uz
Di ec o a - Codi ec o :
Mon se a Sánchez Rome o – Ra ael Weyle Pe ez
Ti ulación:
G ado en Ingenie ía en Tecnologías Indus iales
Con oca o ia:
OTOÑO, 2021-2022.
TRABAJO FINAL DE ESTUDIOS
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES
DE LA IMPRESIÓN 3D EN EL
ÁMBITO DE LA CONSTRUCCIÓN
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
I
Resumen
La sociedad es á en un cons an e p oceso de e olución en el que día a día a desa ollando nue os
mé odos y p ocesos ecnológicos que les pe mi an mejo a sus condiciones de ida. La imp esión
3D es un cla o ejemplo de es as nue as ecnologías que han pe mi ido e oluciona odos los
sec o es indus iales, incluido el sec o de la cons ucción. Po la impo ancia que os en a es e
sec o en el a ance y e olución de nues a sociedad, he decidido cen a me en las aplicaciones
que iene la imp esión 3D en el sec o de la cons ucción.
De es a o ma se exponen los p ocesos gene ales que se u iliza en la imp esión 3D, que aún se
una écnica que en su mayo ía se hace en pequeña escala, en el sec o de la cons ucción se
ex apolan es os p ocesos a una escala mayo a pa i de dis in as écnicas, de las cuales p esen o
las más impo an es y sus espec i as ecnologías. De o ma análoga, se es udia las soluciones
ecnológicas gene ales que se aplican en las écnicas, así como las p opiedades esenciales del
ho migón como p incipal ma e ial u ilizado en es e ipo de imp esión. Seguidamen e, se es udian
las aplicaciones jun o a un conjun o de ejemplos conc e os en los que se ha implemen ado es e
p oceso.
Finalmen e, se exponen las en ajas y des en ajas de es as aplicaciones a pa i de ejemplos
conc e os exis en es con el obje i o de ealiza un pos e io análisis de soluciones que puedan
en iquece las susodichas aplicaciones y que sean iables económicamen e y ambien almen e.
Abs ac
Socie y is in a cons an p ocess o e olu ion in which day by day i is de eloping new me hods
and echnological p ocesses ha allow hem o imp o e hei li ing condi ions. The 3D p in ing
is a clea example o hese new echnologies ha ha e e olu ionized all indus ial sec o s,
including he cons uc ion sec o . Due o he impo ance o his sec o in he p og ess and
e olu ion o ou socie y, I ha e decided o ocus on he applica ions o 3D p in ing in he
cons uc ion sec o .
In his way, he gene al p ocesses used in 3D p in ing a e p esen ed, which e en hough i is a
echnique ha is mos ly done on a small scale, in he cons uc ion sec o hese p ocesses a e
ex apola ed o a la ge scale om di e en echniques, o which I p esen he mos impo an
ones and hei espec i e echnologies. Simila ly, he gene al echnological solu ions applied in
he echniques a e s udied, as well as he essen ial p ope ies o conc e e as he main ma e ial used
in his ype o p in ing. Then, he applica ions a e s udied oge he wi h a se o conc e e examples
in which his p ocess has been implemen ed.
Finally, he ad an ages and disad an ages o hese applica ions a e p esen ed on he basis o
exis ing conc e e examples wi h he aim o a subsequen analysis o solu ions ha can en ich he
abo e-men ioned applica ions and ha a e economically and en i onmen ally iable.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
II
Índice
Resumen ......................................................................................................................... I
Abs ac .......................................................................................................................... I
Índice ............................................................................................................................ II
Índice de ablas .............................................................................................................. IV
Índice de igu as ............................................................................................................. IV
1. In oducción ............................................................................................................ 1
1.1. Obje o.............................................................................................................. 1
1.2. Alcance del es udio ........................................................................................... 1
1.3. Requisi os ........................................................................................................ 1
1.4. Jus i icación ..................................................................................................... 2
2. An eceden es y/o e isión del es ado del a e ............................................................... 3
2.1. ¿Qué es la imp esión 3D? ................................................................................... 3
2.2. An eceden es de la imp esión 3D ........................................................................ 3
2.3. An eceden es de la imp esión 3D en la cons ucción .............................................. 3
3. Cons ucción adi i a ................................................................................................. 6
3.1. ¿Qué es la imp esión 3D en la cons ucción? ........................................................ 6
3.2. P ocesos de imp esión ....................................................................................... 6
3.2.1. Fusión po lecho de pol o (PBF) .................................................................. 6
3.2.2. Deposición po ene gía di ec a (DED) .......................................................... 7
3.2.3. Imp esión po ex usión .............................................................................. 8
3.2.4. Imp esión po ociado ................................................................................. 9
3.2.5. Binde je ing ........................................................................................... 10
3.3. Técnicas de imp esión ..................................................................................... 11
3.3.1. Con ou C a ing...................................................................................... 11
3.3.1.1. Funcionamien o de la máquina Con ou C a ing .................................. 11
3.3.2. Conc e e p in ing ..................................................................................... 13
3.3.2.1. Funcionamien o de la máquina conc e e p in ing ................................... 13
3.3.3. D-Shape .................................................................................................. 14
3.3.3.1. Funcionamien o de la máquina D-Shape .............................................. 14
3.3.4. O as écnicas .......................................................................................... 16
3.4. Tecnologías ........................................................................................................ 16
3.4.1. Pó ico – g úa .......................................................................................... 17
3.4.2. Pla a o mas suspendidas po cable ............................................................. 18
3.4.3. Soluciones de enjamb e ............................................................................ 20
3.4.4. B azos obó icos ...................................................................................... 21
3.5. Ma e iales ...................................................................................................... 22
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
III
3.5.1. P opiedades del ho migón pa a la imp esión 3D ........................................... 22
3.5.1.1. Ex udabilidad .................................................................................. 23
3.5.1.2. Edi icabilidad ................................................................................... 23
3.5.1.3. T abajabilidad ................................................................................... 24
3.5.1.4. Tiempo abie o .................................................................................. 24
3.6. Aplicaciones ................................................................................................... 25
3.6.1. Aplicación de los políme os en la imp esión 3D en la cons ucción ................ 25
3.6.2. Aplicación del me al en la imp esión 3D en la cons ucción .......................... 26
3.6.3. Aplicación de ma e iales cemen ados en la imp esión 3D en la cons ucción ... 28
3.6.3.1. Vi iendas y edi icios ......................................................................... 28
3.6.3.2. O as in aes uc u as ......................................................................... 29
3.6.3.3. Aplicaciones ae oespaciales ............................................................... 30
3.6.3.4. O as aplicaciones ............................................................................. 31
3.6.4. Ejemplos ................................................................................................. 32
3.6.4.1. Casa Canal holandesa ........................................................................ 32
3.6.4.2. Puen e de Cas illa – La Mancha .......................................................... 33
3.6.4.3. O icinas y casas de la emp esa Winsun ................................................ 34
3.6.4.4. Casas de la emp esa APIS COR .......................................................... 36
3.6.4.5. Villa Roccia ...................................................................................... 37
3.6.4.6. Casa uni amilia en Alemania ............................................................. 37
3.7. Ven ajas y des en ajas ..................................................................................... 38
3.7.1. Ven ajas .................................................................................................. 38
3.7.2. Des en ajas ............................................................................................. 39
4. Soluciones p opues as ............................................................................................. 40
4.1. Viabilidad económica de las soluciones.............................................................. 41
5. Es udio de la iabilidad económica ........................................................................... 43
5.1. P esupues o gene al del es udio ......................................................................... 43
6. Análisis y alo ación de las implicaciones ambien ales y sociales ................................ 44
6.1. Implicaciones ambien ales ................................................................................ 44
6.2. Implicaciones sociales ..................................................................................... 45
7. Conclusiones ......................................................................................................... 46
7.1. In es igaciones u u as..................................................................................... 47
8. Re e encias ............................................................................................................ 48
8.1. Re e encias bibliog á icas ................................................................................ 48
8.2. Re e encias de igu as ...................................................................................... 51

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
IV
Índice de ablas
Tabla 1. Calculo es imado del cos e del ho migón ecológico ............................................... 42
Tabla 2. P esupues o es udio. .......................................................................................... 43
Índice de igu as
Figu a 1. Bombeo y ociado de conc e o median e el sis ema pó ico ..................................... 4
Figu a 2. Puen e hecho median e ab icación adi i a ............................................................ 4
Figu a 3. P ime edi icio median e ab icación adi i a en Alemania ....................................... 5
