Selección de materiales de impresión 3D para diferentes aplicaciones médicas
- Woo Mo Sik
- 17 ago
- 12 min de lectura
(Actualizado el 17 de agosto de 2026)
Elegir los materiales y las tecnologías de impresión adecuadas es fundamental para el éxito en la impresión 3D. Esta guía abarca los materiales de impresión 3D más populares en la industria médica , sus ventajas , limitaciones y aplicaciones , y proporciona un marco de referencia para ayudarte a elegir el más apropiado para tu proyecto.
Crédito: Tom Claes en Unsplash
Tabla de contenido
¿Cómo funciona la impresión 3D médica?
En la última década, la impresión 3D ha adquirido una importancia cada vez mayor tanto en las actividades clínicas como en las de investigación sanitaria.
La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva (FA), es un proceso para construir objetos físicos a partir de un modelo 3D digital o un archivo STL. En el ámbito clínico, la impresión 3D se ha utilizado ampliamente para crear modelos anatómicos físicos de partes del cuerpo u órganos. Estos modelos 3D permiten a los cirujanos visualizar, practicar y realizar cirugías reconstructivas, ahorrando tiempo y aumentando la precisión. La impresión 3D médica también ofrece una solución económica y eficaz para la producción de implantes personalizados (implantes específicos para el paciente), prótesis e instrumental quirúrgico gracias a su capacidad de prototipado.
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5 tipos comunes de tecnologías de impresión 3D
Modelado por deposición fundida (FDM)
Diagrama que ilustra el proceso de impresión 3D FDM. Crédito: Obsessively Geek 3D Printing
La modelización por deposición fundida (FDM), también conocida como fabricación por filamento fundido (FFF), es uno de los tipos de impresión 3D más utilizados debido a su simplicidad y rentabilidad . Las impresoras 3D FDM funcionan fundiendo filamentos termoplásticos (como ABS y PLA, o incluso PMMA y PEEK, más populares en implantes) a través de una boquilla caliente, y luego aplicando capa por capa hasta completar el objeto. Si bien la FDM es fácil de usar y relativamente económica de implementar, no es adecuada para imprimir materiales metálicos. En el caso de que se requiera una resistencia muy alta, como en el caso de implantes de reemplazo articular en zonas de carga, la impresión 3D de metal mediante sinterización selectiva por láser (SLS) seguida de mecanizado será una mejor opción.
Estereolitografía (SLA)
Vídeo que muestra el proceso de impresión 3D SLA. Crédito: Formlabs en YouTube.
La impresión 3D SLA (estereolitografía) está ganando popularidad gracias a su sencillez y facilidad para producir prototipos y piezas de alta calidad, precisión, isotrópicas e impermeables. Además de las resinas básicas (los materiales de impresión), se puede elegir entre una amplia gama de materiales avanzados compuestos con cerámica y otros materiales de relleno.
La estereolitografía (SLA) utiliza láseres UV como fuente de luz para curar resinas líquidas fotosensibles y convertirlas en plástico endurecido. Gracias a la alta precisión de los láseres y sistemas láser, los objetos impresos con SLA presentan mayor resolución y precisión , detalles más nítidos y una superficie más lisa que otras tecnologías de impresión 3D de plástico. Dependiendo de la fuente de luz y el mecanismo de proyección, la tecnología DLP (Procesamiento Digital de Luz) es similar a la SLA. En SLA, el láser UV produce bordes redondeados y permite dibujar líneas suaves. En DLP, se proyecta una imagen compuesta por muchos píxeles rectangulares capa por capa, por lo que las líneas suaves se forman a partir de píxeles rectangulares en lugar de punteros redondos como al dibujar con un lápiz en SLA.
Las formulaciones de resinas SLA abarcan una amplia gama de propiedades, aunque no tantas como las de los termoplásticos FDM. Las limitaciones en la formulación de resinas líquidas fotosensibles para su uso en SLA/DLP han restringido la variedad de materiales disponibles. En general, los productos impresos con SLA son más frágiles que los obtenidos con las tecnologías FDM y SLS. Sin embargo, la calidad de impresión de SLA es menos sensible a los aumentos de velocidad que la de FDM.
