Tecnologías de Impresión 3D
- ONISUS
- 5 dic 2017
- 4 Min. de lectura
¿Conoces el funcionamiento de una impresora 3D? ¿Sabías que existen diferentes métodos para la creación de objetos 3D? Las principales diferencias entre estos procesos de impresión se encuentran en la forma de crear las capas para formar el objeto 3D. Cada uno se adecua a las características que mejor convengan a nuestra pieza, al igual que los materiales utilizados para ella. Como en todo proceso creativo, hay múltiples posibilidades: ¡no se trata sólo de imprimir!
Cada una de estas tecnologías tienen sus propias ventajas e inconvenientes, aunque generalmente las consideraciones más importantes a tener en cuenta son velocidad, coste del prototipo impreso, la impresora 3D en sí y los materiales, así como la posibilidad de elegir color, etc. ¿Sabías que materiales como la madera o el cristal tienen la posibilidad de ser flexibles cuando hablamos de impresión 3D?, ¿o que no todos los plásticos se obtienen del petróleo…? Cada método y cada material es distinto, aunque todos los procesos de fabricación aditiva (capa a capa) tienen en común que pueden generar geometrías muy complejas de forma rápida, y los objetos resultantes presentan una textura de capas muy finas, casi imperceptibles. ¿Conoces algún otro método de impresión 3D además de los siguientes? Aquí te explicamos el funcionamiento de los más extendidos en el mercado.
EXTRUSIÓN DE MATERIAL (FDM/FFF)
Se trata de la tecnología de impresión más difundida entre el público general por su facilidad de uso y creación. Las impresoras son conocidas como “impresoras 3D de escritorio”.
El proceso que usa es llamado FDM (Fused Deposition Modeling/Modelado por Deposición Fundida), o FFF (Fused Filament Fabrication/Fabricación por Filamento Fundido), y su funcionamiento consiste básicamente en la fusión de un termoplástico en forma de filamento (que suele medir 1.75mm o 3 mm de diámetro), depositado por una boquilla (extrusor) capa a capa (como en la mayoría de métodos de impresión 3D) hasta conformar la pieza.
El material, inicialmente en estado sólido y enrollado, se funde para ser expulsado por la boquilla en hilos que se van solidificando de nuevo conforme toma la forma de cada capa. Normalmente los materiales utilizados son termoplásticos como ABS o bien PLA.
ESTEREOLITOGRAFÍA (SLA)
Nació antes que la tecnología FDM y FFF, y con ésta comparte el proceso de creación capa a capa, pero en esta ocasión se parte de una base que se va sumergiendo (o saliendo) por capas en un baño de resina fotocurable/fotosensible (material viscoso que se solidifica al contacto con la luz. A este proceso se le denomina fotocuración. El láser de luz ultravioleta activa la curación de la resina líquida, solidificándola, y en ese momento la base se desplaza hacia abajo para que el láser vuelva a proceder. La pieza final se produce sobre una placa perforada en la resina fotocurable. Esta tecnología permite imprimir en una gama de materiales bastante amplia, con buenas propiedades mecánicas.
SINTETIZADO LÁSER SELECTIVO (SLS)
Los objetos se crean mediante la fusión de las sucesivas capas que los componen. Dicha fusión se produce mediante un láser de alta potencia que impacta en el polvo, fundiendo el material que posteriormente se solidifica (sinterizado). Todo el material que no se sintetiza sigue situado donde estaba inicialmente, actuando de soporte para las piezas.
Los sustratos (pequeñas partículas del material) se funden tanto a su alrededor, como también a la capa inferior. Así, la pieza queda enterrada dentro del propio material y luego es retirada del mismo. La principal diferencia con la tecnología SLA es que el material utilizado es polvo en lugar de resina fotosensible, y normalmente las piezas ofrecen mayor resistencia (aunque varía conforme se perfecciona la tecnología y en función de los materiales). Una variante de esta tecnología sería la SLM (Selective Laser Melting), que derrite el material en polvo en lugar de sólo fundirlo a baja temperatura.
MODELO POR INYECCIÓN (PolyJet)
Parecida a la impresión láser, aunque ésta no emplea un láser para la compactación del material, sino que lo hace mediante inyección de un aglomerante (sustancia que da cohesión/une un conjunto, como la tinta). Por tanto, es el sistema de impresión 3D que más se parece a una impresora de papel. Una de las ventajas de esta tecnología es que permite la impresión a todo color, además de extraplanos o salientes.
La impresora crea el modelo esparciendo una capa de polvo (plástico o resinas) e inyectando un coagulante (sustancia que densifica) por inyección en la sección de la pieza. El proceso se repite hasta que todas las capas han sido impresas.
FABRICACIÓN POR LAMINADO (LOM)
Proceso aditivo donde las distintas capas de material (papel adhesivo, plástico o láminas de metal) son situadas una encima de otra, se pegan con resina/pegamento y son cortadas/moldeadas con láser. Un rodillo caliente pasa sobre la hoja de material en la plataforma de construcción para fusionar el adhesivo aplicado y presionar las láminas sobre la mencionada plataforma. Debido a que esta tecnología no conlleva ninguna reacción química ni altas temperaturas, no se necesita una cámara cerrada ni de vacío, por lo que es más fácil construir modelos de gran tamaño. Los materiales utilizados también son de bajo coste y fácilmente disponibles. Además, permite el uso de diferentes materiales en una misma pieza, aunque no permite tanta precisión en las piezas como las creadas por otros métodos (como SLA o SLS).
En conclusión, el modelo más extendido es el FDM/FFF, ya que se trata de una tecnología limpia, fácil de usar y adecuada para las oficinas. Además, los termoplásticos que utiliza en el proceso de creación son estables tanto mecánica como medioambientalmente, y se pueden encontrar en los procesos de fabricación tradicionales.
Por otro lado, la tecnología SLS es normalmente la más costosa. Se trata de un método popular en la industria aeroespacial y automotriz, y en los últimos años, en ciertas aplicaciones de la industria médica, como utillaje (tooling) médico. Sin embargo, se trata de máquinas con precisión limitada por el tam
año de partícula del polvo; el acabado superficial suele ser rugoso, no dispone de variedad de colores, y sus creaciones son elementos especialmente indicados para conjuntos en los que se prevé un montaje y desmontaje en la fase de prueba.
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