Figu a 4. Componen es del p oceso de Fusión po lecho de pol o ......................................... 7
Figu a 5. Componen e inal después del p oceso ................................................................. 7
Figu a 6. P oceso de imp esión 3D DED ............................................................................ 8
Figu a 7. Hélice ealizada a pa i del p oceso WAAM basado en el p oceso DED ................... 8
Figu a 8. Esquema del p oceso de imp esión po ex usión ................................................... 8
Figu a 9. P oceso de ex usión y deposición capa po capa ................................................... 9
Figu a 10. Esquema del p oceso de ociado donde M es el ma e ial y la A el ai e comp imido .. 9
Figu a 11. Obje o imp eso median e el p oceso de ociado ................................................. 10
Figu a 12. Esquema del p oceso binde je ing .................................................................. 10
Figu a 13. Muebles hechos median e D-Shape con el p oceso binde je ing ......................... 11
Figu a 14. Esquema de mon aje de la máquina po el mé odo Con ou C a ing .................... 12
Figu a 15. Ejemplo uncionamien o de las pale as y ex usión ma e ial ................................ 12
Figu a 16. Máquina usada en la écnica conc e e p in ing ................................................... 13
Figu a 17. Boquilla de la écnica conc e e p in ing ............................................................ 14
Figu a 18. Fo ma compleja g acias al ' ee o m' ................................................................ 14
Figu a 19. Imp eso a de la écnica D-Shape ...................................................................... 15
Figu a 20. P oceso de imp esión D-Shape ........................................................................ 15
Figu a 21. Esquema de la écnica de deposición de ho migón median e una g úa CONP in 3D
................................................................................................................................... 16
Figu a 22. Ejemplo gene al del sis ema pó ico g úa .......................................................... 18
Figu a 23. Es uc u a del Robo C4 ................................................................................. 19
Figu a 24. Ve sión pos e io del Robo C4 ......................................................................... 19
Figu a 25. Imp eso a “BigDel a” de la compañía WASP .................................................... 20
Figu a 26. Robo Base.................................................................................................... 20
Figu a 27. Robo Aga e ................................................................................................. 21
Figu a 28. Robo de Vacío .............................................................................................. 21
Figu a 29. Solución b azo obó ico llamado CAZZA X1 .................................................... 22
Figu a 30. Posibles de o maciones gene adas po el peso de las capas y p esión de ex usión . 23
Figu a 31. Vi ienda imp esa en 3D median e pa es de ma e ial polimé ico ........................ 25
Figu a 32. Pa es es uc u ales de la i ienda .................................................................... 26
Figu a 33. Bloques de plás ico de la iga unidos ............................................................... 26
Figu a 34. CAD y modelo imp eso del nudo Nema ox ....................................................... 27
Figu a 35. Es uc u a lumínica donde se aplican los nodos de la emp esa A up ..................... 27
Figu a 36. Nodo an e io s nodo ac ual ........................................................................... 27
Figu a 37. Aplicación de la écnica Con ou C a ing en la imp esión de una casa y un edi icio
................................................................................................................................... 28
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
V
Figu a 38. Aplicación de la écnica Con ou C a ing en la imp esión de un bloque de pisos ... 28
Figu a 39. Imp esión más g ande ealizada po la écnica D-Shape ...................................... 29
Figu a 40. Imp esión de una es uc u a habi able median e la écnica conc e e p in ing .......... 29
Figu a 41. Ejemplo de cons ucción de una o e de ho migón ............................................ 30
Figu a 42. Ejemplo in aes uc u a espacial ..................................................................... 30
Figu a 43. Pieza de azu e y cemen o ............................................................................... 31
Figu a 44. Ejemplo de los módulos eléc icos ................................................................... 32
Figu a 45. Inse ción del módulo en los huecos gene ados po la imp esión 3D ...................... 32
Figu a 46. Ejempli icación del p oceso de ensamblaje de las habi aciones ............................ 33
Figu a 47. Imp eso a Kame make .................................................................................. 33
Figu a 48. P ime puen e imp eso en 3D .......................................................................... 34
Figu a 49. P oceso de imp esión de la i ienda [izq.] y esul ado inal [de .] ........................ 35
Figu a 50. Edi icio de 5 plan as y illa de 1.100 m2 de la emp esa Winsun ........................... 35
Figu a 51. O icinas Winsun en Dubái ............................................................................... 35
Figu a 52. Vi ienda imp esa po APIS COR en Moscú ...................................................... 36
Figu a 53. Edi icio imp eso en 3D más g ande del mundo .................................................. 36
Figu a 54. Diseño de la illa po Ga dine , inspi ado en las o maciones ocosas ................... 37
Figu a 55. P o o ipo de ensamblaje de a ios componen es p e ab icados............................. 37
Figu a 56. P ime edi icio esidencial imp eso en 3D en Alemania ...................................... 38
Figu a 57. Obje i os de desa ollo sos enible (izq.) y obje i o p esen e en la imp esión 3D (de .)
................................................................................................................................... 44
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
1
1. In oducción
1.1. Obje o
El obje o de es e p oyec o es analiza las di e en es aplicaciones que o ece la imp esión 3D den o
del ámbi o de la cons ucción además de su u ilidad, las cuales se án de inidas con de alle. Así
mismo se expond án sus en ajas e incon enien es y se ealiza á un análisis más de allado del
p oceso de imp esión con su consiguien e pues a en ob a, con la inalidad de p opone posibles
mejo as en cualquie a de las pa es.
1.2. Alcance del es udio
En p ime luga debe emos ealiza una búsqueda en p o undidad de cómo se aplica la imp esión
3D en la cons ucción. Pa a ello busca emos odas las aplicaciones de la imp esión 3D pa a pode
de ini co ec amen e su u ilidad den o de la cons ucción, p o undizando en las écnicas de
imp esión más impo an es. Se expond án aplicaciones de la imp esión 3D con dis in os
ma e iales, pe o no se p o undiza á en sus écnicas a no se que u ilice alguna de las más
impo an es. Además, no se expond án las di e encias en e los elemen os adicionales de
cons ucción y las nue as ecnologías basadas en la ab icación adi i a.
Se es udia an de o ma eó ica las máquinas que se u ilizan en odo es e p oceso, así como los
ma e iales usados. Se expond án ejemplos de uso de los elemen os inales una ez ealizado el
p oceso de imp esión. Aunque se p esen an la maquina ia y los ma e iales usados se excluye la
compa ación en e máquinas y en e ma e iales de cada una de las aplicaciones pa a ealiza el
p oceso de la imp esión 3D. Además ambién se excluye el es udio ex enso biog á ico o his ó ico
de los in en o es de las écnicas.
Una ez expues as las aplicaciones, analiza emos sus en ajas e incon enien es con la inalidad
de encon a y expone posibles soluciones o mejo as pa a es e p oceso. Aunque se expongan
eó icamen e dichas aplicaciones, el es udio p ác ico de es as se á excluido del abajo.
Po úl imo se calcula á el p esupues o del es udio con el que se pod á obse a el cos e o al de
es e, además de hace un b e e es udio de la a ec ación de es as aplicaciones en el medioambien e
y la sociedad.
1.3. Requisi os
Se deben explica las aplicaciones en uncionamien o ac ualmen e más ele an es en el sec o de
la cons ucción, además de expone aquellas que se es án implemen ando pe o aún es án en ase
de desa ollo.
Las soluciones o p opues as plan eadas deben ene en cuen a el ámbi o medioambien al y social.
Dichas soluciones deben mejo a económicamen e a a o las aplicaciones de la imp esión 3D en
el ámbi o de la cons ucción, así como una simpli icación del p oceso de mon aje en la
cons ucción.
Se debe án especi ica de o ma cla a la ipología y ca ac e ís icas del ma e ial o ma e iales más
impo an es u ilizados en el sec o de la imp esión 3D en la cons ucción. Además, los posibles
ma e iales empleados en las soluciones debe án segui las no mas igen es en cuan o a exigencias
de segu idad es uc u al, segu idad an e incendio e higiene, salud y medioambien e.
Po úl imo, las soluciones deben de se o almen e ealis as, con la inalidad de una posible
implemen ación en la ealidad, pe o no se p oba án las p opues as ealizadas de o ma p ác ica.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
2
1.4. Jus i icación
Dado el auge que es á expe imen ando el sec o de la imp esión 3D en la ac ualidad y su
aplicación en innume ables con ex os, c eo que es in e esan e y ú il que los ingenie os eme gen es
nos o memos en el ámbi o de la ab icación adi i a en odas sus e ien es. Conc e amen e el
sec o de la cons ucción puede bene icia se de la imp esión 3D, y es o se ía a su ez muy posi i o
pa a la sociedad gene al, ya que es e es uno de los sec o es que más nos impac a dia iamen e
incluso cuando no somos conscien es de ello. Po enume a algunos ejemplos, cada ez que
c uzamos un puen e o subimos las escale as de nues o piso es amos, sin sabe lo, haciendo uso
de un abajo de ingenie ía ci il muy elabo ado. El mundo de la ecnología es á en cons an e
desa ollo, y aunque ya hemos hecho g andes a ances, siemp e hay espacio pa a el cambio y la
mejo ía. Po eso mi abajo es á cen ado en es udia el uso que damos de la imp esión 3D en el
sec o de la cons ucción e in en a encon a p opues as que puedan mejo a lo.
El hecho de que yo ecoja odas es as aplicaciones y las plasme en un mismo es udio puede se
ú il pa a compa a las y e las des de una pe spec i a gene al, además, las p opues as que pueda
apo a pod ían llega a se iables y desa olla se en la p ác ica, pudiendo yo así con ibui al
desa ollo de un sec o que cada ez oma más peso en el mundo de la ingenie ía y muchos más.
Po o o lado, las conclusiones que se pod ía ex ae al inal de mi abajo no ienen con la ga an ía
de apo a un bene icio eal a la p ác ica, ya sea po que no encuen o mane a de mejo a cie a
aplicación o po que la mane a encon ada no es iable en las condiciones ac uales.
En conclusión, c eo que mi abajo iene más en ajas que des en ajas y que es una p opues a
in e esan e, además de una mane a de da a conoce el sec o de la imp esión 3D en la
cons ucción y sus aplicaciones a la población gene al.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
9
Es el mé odo más usado en el ámbi o de la imp esión 3D, ya sea a pequeña o a g an escala, debido
a su g an simplicidad. En el ámbi o de la cons ucción, encon amos es e mé odo en di e en es
écnicas y ecnologías de imp esión 3D, las cuales se án es udiadas en más de alle en los apa ados
3.3 Técnicas de imp esión y 3.4 Tecnologías. Técnicas como el Con ou C a ing o el conc e e
p in ing son ejemplos del uso de la imp esión po ex usión median e la deposición capa po capa.