Sinterización selectiva por láser (SLS)
Vídeo que muestra cómo funciona la impresión 3D SLS. Crédito: Protolabs en YouTube.
La sinterización selectiva por láser (SLS) utiliza un láser de alta potencia para sinterizar pequeñas partículas de polvos poliméricos o incluso metálicos, fusionándolas para formar una estructura sólida. Los materiales poliméricos empleados en la SLS son polímeros termoplásticos que se presentan en forma de polvo.
La tecnología SLS es una excelente solución para la creación rápida de prototipos de polímeros funcionales, ya que ofrece un alto grado de libertad de diseño y gran precisión . A diferencia de las técnicas de impresión 3D FDM o SLA, SLS produce piezas con propiedades mecánicas consistentes , lo que significa que las piezas producidas tienen una calidad muy cercana a la de uso final. Sin embargo, la superficie de las piezas impresas con SLS no es lisa y requiere un pulido minucioso. Si bien SLS presenta muchas ventajas, también tiene algunas desventajas, como la imposibilidad de reciclar el material, la relativa fragilidad de los productos y la limitada variedad de materias primas.
Impresión 3D de metales
Proceso de impresión 3D de metal de Wevolver . Fuente: Wevolver en YouTube
La técnica de impresión 3D de metales combina la flexibilidad de diseño de la impresión 3D con las propiedades mecánicas del metal. La fusión selectiva por láser (SLM) y la sinterización láser directa de metales (DMLS) son dos procesos comunes de fabricación aditiva de metales.
Las piezas metálicas impresas tienen mayor resistencia y dureza , y suelen ser más flexibles que las piezas fabricadas mediante métodos tradicionales.
En la impresión 3D de metales, siempre se requieren estructuras de soporte debido a la altísima temperatura de procesamiento, y los objetos suelen construirse mediante un patrón reticular. En comparación con los procesos de impresión termoplástica, la impresión 3D de metales tiene un conjunto único de reglas de diseño y requiere una mayor inversión en materiales y una configuración más costosa.
Bioimpresión
Esquema de bioimpresión 3D. Fuente: Biopharma PEG
La bioimpresión es una extensión de la impresión 3D tradicional: imprime con una mezcla de células vivas y biomateriales, también conocidos como biotintas, para crear estructuras similares a órganos que permiten la multiplicación de las células vivas. Los modelos iniciales pueden provenir de cualquier fuente: una tomografía computarizada (TC) o una resonancia magnética (RM), un programa de diseño asistido por computadora (CAD) o un archivo descargado de internet. La bioimpresión es una tecnología relativamente nueva con un enorme potencial para beneficiar diversos campos de la medicina y la ingeniería de tejidos.
En comparación con otras técnicas de impresión 3D, la bioimpresión presenta complejidades adicionales, como la elección de materiales, tipos de células, factores de crecimiento y diferenciación, y desafíos técnicos relacionados con la sensibilidad de las células vivas y la construcción de tejidos. Entre sus desventajas se incluyen la imprecisión en el tamaño y la ubicación de las gotas, así como un tiempo de producción prolongado.
Criterios de selección de materiales
En el mercado existen numerosos materiales para impresión 3D con diferentes propiedades. Para elegir el más adecuado para tu proyecto, debes definir su propósito e identificar tus requisitos de material.
A continuación se muestran dos diagramas de flujo para ayudarle a seleccionar el material que desee.
Selección de un material por aplicación
Selección de un material por funcionalidad
A continuación, se detallan algunas propiedades de los materiales que puede tener en cuenta al elegir los materiales adecuados para la impresión 3D:
Fuente: Formlab , IJSRP , Conserve Energy Future , ScienceDirect , Wiki , ResearchGate ,Fabbaloo , Reading Plastic
Materiales típicos para impresión 3D en el campo médico.
Ácido poliláctico (PLA)
Tornillos, clavos y placas ortopédicas de PLA impresos mediante FDM. Crédito: ResearchGate
El PLA es uno de los materiales más populares para la impresión 3D FDM. Es relativamente económico, fácil de imprimir y biodegradable . Durante la pandemia mundial de COVID-19, un grupo de ingenieros creó respiradores funcionales utilizando plástico PLA, una impresora 3D y algunos componentes comerciales para hospitales que atendían a pacientes con coronavirus.
