Conoce las diferentes tecnologías que a día de hoy se agrupan en el término “impresión 3D”

Cada una de estas tecnologías de impresión 3D está enfocada para unas aplicaciones concretas, unos precios y por lo tanto para un público y sectores específicos. En este artículo explicaremos para que sirven cada una de ellas y su comparativa.

Modelado por deposición fundida o FDM

Esta tecnología es la más conocida bajo el término impresión 3D. Sus siglas FDM provienen del inglés (Fused Deposition Modeling) y fue desarrollada por S. Scott Crump a finales de 1980 para más tarde ser comercializada en 1990 por Stratasys (EE.UU). En 2005 es cuando el profesor Adrian Browyer inició el proyecto RepRap, movimiento mundial a través de la auto-replicación de impresoras 3D basado en código abierto, acercando el FDM a un objetivo más de consumo y brindando un nuevo mundo de investigación para los makers e ingenieros amateur. 

 

“Darwin”: primer modelo RepRap diseñado por A. Browyer

 

Funcionamiento de las impresoras FDM: Consiste en depositar capas planas de material fundido (termoplásticos) superpuestas entre si para conseguir un objeto con volumen. 

 

 

Ventajas de las impresoras FDM: Esta tipología es la más barata y accesible entre todos los diferentes tipos de impresoras que existen. Son las máquinas más populares y sencillas, existe un montón de información online acerca de ellas, por lo que es la tecnología más indicada para aquellos que se quieran iniciar en la impresión 3D, tanto empresas como particulares.

Tipología de máquinas FDM: Dentro de esta categoría, puedes encontrar varias tipologías a tener en cuenta para adquirir una impresora 3D.

  • Cartesiana: Utiliza las coordenadas cartesianas XYZ perpendiculares entre sí. Su ventaja principal está en su facilidad de ensamblado. Fáciles de calibrar y de corregir errores que puedan surgir durante su uso.
  • Delta: Las impresoras 3D de este tipo están basadas en el robot delta. Cuentan por lo general con una cama de impresión circular, que se mantiene fija otorgando mayor precisión. El extrusor está suspendido por encima, posicionado mediante tres brazos articulados que se deslizan arriba y abajo sobre unas guías verticales dispuestas en una configuración triangular. Dependiendo de la altura de cada brazo se consigue el posicionamiento del extrusor o hot-end en todo el espacio disponible para la fabricación.
  • Polar: está basado en el sistema de coordenadas polares, en el que el sistema parte de un punto para pasar por un ángulo, una recta y el eje Z. La cama de impresión gira y el extrusor y la cabeza de impresión se mueven arriba y abajo. Su mayor ventaja consiste en que funciona con solo 2 motores más el del extrusor. También trabaja un volumen mayor en un espacio menor, aunque son las menos utilizadas.
Prototipo de impresora cartesiana desarrollado por ITFAB en 2017

 

Estereolitografía o SLA

La impresión de resina SLA funciona con un tanque de resina fotopolimérica y un rayo láser UV que dibuja la silueta de cada capa sobre la plataforma de la impresora, superponiéndolas hasta formar un 3D.

La mayor ventaja de las impresoras SLA, especialmente si las comparamos con el FDM, es que podemos obtener con ellas piezas de calidad sin una gran necesidad de postprocesarlas gracias su alta resolución entre capas.

Tienen el inconveniente de que es necesario lavar y curar las piezas para que se endurezcan después de imprimirlas, lo que requiere manipular las resinas y disponer de una estación de lavado y curado. Además, la resina mancha todo lo que se pone en contacto con ella y tiene un olor fuerte, por lo que suele ser necesario tener un espacio ventilado y separado destinado a estas impresoras.

 

 

DLP o procesamiento de luz digital

Esta tecnología es muy similar a el SLA, la única diferencia es que la fuente de luz ultravioleta es un proyector o un foco LED directo con una pantalla en el fondo del tanque de resina, donde se dibuja la imagen de cada capa. Pudiendo fabricar una capa de una sola pasada y por lo tanto es considerada una tecnología de resina más rápida que el SLA.

Las impresoras DLP son las que están llevando la impresión 3D en resina a un público doméstico. Funcionan con los mismos materiales que las impresoras SLA, pero son más fáciles de fabricar, ya que usan pantallas de móvil para curar la resina en vez del complejo sistema de láseres. Por ello ahora mismo existen muchas impresoras DLP en el mercado en el segmento de bajo coste que cualquier particular puede comprar.

Tienen las mismas ventajas que el resto de impresoras de resina. Al igual que las impresoras SLA, requieren de un espacio dedicado para limpiar y curar las piezas.

 

 

Sinterizado selectivo de polvo o SLS

Funciona de manera similar a la SLA, pero el láser de la impresora se usa para sinterizar (fusionar pero sin llegar a fundir) un lecho de polímero en polvo, generalmente nylon (poliamida). Esta tecnología es sobre todo utilizada en la fabricación de productos para la industria gracias a las altas prestaciones de estas piezas.

Para iniciar el proceso y preparar la impresora 3D SLS,  el depósito de polvo y el área de construcción primero se calientan por debajo de la temperatura de fusión del polímero. Se descarga la primera capa de polvo sobre la plataforma de construcción (2). Un láser de CO2 proyecta el contorno de cada capa y sinteriza selectivamente (fusiona) las partículas del polímero en polvo. La sección transversal, por lo general, se construye de manera sólida (maziza) (3). Cuando la capa se completa, la plataforma de construcción se mueve hacia abajo y se vuelve recubrir la superficie de material. El proceso se repite hasta que toda la parte está completa (4).

Aunque es una tecnología dominada por grandes máquinas, el fabricante más famoso es el fabricante alemán EOS, hace poco han empezado a surgir nuevas máquinas SLS de escritorio que muchas empresas van a poder comprar como la Fuse 1 de Formlabs.

 

Fusión selectiva laser o SLM

En materia de tecnologías de impresión 3D para piezas de metal hablamos de tecnología SLM (Selective Laser Melting, Fusión Selectiva con Láser), considerada un subtipo del SLS. El procedimiento es el mismo, un láser proyecta cada capa sobre una superficie de polvo metálico, en esta tecnología se llega a fundir las partículas del material. Entre los metales más usados con esta tecnología se encuentra el aluminio, la plata, el acero, titanio…entre otros.

 

 

Conclusiones

Si has llegado hasta este punto de nuestro artículo sobre las tecnologías de impresión 3D 🙌 quiere decir que ya puedes visualizar a grandes rasgos lo que tantos otros artículos y prensa llaman “impresión 3D”. No obstante a continuación podrás encontrar una tabla comparativa de las diferentes tecnologías explicadas para que, bien por simple curiosidad o por querer incorporar estos medios de fabricación a tu actividad profesional, puedas tomar las decisiones correctas.

No obstante AQUí 👍 podras contactar con nuestro equipo de expertos para cualquier duda o necesidad .