Figu a 9. P oceso de ex usión y deposición capa po capa (Fuen e:[18])
3.2.4. Imp esión po ociado
La imp esión po ociado es un p oceso que ambién se usa en el ámbi o de la cons ucción. Se
basa en la p oyección del ma e ial (ho migón) en pequeñas go as sob e una supe icie. La
p oyección de es as pa ículas de ma e ial es posible g acias al ai e comp imido el cual acele a á
dichas pa ículas con el in de que se dis ibuyan sob e la supe icie de imp esión. El ma e ial
usado iene una capacidad de unión mecánica muy ele ada que pe mi e la co ec a adhe encia
en e las capas de imp esión.
Figu a 10. Esquema del p oceso de ociado donde M es el ma e ial y la A el ai e comp imido (Fuen e:[19])
A di e encia de los o os p ocesos en que se usa el ho migón, se ca ac e iza po su apidez de
imp esión debido a la g an can idad de ma e ial que puede ocia (1,7 m3/h) g acias a la elocidad
de dispe sión de 150 mm/s. Además ambién se des aca po el poco iesgo de colisión en e la
máquina y la pieza imp esa.[19]

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
10
Figu a 11. Obje o imp eso median e el p oceso de ociado (Fuen e: [19])
3.2.5. Binde je ing
El p oceso conocido como binde je ing consis e en la deposición de un aglu inan e en es ado
líquido que iene la unción de uni las pa ículas de pol o dis ibuidas en la supe icie de
imp esión. El sólido se o ma á capa po capa aplicando es e p oceso epe idamen e (Figu a 12).
[19]
Figu a 12. Esquema del p oceso binde je ing (Fuen e:[20])
Pa a imp imi median e es e p oceso se pueden u iliza ma e iales como el me al, políme os,
ce ámicas y a enas. Aun así, el ma e ial más comúnmen e usado en el ámbi o de la cons ucción
es una mezcla de a ena con cemen o que apo a mejo es p opiedades al obje o inal. [10]
Al igual que la imp esión po ex usión, es e p oceso ambién se u iliza en écnicas y ecnologías
conc e as, como po ejemplo D-Shape, pe mi iendo c ea elemen os de g an amaño que
pos e io men e se u iliza an como elemen os p e- ab icados en el ámbi o cons uc i o.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
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LA CONSTRUCCIÓN
11
Figu a 13. Muebles hechos median e D-Shape con el p oceso binde je ing (Fuen e:[21])
3.3. Técnicas de imp esión
Los inicios de la imp esión 3D en la cons ucción se deben a la ex apolación del p oceso de
imp esión 3D de una escala mucho más educida, como se ha mencionado en el apa ado 3.1. Po
es a azón, es a pa i de 1995 cuando el in es igado Joseph Pegna empieza a da des ellos en
es e ámbi o median e una écnica de o mación, basada en la inco po ación de ma e iales de
ma iz cemen an es a nue as ecnologías. Es a écnica no se llegó a desa olla po Pegna, aun así
si ió de p ecu so pa a que pos e io men e se lle a á a cabo el p ime g an éxi o en es e campo.
De es a mane a, g acias a la inquie ud de o os in es igado es como Beh okh Khoshne is, En ico
Dini y el g upo de in es igación de la Uni e sidad de Loughbo ough, su gen las écnicas,
ac ualmen e ope a i as, más impo an es a escala a qui ec ónica, las cuales son el Con ou
C a ing, el D-Shape y el conc e e p in ing.[22]
3.3.1. Con ou C a ing
La écnica de imp esión 3D en la cons ucción Con ou C a ing ue desa ollada po Beh okh
Khoshne is en el Ins i u o de Ciencias de la In o mación
6
en el año 1996 y se conoce como la
écnica que ma ca el o igen de la imp esión 3D en la cons ucción. En un p incipio Khoshne is
que ía aplica es e mé odo pa a la c eación de moldes de pa es indus iales, pe o más a de
decidió adap a lo al ámbi o de la cons ucción con el obje i o de cons ui casas de o ma ápida
en luga es de as ados po desas es na u ales.
Con ou C a ing es un mé odo que u iliza el con ol po o denado y se basa en la deposición po
capas de mezclas cemen adas (como ma e ial p incipal), con la inalidad de cons ui piezas
idimensionales de o mas complejas y planas a g an escala, con un acabado supe icial liso y
p eciso. Así mismo, quie e consegui au oma iza an o el p oceso cons uc i o de la i ienda
como el de odos sus elemen os en el que se incluye cableado, ube ías, e c.
3.3.1.1. Funcionamien o de la máquina Con ou C a ing
El Con ou C a ing se ca ac e iza po se el impulso de imp esión de i iendas en 3D. Es po
ello que nos cen a emos en el uncionamien o en base a la cons ucción de dichas i iendas.
En p ime luga se ealiza la base donde i a imp esa la i ienda, donde se encon a an los
cimien os de la i ienda con ho migón. Una ez hecha la base se p ocede con la imp esión de la
i ienda, po lo que se á necesa io la ins alación de la maquina ia. La máquina se cons uye en 3
pa es p incipales que pe mi en el abajo en una dimensión 3D consiguiendo un mo imien o a lo
la go de los 3 ejes (X; Y y Z). El mo imien o en el eje ho izon al end á dado po los ieles, el
6
Ins i u o que pe enece a las Escuela de Ingenie os Vi e bi en la Uni e sidad de Cali o nia del Su .
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
12
eje e ical end á de e minado po la al u a o al a la que puede llega el b azo obó ico
7
y,
inalmen e, el eje Z end á de e minado po una ba a ho izon al que se enca ga de uni dos b azos
pues os en los ieles mencionados an e io men e.
Figu a 14. Esquema de mon aje de la máquina po el mé odo Con ou C a ing (Fuen e:[23])
Pos e io men e, se empieza con la imp esión de la i ienda a pa i de la ex usión de ma e ial, el
cual se á bombeado has a llega a la boquilla de 4 cabezales. Dos de es os cabezales se enca ga an
de la ex usión del ma e ial pa a la supe icie in e io e ex e io (pa edes), uno se enca ga á de la
ex usión de los elemen os in e nos de la pa ed y, po úl imo, el cua o cabezal se enca ga á de
ellena los huecos que se han c eado a pa i de los 3 p ime os cabezales pa a asegu a una
es uc u a más esis en e. [4][24]
Pa a gene a un acabado supe icial liso y p eciso, es a écnica u iliza pale as an o en el eje
ho izon al como en el e ical, las cuáles se án las enca gadas de ealiza el p oceso de alisado de
la supe icie ex e io (pa edes) de la es uc u a imp esa ac o pos e io que el ma e ial cemen ado
sea ex uido al y como se mues a en la Figu a 15 haciendo que el con o no de las pa edes enga
la o ma deseada una ez inalizado el p oceso. En un p incipio, las pale as es aban diseñadas
pa a ajus a se y pode ealiza el mismo p oceso en supe icies que no ue an o ogonales. Aun
así, el desa ollo más complejo de los cabezales de ex usión
8
ha hecho que el diseño de es as
acaben siendo ijas, ajus ando las pale as en cada uno de los lados (eje X; eje Y) pe mi iendo de
la misma mane a con ola la pendien e, el ángulo y la p ecisión en las o mas geomé icas.
Figu a 15. Ejemplo uncionamien o de las pale as y ex usión ma e ial (Fuen e:[25])
7
Ac ualmen e, la al u a a la que puede llega el diseño de la maquina Con ou C a ing es de 6 me os que
co esponden a la cons ucción ap oximada de 2 plan as de un bloque de pisos.
8
Se desa olla una boquilla de 4 cabezales pa a sus i ui la boca de un solo cabezal.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
13
Finalmen e, se án los b azos obó icos quienes se enca ga an de ce a la es uc u a po comple o
con un echo p e ab icado.
Es impo an e des aca que el Con ou C a ing es una écnica de imp esión 3D en la cons ucción
po lo que la maquina ia puede adap a se
9
según las necesidades en cada momen o, siemp e y
cuando siga el p oceso de es a écnica.
3.3.2. Conc e e p in ing
Es a écnica ue desa ollada po el G upo de In es igación en Fab icación Adi i a en la
Uni e sidad de Loughbo ough con el lide azgo del doc o Rupe Soa y Richa d Buswell.
Aunque se empezó a desa olla en el año 2004, el g upo de in es igación aún sigue abajando
en el desa ollo de es a écnica pa a una mejo uncionalidad. Es a écnica consis e en una
deposición selec i a de ma e ial a a és de una boquilla, p oceso semejan e al Con ou C a ing
de inido en el apa ado an e io .
Aun así, se di ie e del Con ou C a ing debido a que es a écnica no busca el desa ollo e
imp esión de una es uc u a comple a como puede se una i ienda, sino en la cons ucción de
dicha es uc u a po pa es, como se ían las pa edes en el caso de las i iendas.
3.3.2.1. Funcionamien o de la máquina conc e e p in ing
Como hemos dicho an e io men e, el conc e e p in ing se cen a en la imp esión de una es uc u a
po pa es, po lo que se imp ime odo el conjun o po piezas. Debido a es a azón, es a écnica
cambia el uncionamien o de la máquina usada en el Con ou C a ing. Se man iene el sis ema
de pó ico sin los ieles y se le añade un obo
10
que consis e en un mecanismo que en su ex emo
end á la boquilla po donde se deposi a á el ma e ial.