Tecnología de impresión 3D: FDM
Precio: 25 USD/kg
Ventajas
Bajo costo
Fácil de imprimir
Rígido, firme y de buena resistencia.
Biodegradable
Inodoro
Desventajas
Baja resistencia al calor y a los productos químicos.
Menos duradero que el ABS o el PETG.
No apto para uso en exteriores (exposición a la luz solar).
Aplicaciones
Prótesis personalizadas, como encajes para extremidades
Dispositivos ortopédicos biodegradables, como tornillos y clavos de fijación, placas y anclajes de sutura.
andamios óseos
Sistema de administración de fármacos
acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
Cráneo de ABS impreso mediante FDM. Crédito: Sratasys
El ABS es otro material de impresión 3D muy utilizado hasta la fecha. Es resistente, ligero y permite un fácil postprocesamiento . El ABS se puede fundir para formar líquido y enfriar para formar sólido, y este proceso se puede repetir muchas veces sin que sus propiedades se degraden significativamente.
Sin embargo, el ABS es un poco más difícil de imprimir, ya que tiende a deformarse sin una cámara de impresión cerrada y climatizada. Además, el ABS puede tener olores que podrían resultar desagradables o irritantes para los usuarios. Por lo tanto, la impresión debe realizarse en un área bien ventilada y/o dentro de una cámara cerrada.
Tecnología de impresión 3D: FDM
Precio: USD 20 – 35/kg
Ventajas
Bajo costo
Resistente, duradero y ligero.
Buena resistencia al calor
Desventajas
Deformación severa
Requiere cama caliente o cámara caliente
Las piezas tienden a encogerse, lo que provoca imprecisiones dimensionales.
Durante la impresión, libera sustancias químicas tóxicas y malolientes.
Aplicaciones
Modelos de planificación quirúrgica
Prótesis personalizadas
Corsé ortopédico
Polieteretercetona (PEEK)
Implantes de PEEK impresos en 3D. Crédito: 3Dnatives
El PEEK (polieteretercetona) se considera uno de los termoplásticos de ingeniería de mayor rendimiento del mundo, ya que ofrece una excepcional resistencia química y excelentes propiedades mecánicas . Se utiliza frecuentemente para sustituir ciertos metales. Dado que el PEEK es esterilizable, puede emplearse en diversas aplicaciones médicas, como implantes y dispositivos médicos personalizados.
El PEEK de grado médico está disponible en filamento para todas las máquinas FDM/FFF y, poco a poco, también en polvo de alta calidad para la producción de dispositivos médicos mediante procesos SLS. Es la opción ideal para la producción en bajo volumen y diseños especializados donde resulta difícil crear prototipos con metal y técnicas tradicionales.
Tecnología de impresión 3D: FDM/SLS
Precio (filamento FDM de grado industrial): USD 300 – 750/kg
Precio (filamento FDM de grado médico): USD 1.000 – 3.000/kg
NOVUS ofrece filamento PEEK de grado médico a menos de 800 USD/kg, disponible fácilmente en línea .
Ventajas
Alta resistencia al impacto y durabilidad
Resistencia superior al calor, al agua y a los productos químicos.
Mayor libertad de diseño
Biocompatible
Facilitar la osteointegración, es decir, el crecimiento óseo en un implante artificial.
Comparte propiedades similares a las del hueso humano.
Desventajas
Requiere temperaturas de impresión muy altas.
Caro
Requiere medidas contra la deformación
Aplicaciones
Dispositivos médicos personalizados
Implantes ortopédicos
Polietercetonacetona (PEKK)
Dispositivo craneal de PEKK impreso en 3D personalizado. Crédito: Oxford Performance Materials
Al pertenecer a la misma familia PAEK que el PEEK, el PEKK posee propiedades mecánicas, térmicas y químicas superiores . Gracias a su menor velocidad de cristalización, el PEKK es más fácil de imprimir que el PEEK.