Figu a 16. Máquina usada en la écnica conc e e p in ing (Fuen e:[26])
A di e encia del Con ou C a ing la boquilla no iene pale as como se mues a en la Figu a 17,
es o se debe a que la écnica de imp esión 3D conc e e p in ing se cen a en conse a la libe ad
idimensional median e la a iación de la esolución (meno esolución) en el p oceso de
deposición del ma e ial, pe mi iendo consegui un mayo con ol en las geome ías in e nas y
ex e nas.[4][27]
9
La máquina p esen ada es el diseño más común usado pa a aplica el Con ou C a ing.
10
Volumen aba cado de 2 me os x 2,5 me os x 5 me os que co esponde a la go, ancho y al u a.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
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LA CONSTRUCCIÓN
14
Figu a 17. Boquilla de la écnica conc e e p in ing (Fuen e:[28])
3.3.3. D-Shape
Es a écnica ue c eada po el ingenie o ci il i aliano En ico Dini
11
en el año 2005 y, pa en ada
pos e io men e en el año 2006. A di e encia de las dos écnicas desc i as an e io men e, las cuales
usaban un sis ema de ex usión del ma e ial, en es a se usa la ecnología conocida como binde
je ing. Consis e en la deposición de o ma selec i a de un aglu inan e en es ado líquido encima
de una se ie de capas de ma e ial, el cual se basa en una mezcla de cemen o y a ena y, es á
deposi ado en pol o. Se á la deposición del aglu inan e la que pe mi e que el ma e ial en pol o
solidi ique.
Semejan e al conc e e p in ing, el mé odo D-Shape se cen a en la p oducción de elemen os po
sepa ado y no an o en la imp esión de odo el conjun o de una es uc u a como pod ía se una
i ienda. Po lo an o, pe mi e la imp esión de pa es y piezas simples e incluso de complejidad
ela i amen e al a, g acias a su al o g ado de libe ad en la o ma
12
.
Figu a 18. Fo ma compleja g acias al ' ee o m'(Fuen e:[21])
3.3.3.1. Funcionamien o de la máquina D-Shape
La máquina se basa en un sis ema de ieles que aba ca un olumen
13
de imp esión de 75 m3.El
sis ema de deposición del ma e ial se ca ac e iza á po se un conjun o de boquillas si uadas de
o ma con inua a lo la go del eje ho izon al. Cabe des aca la exis encia de un pequeño espacio
en e boquillas que impide la deposición del ma e ial. Po ello, la imp eso a iene un mo o en
11
Ac ualmen e es el p esiden e de la emp esa MONOLITE UK L d.
12
Conocido con el é mino ‘ ee o m’ en inglés y usado incluso pa a da nomb e a la emp esa de los
c eado es de la écnica conc e e p in ing.
13
3 me os de al u a y una base de 5 x 5 me os.

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
15
dicho conjun o de boquillas, como se mues a en la Figu a 19, pa a que se pueda mo e en es e
eje y de es a mane a pode ellena odos los espacios con pocas epe iciones.
Figu a 19. Imp eso a de la écnica D-Shape (Fuen e:[29])
En p ime luga , la imp eso a D-Shape abaja á median e la deposición de una p ime a capa de
ma e ial de g oso
14
a iable. Una ez se ha deposi ado la mezcla en pol o de cemen o y a ena se
ie e el aglu inan e en aquellas zonas donde se quie e consegui una es uc u a sólida. El p oceso
de deposi a el aglu inan e se hace en dos pa es, en p ime luga el aglu inan e ni ela la supe icie
de la mezcla y, pos e io men e, se añade más aglu inan e en la supe icie ni elada pa a c ea el
sólido.
El p oceso de endu ecimien o una ez añadido el aglu inan e puede du a una ho a,
ap oximadamen e. Pa a que el sólido pueda aguan a es uc u almen e sin de o ma se, el pol o
de la mezcla sob an e se á el enca gado de abaja como sopo e es uc u al mien as el p oceso
de solidi icación se lle a a cabo. Todo es e p oceso se a epi iendo sucesi amen e has a ob ene
el sólido inal deseado.[21][30]
Aunque en el úl imo p oceso no in e iene la máquina, es necesa io des aca que se debe e i a
el pol o de la mezcla sob an e pa a pode ob ene la es uc u a.
Figu a 20. P oceso de imp esión D-Shape (Fuen e:[30])
14
El g oso es á limi ado po la máquina en un ango de 5 a 10 mm.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
16
3.3.4. O as écnicas
Aunque las es écnicas desc i as an e io men e son las más impo an es en el desa ollo de la
imp esión 3D en el ámbi o de la cons ucción, ambién debemos des aca o as écnicas.
Se conoce la écnica de deposición de ho migón c eada po la emp esa Maxi G oup y Mine alje
c eada po la emp esa F ee o m Cons uc ion
15
que se asimila a la écnica de conc e e p in ing,
de las cuales no hay mucha bibliog a ía, así como de o as écnicas u ilizadas en la imp esión con
me al y políme os. [4]
Además ambién han su gido dos écnicas más de deposición de ho migón que se han c eado a
pa i de las limi aciones de Con ou C a ing y conc e e p in ing, las cuales son CONP in 3D y
una écnica basada en la imp esión de elemen os a g an escala u ilizando el ho migón de al o
endimien o.
El CONP in 3D se basa en la deposición de ho migón median e una maquina ia basada en una
g úa (Figu a 21) pa a pode apo a lexibilidad geomé ica a la es uc u a. Es o pe mi e
soluciona la limi ación de las ecnologías usadas po las écnicas nomb adas an e io men e
debido a que no necesi a la c eación de una g an es uc u a pa a pode imp imi un elemen o
g ande y de cie a al u a.[17] Además, se ca ac e iza po el uso de un obo ex uso en el ex emo
de la g úa, con pale as simila es a las usadas en el Con ou C a ing que pe mi e do a a la
es uc u a de buena p ecisión y ole ancias.
No obs an e, se p oducen oscilaciones en el obo ex uso en el ex emo del b azo de la g úa lo
que p o oca que la p ecisión de imp esión se eduzca. Aun así, se es á abajando en la
implemen ación de un nue o cabezal jun o a algo i mos y sis emas de con ol que pueda educi
es as oscilaciones y mejo a la calidad de imp esión.
Figu a 21. Esquema de la écnica de deposición de ho migón median e una g úa CONP in 3D (Fuen e:[17])
Po úl imo, la imp esión 3D a g an escala median e el uso del ho migón de al o endimien o se
basa p incipalmen e en la imp esión de una es uc u a sin la necesidad de usa sopo es
empo ales, g acias a las p opiedades adqui idas po dicho ma e ial. Su uncionamien o consis e
en la deposición capa po capa a pa i de un cabezal mon ado en un b azo obó ico de 6 ejes.
3.4. Tecnologías
La imp esión de obje os a pequeña escala no iene limi aciones po lo que espe a el amaño de
las ecnologías usadas. Los elemen os imp esos son ela i amen e pequeños po lo que las
ecnologías se án pa ecidas a ni el de medidas. Po o o lado, escalando es as ecnologías al
15
El nomb e de ‘F ee o m Cons uc ion’ lo adquie e Rupe Soa una ez abandona el g upo de
in es igación de la Uni e sidad de Loughbo ough.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
17
ámbi o de la cons ucción, podemos encon a cie as limi aciones en la maquina ia empleada po
las écnicas desc i as en el apa ado 3.3 Técnicas de imp esión. Po es a azón, al adap a la
imp esión 3D a una escala mayo , ambién se deben adap a las ecnologías haciendo que su jan
nue as o mas de imp imi . De es a o ma, se expond án a con inuación las soluciones
ecnológicas gene ales, las cuales es a án p esen es en algunas de las écnicas an e io es.
3.4.1. Pó ico – g úa
Las soluciones de pó ico g úa o ambién conocidas en inglés como gan y solu ions consis en
p incipalmen e en una es uc u a de pó ico en donde se si úa el cabezal de deposición de ma e ial,
la cual oda ella se si úa sob e unos ailes que pe mi en el mo imien o de anslación a lo la go
de los 3 ejes ca esianos de coo denadas. Es e sis ema es de los más usados en la imp esión 3D
en la cons ucción, po lo que muchas de las écnicas que desc i as an e io men e basa an su
ecnología en es a solución. Aun así, cabe des aca que las soluciones pó ico g úa se adap a an
según la écnica usada.
Es as soluciones apa ecen en el año 2001 en e a la necesidad de escala la imp esión 3D en la
cons ucción. Es e hecho lo ap o echa Khoshne is pa a pa en a su écnica Con ou C a ing, la
cual ob iene un alo di e encial al añadi le a la solución un sis ema de pale as pa a alisa el
ma e ial al mismo iempo que es ex uido, p oceso del cual se ha hablado con mayo de alle en el
apa ado 3.3.1.
Po o o lado, se apo a la misma solución al conc e e p in ing y se le aplica como elemen o
di e encial una maquina CNC
16
que se mo e á en los 3 ejes de coo denadas ca esianas median e
un sis ema de igas ubula es accionadas po cadena. El ma e ial si uado en un con enedo jus o
en la pa e supe io del cabezal de imp esión se bombea á a la boquilla ex uso a median e una
bomba.
Más a de en Co ea del Sud, se aplica la ecnología con un sis ema lineal de ac uado es iaxiales,
los cuales an mon ados en un sopo e de ipo caja y se án escogidos según el eje donde se quie a
imp imi . Las dimensiones del espacio
17
de abajo son ela i amen e pequeñas po lo que se
puede asegu a que las es uc u as imp esas se ealiza an po pa es.
Po úl imo, encon a emos es e sis ema de pó ico g úa en la écnica D-Shape en donde se
ca ac e iza, como ya hemos mencionado en el apa ado an e io , po cambia el mé odo de
deposición del ma e ial de ex usión a deposición en pol o con adicción de aglu inan e (binde
je ing). La iga de aluminio que se ex iende de lado a lado de la es uc u a end á el cabezal el
cual se i á mo iendo en los ejes X y Y. Además el cabezal se mo e á po o o eje Y auxilia que
pe mi e ellena los huecos que no se llenan debido a la sepa ación de las boquillas que con o man
dicho cabezal. Aunque la es uc u a aba ca un olumen de 6 x 6 x 6 me os, se puede adap a
según el amaño de la es uc u a. [2]
16
Re e en e a las siglas en inglés de Compu e Nume ical Con olled.
17
Volumen de 1,3 x 0,95 x 0,8 me os.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
18
Figu a 22. Ejemplo gene al del sis ema pó ico g úa (Fuen e:[31])
3.4.2. Pla a o mas suspendidas po cable
Las soluciones de pla a o mas suspendidas po cable ayudan a op imiza el p oceso g acias a la
co ección de p oblemas que pueden su gi en las soluciones de pó ico g úa. En es e caso, pe mi e
un anspo e, mon aje y desmon aje ácil que pe mi e op imiza el abajo. Además, ambién
pe mi e abaja en á eas más g andes g acias al sis ema de cables.
Es a ecnología consis e en un cabezal que i á unido a una es uc u a sólida
18
median e un conjun o
de cables. Pa a pode con ola el cabezal y ob ene una co ec a imp esión se u ilizan una se ie
de mo o es. Es os mo o es pe mi en con ae y e ae los cables según con eniencia pe mi iendo
la o ien ación y el mo imien o en odas la di ecciones del cabezal, siendo es e un p oceso
o almen e au oma izado.[32]
Va ios in es igado es se han basado en la eo ía de es a ecnología pa a desa olla sus p opias
máquinas. El conjun o de ecnologías c eadas a pa i de es a solución ienen pequeñas
modi icaciones que les pe mi e ob ene ca ac e ís icas dis in i as en e ellas.
En p ime luga , encon amos el Robo C4
19
que se compone de un o al de 12 cables, di ididos
en los supe io es e in e io es. La unción de los cables supe io es es la de aguan a el peso del
cabezal en suspensión, mien as que los cables in e io es (Figu a 23) son los que con olan el
mo imien o y la o ien ación. Además, es impo an e des aca el uso del pa alelismo en e cables
in e io es que simpli ican la cinemá ica de la solución pe mi iendo el mo imien o único de
anslación. En es a e sión, el ma e ial se bombea á al cabezal des de un deposi o ex e no [33].
G acias es e sis ema po cables, el au o consiguió ob ene un olumen abajo de 44 x 44 x 40
m3.
18
La es uc u a sólida de las soluciones de suspensión po cable se conoce como ma co.
19
Ab e ia u a pa a la exp esión Robo de cable ca esiano pa a la écnica Con ou C a ing.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
25
3.6. Aplicaciones
Ac ualmen e, la imp esión 3D en la cons ucción aún sigue en desa ollo. No obs an e, g acias al
es udio con inuo de las ecnologías po los in es igado es han pe mi ido lle a a cabo es uc u as
imp imidas en 3D, median e el uso de di e en es écnicas y ma e iales.
Las aplicaciones de la imp esión 3D en la cons ucción se clasi ican en 3 g andes g upos, donde
el componen e p incipal de es a clasi icación se á el ipo de ma e ial. Po es a azón, di idi emos
los g upos en aplicaciones en la cons ucción median e la imp esión 3D con políme os, me al y
ma e iales cemen ados.
3.6.1. Aplicación de los políme os en la imp esión 3D en la cons ucción
La ab icación adi i a median e políme os es un mé odo muy común pa a la cons ucción de
piezas de amaño pequeño y mediano. Ac ualmen e, hay bas an e ecnología e e en e a es a
écnica debido a que pe mi e un p oceso económico y ob ene o mas complejas que no se pueden
consegui median e o os mé odos. Po o o lado, pasando al ámbi o de la cons ucción o ambién
conocido como mac oescala, enemos que las aplicaciones con políme os no son an comunes.
La imp esión 3D con políme os en la cons ucción se ca ac e iza po usa se en aplicaciones muy
conc e as como en la imp esión de sis emas mecánicos, sis emas eléc icos y achadas, además
elemen os con ines es é icos. Po es a azón, es as aplicaciones se basan en un p oceso de
elemen os p e ab icados que se in oduci án en o os p ocesos de cons ucción, ya sean median e
la imp esión 3D o adicionales. [11][45]
A pesa de cen a se en elemen os es uc u ales ela i amen e pequeños compa ados con los
elemen os conseguidos median e la imp esión 3D con cemen o, se ha llegado a consegui
cons ui una i ienda a pa i del ensamblaje de bloques
27
y o os elemen os mul i uncionales.
Figu a 31. Vi ienda imp esa en 3D median e pa es de ma e ial polimé ico (Fuen e:[46])
27
Volumen de 2,2 x 2,2 x 3,5 me os.

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
26
Figu a 32. Pa es es uc u ales de la i ienda (Fuen e:[46])
Po úl imo, des aca el desa ollo de igas median e plás ico eciclado. Es a aplicación ue
desa ollada po un g upo de in es igado es de la Uni e sidad Poli écnica de Valencia, en donde
se ha conseguido imp imi la es uc u a in e na de la iga con plás ico. Es a es uc u a iene un
sis ema de mon aje simila al de LEGO, lo que pe mi e una g an acilidad en su mon aje. Aunque
es a es uc u a pe mi e la educción de peso espec o una iga en e a de ho migón o me al, se
ecub e de ho migón pa a asegu a unas buenas p opiedades esis i as. [47]
Figu a 33. Bloques de plás ico de la iga unidos (Fuen e:[48])
3.6.2. Aplicación del me al en la imp esión 3D en la cons ucción
Las aplicaciones del me al en el ámbi o cons uc i o se encuen an en una ase de desa ollo. Po
lo gene al, no se gene an es uc u as de g an amaño, sino que se ese a a es uc u as de amaño
medio. A di e encia de los políme os, se equie en ecnologías más complejas pa a pode abaja
con el me al de o ma co ec a y pode ealiza la el p oceso de imp esión.
La imp esión 3D del me al se usa p incipalmen e en el sec o ae oespacial y de la indus ia
biomédica donde las al as p opiedades po lo que e ie e a la esis encia, pe mi en consegui que
el obje o o es uc u a abaje bajo es ue zos ela i amen e g andes, en e o as. Aun así, ambién
encon amos pequeñas aplicaciones en la cons ucción, al y como habíamos mencionado al
p incipio. Pa a ello des aca emos lo que en cons ucción se conoce como nudos o nodos, los
cuales son los pun os de encuen o en e di e sos elemen os es uc u ales de una es uc u a o
en amado [49]. Ha emos én asis en dos ipologías de nodos que han u ilizado la imp esión 3D
como una en aja pa a desa olla los de nue o y o o ga les p es aciones mejo es.
En p ime luga , des acamos el nudo pa a achadas conocido po el nomb e Nema ox. Se
ca ac e iza po consegui una es uc u a geomé ica compleja que pe mi e una unión
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
27
es uc u almen e mejo y que log a esol e en g an medida, los p oblemas de sellado en el p opio
nudo, sin la necesidad del uso de siliconas y ángulos no o ogonales.
Figu a 34. CAD y modelo imp eso del nudo Nema ox (Fuen e:[50])
En segundo luga , se des aca el nodo c eado po la emp esa A up u ilizado en di e sas es uc u as
pa a un á ea come cial en la ciudad de La Haya en Holanda. Es os nodos se usan pa a conec a
los di e en es elemen os de la es uc u a lumínica. Median e el ediseño del nodo espec o al
u ilizado an e io men e, se consigue minimiza el ma e ial empleado su cons ucción,
a o eciendo a la disminución de peso y cos e. Además, se des aca la libe ad en el diseño de las
o mas de los nodos pa a pode uni los cables y es o de elemen os median e el mé odo conocido
como enseg idad
28
. [11] [51]
Figu a 35. Es uc u a lumínica donde se aplican los nodos de la emp esa A up (Fuen e:[51])
Según Salome Galjaa d, uno de los diseñado es de es a emp esa, asegu a que la imp esión 3D les
ha pe mi ido c ea muchas piezas complejas muchos más e icien es que las diseñadas a mano, las
cuales enían más endencia a ene e o es debido al e o humano al ab ica se. [52]
Figu a 36. Nodo an e io s nodo ac ual (Fuen e:[52])
28
Según la Real Academia Española es la p opiedad de una es uc u a en donde su equilib io depende de
las ue zas de ensión y comp esión de sus elemen os.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
28
3.6.3. Aplicación de ma e iales cemen ados en la imp esión 3D en la
cons ucción
Aunque se han hecho múl iples imp esiones de elemen os cons uc i os con di e en es ma e iales,
no odos ienen las mismas p opiedades. En el ámbi o de la cons ucción, los ma e iales
cemen ados son los más usados y es udiados pa a ealiza las imp esiones en 3D. De es a mane a,
en la ac ualidad son más comunes las aplicaciones elacionadas con es e ipo de ma e ial. En es e
apa ado englobamos una g an a iedad de aplicaciones como son la cons ucción de i iendas,
puen es, in aes uc u as y elemen os p e ab icados, en e o os.
3.6.3.1. Vi iendas y edi icios
La cons ucción de i iendas es un p oyec o muy in e esan e po lo que espe a la imp esión 3D
en g andes escalas. La aplicación undamen al es la cons ucción de una es uc u a que con enga
an o o mas simples como complejas y, que enga las mismas ca ac e ís icas es uc u ales que las
i iendas ac uales.