El PEKK se encuentra principalmente en forma de filamento para impresoras FDM de alta temperatura, pero también en forma de polvo para un número muy limitado de impresoras 3D SLS.
Tecnología de impresión 3D: FDM / SLS
Precio: USD 80 – 180/kg
Ventajas
Excelente resistencia térmica, química y al desgaste.
Más fácil de imprimir que el PEEK, menos fenómeno de envoltura
Mejores propiedades antibacterianas que el PEKK
No emite gases tóxicos a altas temperaturas.
Desventajas
Caro
Requiere una temperatura de impresión muy alta.
Aplicaciones
Dispositivos médicos personalizados
Implantes ortopédicos
Policarbonato (PC)
Tornillos de policarbonato impresos mediante FDM. Crédito: Plastics Technology
El policarbonato (PC) es extremadamente resistente y soporta temperaturas elevadas, a diferencia de otros filamentos comunes para impresoras 3D. Se puede esterilizar mediante diversos procesos estándar, lo que lo hace ideal para piezas de uso final y prototipos funcionales en la industria médica. Sin embargo, la impresión 3D con PC es más compleja, ya que requiere una temperatura de impresión más alta que otros plásticos FDM estándar (como ABS y PLA).
Tecnología de impresión 3D: FDM
Precio: USD 30 – 50/kg
Ventajas
Presenta una de las mejores resistencias al impacto y térmicas de entre todos los plásticos FDM comunes.
Alta transparencia
Flexible sin romperse
Desventajas
Requiere una temperatura de impresión elevada.
Propenso a deformarse
Absorben la humedad del aire, lo que puede causar defectos.
Aplicaciones
Piezas de equipos médicos
Polimetilmetacrilato (PMMA)
Huesos de dedos de PMMA impresos con impresora FDM.
El PMMA , también conocido como acrílico, es un termoplástico resistente, duradero y transparente. Posee una buena resistencia al impacto , significativamente superior a la del vidrio, aunque inferior a la de algunos materiales más resistentes y costosos como el policarbonato (PC). Se utiliza como sustituto del PC cuando no se requiere una resistencia al impacto extremadamente alta, pero el costo es un factor importante. Además, el PMMA es altamente biocompatible con los tejidos humanos y cuenta con una larga trayectoria de uso en prótesis dentales, implantes óseos y otros dispositivos.
Empresas biotecnológicas como Ossfila han desarrollado un filamento de PMMA de grado médico y Bonlecule , un filamento bioactivo a base de PMMA con un copolímero recubierto de nanohidroxiapatita, que ofrece propiedades similares a las del hueso y acelera la integración del implante con el hueso como alternativa al PEEK no bioactivo. Tanto el filamento de PMMA de grado médico como Bonlecule están disponibles en la tienda en línea de NOVUS.
Tecnología de impresión 3D: FDM / SLA / SLS
Precio (filamento FDM de grado médico): USD 200 – 1000/kg
Ventajas
Fuerte, ligero, duradero
Alta resistencia al impacto y a la tracción;
Transparente
Inerte, biocompatible
Asequible
Desventajas
Requiere una temperatura de impresión elevada.
Puede tener olores que podrían resultar incómodos o irritantes para los usuarios.
Aplicaciones
Guías y herramientas quirúrgicas
Implantes ortopédicos
Biocerámicas
Cráneo de cerámica impreso mediante SLA. Crédito: 3DCream
Las biocerámicas son materiales cerámicos que se utilizan para reparar o reemplazar tejidos duros dañados, como huesos y dientes. Las dos biocerámicas más exploradas en la impresión 3D de cerámica son la hidroxiapatita (HA) y el fosfato tricálcico (TCP). Son populares no solo por su similitud con el tejido óseo natural, sino también por su prevalencia en medicina. La extensa investigación sobre la impresión 3D de biocerámicas durante los últimos 10 años ha puesto de manifiesto su amplio abanico de aplicaciones y su potencial en la ingeniería de tejidos óseos. Si bien se pueden lograr numerosas aplicaciones con la impresión 3D de biocerámicas, su desarrollo aún se encuentra en una fase incipiente.