La écnica p incipal enca gada de lle a a cabo es a aplicación en la cons ucción es el Con ou
C a ing. Es a écnica solo consigue ec ea la es uc u a de la i ienda o edi icio, po lo que
median e el desa ollo de la ecnología se a a consegui un p oceso cada ez más au oma izado,
con el in de ealiza la cons ucción en su o alidad sin depende de an a mano de ob a. Po lo
an o, la imp esión 3D se aplica á en la cons ucción de i iendas, ya sean es uc u almen e como
una casa o un bloque de pisos, y o os edi icios como pod ían se las o icinas.
Figu a 37. Aplicación de la écnica Con ou C a ing en la imp esión de una casa y un edi icio (Fuen e:[53])
Figu a 38. Aplicación de la écnica Con ou C a ing en la imp esión de un bloque de pisos (Fuen e:[53])
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
29
Además, an o el D-Shape como el conc e e p in ing ambién ienen ele ancia en es a aplicación.
Es as dos écnicas se cen an en la cons ucción de los componen es que con o man las i iendas
o edi icios, las cuales se án jun adas pos e io men e en el luga deseado. No obs an e, se han
ealizado expe imen os en los que se ha conseguido imp imi es uc u as simila es a la de una
casa de dimensiones pequeñas median e es as dos écnicas.
Figu a 39. Imp esión más g ande ealizada po la écnica D-Shape (Fuen e:[21])
Figu a 40. Imp esión de una es uc u a habi able median e la écnica conc e e p in ing (Fuen e:[54])
3.6.3.2. O as in aes uc u as
Además de la imp esión de i iendas y edi icios, ambién se es á desa ollando la imp esión 3D
pa a c ea o as es uc u as que puedan emplaza a las ac uales con ines medioambien ales o
educción de cos es, en e o as.
Unas de las aplicaciones de in aes uc u as que se es á desa ollando es la imp esión de o es de
cemen o (Figu a 41). Man eniendo las bases de la écnica Con ou C a ing y modi icando el
diseño de la máquina usada pa a la cons ucción de i iendas, se esa abajando en la cons ucción
de o es de u binas eólicas, chimeneas, pilonas de puen es y odo ipo de in aes uc u a simila .
Es una aplicación muy ú il, aunque aún se encuen e en una ase inicial, debido a que pe mi e una
educción impo an e de p ocesos que pueden di icul a el p oceso de cons ucción, como se ía el
anspo e de es os elemen os an g andes.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
30
Figu a 41. Ejemplo de cons ucción de una o e de ho migón (Fuen e:[53])
Po o o lado enemos los puen es. Es a aplicación ya se ha lle ado a cabo en la ealidad y ha
gene ado buenas expec a i as en el uso de la imp esión 3D en es uc u as más cuo idianas pa a
las pe sonas. En es e caso se ealiza la imp esión de las pa es del puen e que pos e io men e son
unidas. No solo se des aca po el buen uncionamien o, sino que ambién se consiguen o mas
es é icamen e a ac i as y dis in i as. También podemos encon a elemen os como mesas y
bancos, los cuales usan écnicas desc i as an e io men e como el conc e e p in ing y el D-Shape.
3.6.3.3. Aplicaciones ae oespaciales
Las aplicaciones ae oespaciales aún es án en in es igación y desa ollo, pe o ya se han ex aído
cie as conclusiones que mues as las posibilidades de implemen a la imp esión 3D en la
cons ucción de in aes uc u as en el espacio.
La in es igación de los elemen os espaciales se ha p ospe ado mucho du an e los úl imos siglos,
lo que nos pe mi e en la ac ualidad pode habla de imp imi en 3D en el espacio, en conc e o en
la Luna y Ma e. Uno de los g andes obje i os de la NASA es la ob ención de ene gía sola y
explo ación de es os cue pos espaciales, po lo que la aplicación en desa ollo se basa en la
cons ucción de labo a o ios, i iendas y o as in aes uc u as que pe mi an la ida humana,
median e la écnica Con ou C a ing. [55]
Figu a 42. Ejemplo in aes uc u a espacial (Fuen e:[53])
No obs an e, se encuen an a ios p oblemas en cuan o a los ma e iales, en conc e o la
imposibilidad de mezcla el cemen o con el agua. Se ha es udiado la posibilidad de sus i ui el
agua po azu e, componen e muy p esen e en es as supe icies. Es e ma e ial ya ha sido p obado,

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
31
de la misma o ma que se ha es udiado la implemen ación del pol o luna como ma e ial pa a
usa en la imp esión. [53]
Figu a 43. Pieza de azu e y cemen o (Fuen e:[56])
Aunque se sigue abajando en es a aplicación, se puede espe a que se lle e a cabo en un u u o
muy p óximo.
3.6.3.4. O as aplicaciones
El p oceso de imp esión 3D no solo engloba la cons ucción de la es uc u a. En es e caso
debemos p o undiza en la cons ucción de una i ienda y edi icio de o ma comple a, po lo que
a con inuación se exponen o as aplicaciones que es án en desa ollo median e el uso de la écnica
Con ou C a ing y que ambién o ma pa e del p oceso de imp esión 3D en la cons ucción.
[53][55]
 Cons ucción de conduc os huecos en las pa edes con la inalidad de inse i componen es
como cableados o ube ías. Du an e la deposición capa po capa en la imp esión, la
máquina se enca ga de coloca la ube ía p e ab icada y solda la
29
a las ube ías
deposi adas p e iamen e. Asimismo, el sis ema de ensamblado de la máquina imp eso a
se enca ga ía de ealiza lo co espondien e con el cableado.
 In oducción de componen es in eligen es como senso es de ensión y de humedad,
calen ado es de pa ed y calen ado es de suelo, en e o os.
 Aplicación de una malla de ace o en e capas, la cual se mon a á median e la deposición
y ensamblaje pos e io de los elemen os de ace o que la componen.
 Deposición de las baldosas en elemen os e icales y ho izon ales que con o man la
i ienda o edi icio, como son las pa edes y el suelo.
 Imp esión de módulos con líneas conduc o as en su in e io que uncionan como ed
eléc ica y se ensamblan unos con o os.
29
Se sueldan median e un anillo cale ac o que de i e la zona de unión en e las dos ube ías.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
32
Figu a 44. Ejemplo de los módulos eléc icos (Fuen e:[55])
Figu a 45. Inse ción del módulo en los huecos gene ados po la imp esión 3D (Fuen e:[55])
 U ilización de una boquilla pul e izado a o un cabezal de imp eso a po inyección de
in a pa a pin a las pa es deseadas de la es uc u a inal.
Finalmen e, encon amos la imp esión de pa edes mul i uncionales. Es a aplicación usa una
écnica basada en ex usión de capa po capa que usa ho migón de al o endimien o pa a educi
las limi aciones de écnicas como el Con ou C a ing. Las pa edes mul i uncionales es án
pensadas pa a in oduci las en las i iendas y se basan en es uc u as con huecos in e nos, los
cuales se pueden ellena con e ue zo o espumas pa a consegui aislamien o é mico.
3.6.4. Ejemplos
A con inuación, se expond án algunos de los hi os más impo an es de la imp esión 3D en la
cons ucción y los cuales hacen e e encia a las aplicaciones an e io men e desc i as.
3.6.4.1. Casa Canal holandesa
DUS A chi ec s, una emp esa de a qui ec u a holandesa emp ende un p oyec o en el año 2014, el
cual se inalizó en 2017. El p oyec o se basa en la elabo ación de una casa adicional de los
canales de Áms e dam median e el uso de la imp esión 3D a g an escala. El p incipal in e és de
es a emp esa es inno a en el mé odo de cons ucción de es a ipología de i iendas con la
inalidad de minimiza cos es o despe dicio de ma e iales.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
33
DUS A chi ec s se cen a en la cons ucción de la i ienda median e un p oceso de imp esión po
pa es. El mé odo consis e en la cons ucción de las habi aciones que con o man la casa po
sepa ado, odas ellas imp esas en el mismo si io donde se án ensambladas pos e io men e como
se mues a en la Figu a 46. Cada una de es as habi aciones indi iduales es á compues as po a ias
pa es que se i án uniendo a lo la go del p oceso de imp esión de la habi ación, c eando una
es uc u a de has a un amaño de 2 x 2 x 3,5 me os. [57]
Figu a 46. Ejempli icación del p oceso de ensamblaje de las habi aciones (Fuen e:[58])
Pa a pode lle a a cabo es e mé odo de imp esión, la emp esa u iliza una g an imp eso a c eada
a pa i de un con enedo de anspo e y bajo el nomb e de Kame make
30
(Figu a 47). Es a
imp eso a es po able, po lo que se puede mo e con ela i a acilidad pa a pode imp imi en
cualquie si io. Además, cabe des aca que el ma e ial p incipal empleado en es e caso es el
plás ico, aunque se u ilizan o os ma e iales eco pa a apo a más esis encia a la es uc u a como
el ho migón.
Figu a 47. Imp eso a Kame make (Fuen e:[59])
3.6.4.2. Puen e de Cas illa – La Mancha
Es a in aes uc u a pública cons uida en 2016 y lle ada a cabo po el Ins i u o de A qui ec u a
A anzada de Ca aluña (IAAC) se encuen a en un pa que en Alcobendas, ce ca de Mad id y es
conside ado el p ime puen e que se ha cons uido median e un p oceso de imp esión 3D.
30
Té mino que p o iene del holandés y signi ica cons uc o de habi aciones.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
34
El puen e consis e en un conjun o de 8 piezas imp esas a pa i de la écnica desc i a an e io men e
D-Shape, odas ellas de ho migón. Todas las piezas ensambladas o man un puen e de 12 me os
de la go y 1,75 me os de ancho, ap oximadamen e. El diseño inal an ca ac e ís ico del puen e
se ha conseguido g acias a las en ajas que o ece la imp esión 3D, haciendo posible que los
a qui ec os engan más libe ad a la ho a de c ea diseños. [60]
Figu a 48. P ime puen e imp eso en 3D (Fuen e:[61])
3.6.4.3. O icinas y casas de la emp esa Winsun
Winsun es una emp esa china especializada en la imp esión 3D en la a qui ec u a y líde en es e
sec o . No solo se basa en la cons ucción de i iendas y o icinas median e el p oceso de
imp esión 3D, sino que ambién abajan en la in es igación de nue os ma e iales pa a
implemen a los en es e p oceso. Es a emp esa abaja a g an escala en la cons ucción y
deco ación de edi icios, an o de ámbi o público como p i ado.[62]
La ecnología c eada po es a emp esa es an a anzada que incluso les pe mi e la cons ucción de
un edi icio de 1000 m2. Al u iliza se una maquina ia
31
muy g ande, los elemen os deben se
p e ab icados po piezas en la áb ica y, pos e io men e, ensamblados en el luga de cons ucción.
Además, la ex ensa in es igación en los ma e iales de imp esión les pe mi e o ece elemen os
con mejo es p opiedades, los cuales uncionan cada ez mejo po lo que se e ie e al aislamien o
é mico y esis encia.
La emp esa Winsun apa ece en el año 2005 y, ya en el año 2008 se con ie e en una de las p ime as
emp esas en log a imp imi en 3D un mu o de un edi icio. Aun así, a con inuación se des acan
los hi os de la emp esa que la lle an a se líde mundialmen e en es e sec o .
En el año 2014, se log a cons ui 10 i iendas en Shanghai en an solo un día. Cada una de es as
i iendas iene una supe icie de 200 m2 y es án imp esas median e un p oceso de capa po capa
en el que se deposi a una mezcla de cemen o y ib a de id io. No solo se ca ac e izó es e hi o po
la apidez en la cons ucción, sino ambién po el cos e de cada una de las i iendas que e a de
5.000 dóla es ap oximadamen e. [63]
31
El amaño de la máquina es de 150 x 10 x 6,6 me os.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
41
misma mane a, se educen las emisiones po la eliminación de p ocesos in e medios de
ob ención del ma e ial como puede se el del cemen o a i icial Po land.
 Tie a c uda: Se p opone como solución pa a su implemen ación en la imp esión de
i iendas sencillas en luga es menos desa ollados y zonas de as adas po desas es
na u ales. Es e ma e ial no con iene sus ancias óxicas lo que pe mi e su eciclaje de
o ma 100% na u al, puede se ácilmen e ob enido en el mismo luga de imp esión
educiendo cos es de logís ica y sus p opiedades es uc u ales se pueden mejo a
median e la adicción de elemen os na u ales p opues os an e io men e (paja, cáñamo,
cásca a de a oz, e c.).
También se des acan sus p opiedades é micas median e la capacidad de almacena el
calo pa a cede lo pos e io men e y, p opiedades acús icas debido a que no se p opagan
bien las ib aciones uncionando como ba e a. Es impo an e des aca ambién su
anspi abilidad que pe mi e la egulación na u al de la humedad y la ca ac e ís ica de se
un ma e ial que no se incendia, pud e o es sensible a los insec os. [75]
Además, se ige en base la no ma i a UNE 41410:2008
35
basada en la edi icabilidad con
ie a c uda. Aunque, la ie a c uda de es a no ma i a se p opone pa a su u ilización como
ie a comp imida podemos asegu a que el ma e ial sigue las exigencias en cuan o a
segu idad es uc u al y segu idad an e incendio. No obs an e, a pesa de que se conside a
es uc u almen e segu o, es á solución se implemen a ía en cons ucciones de zonas no
in luenciadas po mo imien os sísmicos de al a in ensidad.
Po úl imo, la sencillez de abaja con es e ma e ial pe mi e que la ene gía u ilizada
du an e el p oceso sea baja a o eciendo al medio ambien e.
4.1. Viabilidad económica de las soluciones
En es e apa ado se analiza el cos e que supone la implemen ación de ma e ial dis in o al ho migón
a i icial, e e en e a la p ime a solución plan eada. Pa a ello conside a emos la u ilización del
ho migón ecológico median e la mezcla de ho migón eciclado, la as de aluminio ecicladas y
pol o sob an e del p oceso de ab icación del ca bón.
Según un es udio ealizado de la adicción de cenizas olan es en subs i ución de cemen o [76], el
po cen aje e ec i o de ceniza olan e u ilizado debe de se de un ango in e io al 10 % del peso
del cemen o, debido a que la esis encia disminuye en el iempo a medida que el po cen aje de
cenizas olan es aumen a. Además, o o es udio asegu a que la can idad idónea de ib as de
aluminio a añadi debe de se del 0,30 % [77]. También debemos conside a el agua u ilizada,
siendo necesa ia una elación agua/cemen o de ap oximadamen e 0,28, alo que conside a emos
es ánda debido a que puede a ia según p oceso de imp esión. A pa i de es a in o mación
suponemos que el po cen aje de ceniza olan e es del 5 % y 0,30 % de ib a de aluminio de la as.
Po o o lado, debemos supone los p ecios co espondien es a cada ma e ial. Pa a el ho migón
eciclado el p ecio oscila en e los 40 y 50 eu os, po lo que coge emos un p ecio p omedio de 45
€/m3 [78]. La ib a de aluminio empleada p o enien e de las la as cues a ap oximadamen e 0,70
€/kg [79]. Según el Cen o de Es udios y Expe imen ación de Ob as Públicas (CEDEX) [80] las
cenizas olan es ienen un p ecio de 46,66 € po onelada que co esponde a 0,047 €/kg .
A con inuación, calculamos el cos e o al de ab ica el ho migón ecológico eniendo en cuen a
únicamen e los ma e iales usados con 50 kg de ho migón eciclado.
35
Bloques de ie a comp imida pa a mu os y abiques. De iniciones, especi icaciones y mé odos de ensayo.

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
42
Tabla 1. Calculo es imado del cos e del ho migón ecológico
Ma e ial
Can idad u ilizada
P ecio
Cos e [€]
Cenizas olan es
2,50 kg (5 %)
0,047 €/kg
0,12
Aluminio eciclado de
la as
0,16 kg (0,30 %)
0,700 €/kg
0,11
Ho migón eciclado
50 kg = 0,05 m3
45 €/m3
2,25
TOTAL
2,48
Es e es el p ecio que nos cos a ía el ho migón ecológico eniendo en cuen a sus elemen os pa a
50 kg de ho migón eciclado. Es e cos e si e pa a compa a lo con el p ecio del ho migón
a i icial usado en la mayo ía de imp esiones 3D. Según [81], el p ecio del me o cúbico de
ho migón mezclado a mano asciende a 250 eu os. De es a mane a, pa a 0,05 m3 el cos e se á de
12,50 eu os lo que nos pe mi e cumpli el equisi o económico p opues o en el es udio.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
43
5. Es udio de la iabilidad económica
El es udio cons a del análisis del p esupues o elacionado con el cos e gene al de la ealización
del p opio es udio.
5.1. P esupues o gene al del es udio
Pa a la ealización del es udio de las aplicaciones de la imp esión 3D en el ámbi o de la
cons ucción ha eque ido el consumo y/o u ilización de di e en es pa áme os. En es e caso en
conc e o, se ha conside ado como imp escindible pa a hace el abajo el iempo pe sonal
dedicado en la búsqueda de in o mación y edacción, el consumo eléc ico de las ecnologías
u ilizadas y los so wa es necesa ios pa a pode es uc u a la in o mación encon ada.
Pa a la de e minación del cos e que supone el abajo pe sonal, se ha conside ado el o al de ho as
sumado de cada una de las a eas conside adas en el P oyec Cha e sumando un o al de 300
ho as. Además se ha conside ado que el sala io es el co espondien e al de un ingenie o Junio
debido a que nos iniciamos en el mundo labo al ingenie il. Con odas es as conside aciones, el
abajo pe sonal supone un cos e de 3.906,00 €.
En segundo luga , se ha calculado el cos e del consumo eléc ico. Pa a pode de e mina es e alo
se ha enido en cuen a el modelo de o denado u ilizado en es e es udio, el cual es un Macbook
P o Touch Ba del año 2017. Con las especi icaciones écnicas del consumo del o denado , se ha
mul iplicado po el o al de ho as abajadas ob eniendo un alo de consumo de ene gía. Pa a
ex ae el cos e de es e consumo eléc ico se ha conside ado la a i a ija One Luz de la compañía
eléc ica Endesa. El cos e o al eléc ico ha esul ado se de 2,49 €.
Po úl imo, se de e minan los cos es de los so wa es u ilizados. Pa a es e es udio se han u ilizado
los p og amas de Mic oso O ice 365 Wo d y Excel. El p ecio anual co espondien e al pack
donde se incluyen es os so wa es es de 69,00 € anuales.
Tabla 2. P esupues o es udio.