Tecnología de impresión 3D: FDM / SLA
Precio: Varía considerablemente según la calidad y las tecnologías de impresión.
Ventajas
Buenas propiedades mecánicas
Riesgo mínimo de rechazo
Osteoconductor, induce el crecimiento óseo en una superficie.
Desventajas
Requiere una temperatura de impresión elevada.
Puede producirse una contracción durante el tratamiento térmico.
Aplicaciones
Dispositivos médicos
andamios óseos
Sustitutos óseos, como jaulas intervertebrales y cuñas de osteotomía tibial.
Implantes craneales o mandibulares
Titanio
Implantes articulares de titanio impresos en 3D mediante técnicas DMLS. Crédito: RapidMade
El titanio se ha convertido en uno de los metales más utilizados en la impresión 3D, con una amplia aplicación en la industria aeroespacial, prótesis articulares, instrumental quirúrgico, electrónica y otros productos de alto rendimiento. En el sector médico, los implantes de titanio impresos en 3D, incluyendo aplicaciones para columna vertebral, cadera, rodilla y extremidades, se utilizan ampliamente debido a la biocompatibilidad inherente del metal y sus buenas propiedades mecánicas .
Tecnología 3DP: Impresión 3D de metales
Precio: USD 500 – 1000/kg
Ventajas
Alta resistencia mecánica
Buena resistencia a la corrosión
Biocompatible
Desventajas
Caro
El tiempo de impresión es más largo que con otros métodos de impresión 3D.
Aplicaciones
Dispositivos médicos
Implantes
Polietilenglicol (PEG)
Impresión 3D de una oreja mediante bioimpresión. Crédito: 3Dnatives
El PEG es uno de los hidrogeles más utilizados en la investigación celular, la ingeniería de tejidos y los sistemas de administración de fármacos. También desempeña un papel fundamental en la bioimpresión 3D con células. Los hidrogeles a base de PEG imitan las características físicas y bioquímicas de la matriz extracelular (MEC) natural y demuestran una buena biocompatibilidad tanto in vitro como in vivo . Los materiales de PEG permiten la reticulación fotoinducida del hidrogel, lo que proporciona una mayor estabilidad mecánica tras la bioimpresión.
Tecnología 3DP: Bioimpresión
Precio: Varía considerablemente según la elección de materiales y tecnologías de impresión.
Ventajas
Buena estabilidad mecánica
Biocompatible
Desventajas
Material sintético
No proporciona señales biológicas para la proliferación celular.
Relativamente difícil de imprimir
Aplicaciones
Tejido vascular
Tejido óseo
Tejido cartilaginoso
Requisitos reglamentarios típicos para materiales de impresión 3D
En general, los materiales utilizados en la producción de implantes deben cumplir con los requisitos de las normas internacionales de biocompatibilidad, como la ISO 10993 y la USP Clase VI. La USP Clase VI se refiere a un conjunto de requisitos de pruebas de biocompatibilidad de la Farmacopea de los Estados Unidos (USP). En la impresión 3D, los materiales también deben cumplir con requisitos similares basados en la ISO 10993 y la USP Clase VI. Sin embargo, se deben cumplir requisitos adicionales para el registro de implantes específicos para cada paciente, que incluyen el procedimiento operativo estándar (POE) de diseño del implante y los procedimientos de impresión 3D.
Ya existen varios biomateriales que cumplen con la norma ISO 10993. Se presenta un resumen de los materiales no metálicos comerciales para la fabricación mediante manufactura aditiva.
Monzón, MD, Paz, R. y Bordón, P. (2023) 'Presente y futuro de la estandarización de la fabricación aditiva en el campo médico', Impresión 3D en Medicina, pp. 361–378. doi:10.1016/b978-0-323-89831-7.00007-9.
En NOVUS, ofrecemos una variedad de materiales novedosos para la impresión 3D . Estamos colaborando con OSSFILA para ofrecer Bonlecule , un filamento FDM bioactivo a base de PMMA con hidroxiapatitas, filamentos de PMMA de grado médico e incluso PEEK de grado médico para dar rienda suelta a su creatividad en la producción de todo tipo de implantes.
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