Pa áme os
Cos e [€]
T abajo pe sonal
3.906,00
Consumo eléc ico
2,49
So wa es
69,00
TOTAL
3.977,49
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
44
6. Análisis y alo ación de las implicaciones ambien ales y
sociales
6.1. Implicaciones ambien ales
Ac ualmen e, la si uación medioambien al es un ema muy p esen e en odos los p ocesos
cons uc i os. Las ac i idades es án con oladas po es ic as no ma i as pa a educi la huella
ecológica
36
. Aunque la imp esión 3D sea una ecnología aún en ase de desa ollo en el ámbi o de
la cons ucción, hay múl iples en ajas ambien ales que le apo an un alo di e encial espec o
los p ocesos adicionales. El impac o ambien al p oducido po es a ecnología se basa
p incipalmen e en es g andes pila es, los cuales son los ma e iales, la logís ica y la emisión de
CO2.
En p ime luga , enemos en cuen a los ma e iales. La cons ucción adi i a se cen a en la
apo ación de ma e ial, oda la es uc u a se desa olla median e la u ilización del ma e ial
necesa io en cada caso. La educción de ma e ial en la cons ucción conlle a la disminución de
despe dicio de ma e ial. Los escomb os p o ocados po es e despe dicio de ma e ial pueden
a ec a el en o no si no se eciclan de o ma co ec a. Además, se minimiza la sus acción de
ma e ia p ima pa a la p oducción de los ma e iales usados en las cons ucciones adicionales lo
que educe aún más el impac o. Po úl imo, se des acan los ma e iales usados en el p oceso po
su g an capacidad de se eu ilizados, como po ejemplo el pol o usado en el p oceso binde
je ing.[82]
Po o o lado, encon amos la educción en la logís ica du an e el p opio p oceso de cons ucción.
La imp esión 3D puede p oduci se de dos o mas di e en es basada en la localización de la
maquina ia, dependiendo si se p oduce in si u o en una áb ica apa ada del luga de cons ucción.
Tan o el uso de una o ma como la o a, se educe el anspo e de ma e iales y maquina ia, así
como su almacenamien o. Además se eliminan en g an pa e la maquina ia pesada como son las
exca ado as, debido a que se educen los p ocesos de sus acción de ma e ial como la ie a.
Finalmen e, enemos la emisión de CO2 a la a mos e a. Es e es á es echamen e elacionado con
los dos an e io es pila es. La educción de p ocesos in e medios en la ab icación hace que se
disminuya la emisión de esiduos al en o no, los cuales son gene ados po los ehículos de
anspo e de ma e iales y maquina ia y, las ecnologías usadas pa a la sus acción de ma e iales
y cons ucción de las es uc u as. Además, la cons ucción se con ie e en local, lo que pe mi e
elimina la p oducción de ma e iales y componen es en o os países con ibuyendo ambién de
o ma impo an e en la educción de las emisiones. [83]
Todos los pun os mencionados an e io men e se uni ican en el obje i o 13 de obje i os de
desa ollo sos enible p opues o po las Naciones Unidas, el cual se basa en adop a medidas
u gen es pa a comba i el cambio climá ico y sus e ec os.
Figu a 57. Obje i os de desa ollo sos enible (izq.) y obje i o p esen e en la imp esión 3D (de .) (Fuen e:[84])
36
Concep o de impac o medioambien al gene ado po la ac i idad humana sob e el en o no.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
45
6.2. Implicaciones sociales
Las implicaciones sociales se basan p incipalmen e en la apidez de cons ucción y la educción
de cos es. Como hemos mencionado en el apa ado 3.7.1 Ven ajas, uno de los obje i os en que se
cen a la imp esión 3D es la cons ucción de es uc u as en iempos muy educidos espec o a
sis emas de cons ucción adicionales, con la inalidad p incipal de c ea si ios habi ables en poco
iempo.
De es a o ma, la sociedad se pos ula cada ez más a a o de la imp esión 3D y, po lo que se
e ie e al ámbi o cons uc i o, se e es e p oceso con g an po encial pa a pode epobla zonas
a asadas po ca ás o es o luga es donde abunda la pob eza. Po ello, la imp esión 3D es un g an
mé odo pa a pode cons ui pequeñas i iendas en zonas des a o ecidas en un iempo co o y
bajo cos e.
Po úl imo, es in e esan e des aca la educción de ope a ios en la zona de cons ucción, lo que
pe mi e abaja en zonas con cie o pelig o sin necesidad de pone en iesgo el abajado .
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
46
7. Conclusiones
En es e T abajo Final de G ado se ealiza un es udio p o undo de la imp esión 3D o eciendo una
isión gene al de su desa ollo e implicaciones, con el obje i o p incipal de es udia sus
aplicaciones en el ámbi o de la cons ucción, además de ex ae posibles p opues as de mejo as.
De es a mane a, se inaliza el es udio median e la exposición de conclusiones ex aídas du an e
su ealización.
Uno de los g andes p opósi os del sec o de la cons ucción es la au oma ización y op imización
de p ocesos con la inco po ación de ecnologías basadas en la imp esión 3D, las cuales abajen
jun o a o as aplicaciones ecnológicas como el Modelado de In o mación de Cons ucción (BIM).
De es a mane a, se ha podido ex ae del es udio que la op imización iene dada po la apidez de
ejecución, simplicidad en los p ocesos y educción de mano de ob a, lo que conlle a una
educción de la implicación humana y la consiguien e au oma ización del p oceso cons uc i o.
Aun así, se ha podido obse a que las soluciones ecnológicas pa a la imp esión en 3D en la
cons ucción se encuen an en una ase de desa ollo inicial. Es o se e e lejado en la calidad de
las es uc u as, la cual no es del odo óp ima y queda alejada de las cons ucciones ealizadas
median e los mé odos adicionales en cuan o a calidad supe icial y de acondicionamien o.
Además, en el es udio de la aplicación basada en la cons ucción de i iendas nos pe mi e
elaciona la calidad con las limi aciones ecnológicas y el ma e ial. Algunas de las maquina ias
expues as du an e el abajo se en limi adas ecnológicamen e impidiendo consegui g andes
es uc u as, en e las que des acan las ecnologías basadas en pó ico-g úa. Po ello, pienso que
los b azos obó icos y obo s pequeños (soluciones de enjamb e) son las soluciones ecnológicas
más iables, y que pod ían se el u u o pa a la imp esión de in aes uc u as en el espacio.
En cuan o al ma e ial, se ha expues o que las aplicaciones de la imp esión 3D se basan
p incipalmen e en la u ilización de ho migón como ma e ial de imp esión, lo que conlle a un g an
es udio de sus p opiedades y p uebas pa a e i a complicaciones en el p oceso de imp esión. De
la misma mane a, la u ilización del ho migón como único elemen o imp eso en la es uc u a
p oduce esul ados poco sa is ac o ios en cuan o a p opiedades mecánicas, debido a que abaja
únicamen e a comp esión. La implemen ación de un único ma e ial hace e ocede la p og esión
ealizada en la cons ucción.
Po o o lado, las soluciones que se han p opues o en el abajo se elacionan di ec amen e con la
implemen ación de ma e ial más sos enible en sus i ución al ho migón como elemen o p incipal
en algunos casos. Las soluciones se han p opues o en base a la idea de la imp esión 3D de gene a
es uc u as medioambien almen e sos enibles median e un p oceso de cons ucción au oma izado
y ápido. Asimismo, median e la búsqueda de posibles soluciones pa a implemen a las en las
ecnologías he podido ex ae que el p incipal p oblema es la cons ucción de elemen os
monolí icos g andes, siendo su p incipal solución la implemen ación de pla a o mas en
es uc u as e icales (como las g úas de cons ucción) que pe mi an mo e a los b azos
mecánicos pa a apo a al u a a es as cons ucciones. No obs an e, no se ha plan eado es a
solución debido a que la implemen ación de es a es uc u a enca ece ía el p oceso, di icul a ía el
p oceso de imp esión, disminui ía la apidez de cons ucción y la es uc u a se e ía limi ada en
cuan o a supe icie debido a las limi aciones de longi ud del b azo mecánico o obo u ilizado.
Aunque se han conseguido g andes hi os, me gus a ía ema ca que ac ualmen e la imp esión 3D
en la cons ucción debe basa se en la ab icación de elemen os p e ab icados o es uc u almen e
sencillos, debido a que las ecnologías no es án an desa olladas pa a la cons ucción de
elemen os con ca ac e ís icas es uc u ales complejas. Aun así, conside o impo an e segui
desa ollando la imp esión 3D en es e sec o pa a pode a anza como sociedad, median e la
combinación de los mé odos adicionales y las ecnologías 3D.

ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
47
En conclusión, la imp esión 3D a g an escala no es a an desa ollada ac ualmen e como pa a
sus i ui sis emá icamen e los p ocesos de cons ucción adicionales, pe o se á esencial en un
u u o en é minos de sos enibilidad y e iciencia.
7.1. In es igaciones u u as
Una ez acabado el es udio de la imp esión 3D en el ámbi o de la cons ucción se p oponen en
es e apa ado algunas líneas de in es igación u u as con la inalidad de segui desa ollando dicho
es udio.
Uno de los emas más in e esan es pa a segui es udiando son los ma e iales usados en las
imp eso as 3D. En es e es udio se ha podido obse a como el ma e ial más común es el
ho migón, po lo que se ía in e esan e indaga en el uso de la imp esión con ma e iales
he e ogéneos en e sí, con la inalidad de ob ene dis in as p opiedades en una misma es uc u a
y e i a p oblemas en dicha cons ucción, además de gene a un impac o posi i o en el medio
ambien e. De la misma mane a, o o ámbi o a desa olla se ía la imp esión en 4D que se cen a
en la e olución de la imp esión 3D median e la implemen ación de ma e iales in eligen es, los
cuales se ca ac e izan po ene un pa ón p ep og amado adap ándose al en o no que lo en uel e
sin necesidad de la in e ención humana.
ESTUDIO DE LAS APLICACIONES DE
LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO DE
LA CONSTRUCCIÓN
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