¿Qué es la impresión 3D?
Publicado: 2021-07-29
La impresión 3D es un proceso aditivo en el que se crean objetos tridimensionales a partir de archivos digitales. Implica colocar una serie de capas de material hasta que se crea el objeto. Este innovador proceso de producción utiliza materiales como plástico, cerámica, metal o cualquier otro material para crear formas complejas.
La relativa facilidad con la que ahora podemos producir literalmente cualquier objeto tridimensional generando capas delgadas una y otra vez para producir el producto final es sorprendente.
Elegir la tecnología de impresión 3D adecuada para su negocio
A pesar de las numerosas ventajas de la impresión 3D, cada proceso tiene sus beneficios y limitaciones según la aplicación específica.
Al decidir sobre la aplicación de impresión 3D en particular, deberá tener en cuenta muchos problemas. Esto incluye el presupuesto, el precio de las piezas y las materias primas, y el proceso de producción hasta el producto final.
En el nivel de producción, deberá considerar el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA), la sinterización selectiva por láser (SLS) o la deposición de metal.
Cada proceso de producción trabaja con diferentes materiales y, como resultado, ofrecerá diferentes resultados.
Además, será necesario evaluar cuidadosamente cuestiones como el material requerido, las características deseadas del producto final en términos de precisión, tamaño de construcción y aplicación.
¿Cuáles son los beneficios de la impresión 3D?
Personalización más fácil
La impresión 3D puede ser un gran activo para su negocio, ya que permite la creación y producción rápida de prototipos. La impresión 3D le permite diseñar e imprimir diseños más complejos en comparación con los procesos de fabricación tradicionales. Esto ayuda a eliminar la complejidad que conlleva la personalización sin incurrir en costos adicionales.
Con una impresora 3D, consume menos tiempo, energía y material para fabricar una forma compleja a través de un proceso simple. Debido a que la impresión 3D no requiere el costo inicial de un molde y herramientas específicas que forman parte de las técnicas de fabricación tradicionales, es altamente eficiente y personalizable.
Para crear un producto diferente, todo lo que tiene que hacer es simplemente actualizar su archivo 3D. Dado que el precio de producción es el mismo para una o cualquier cantidad de piezas impresas en 3D, se convierte en una forma eficiente de producir una cantidad ilimitada de piezas idénticas.
Más ecológico
La fabricación impresa en 3D reduce significativamente el desperdicio de energía y tiene una huella de carbono relativamente menor en comparación con los procesos de fabricación tradicionales. Esencialmente, la impresión 3D se trata de producir productos asequibles de una manera eficiente y efectiva con un objetivo de casi cero desperdicio.
Debido a que el enfoque está en la alta calidad, la eficiencia y la fabricación de bajo volumen, el 3D es lo más ecológico posible.
Desarrollo de productos más rápido
Con la tecnología de impresión 3D, incluso las pequeñas empresas pueden diseñar, crear prototipos y desarrollar productos a un ritmo más rápido. Las ventajas relativas de costo y tiempo de la tecnología para la creación de prototipos podrían tomar unas pocas horas en comparación con las semanas que se requieren con procesos tradicionales con moldes o herramientas costosos.
Mejor creación de diseños con impresión 3D
Con la impresión 3D, puede continuar experimentando con el diseño hasta que esté satisfecho. Los modelos imprimibles en 3D se pueden crear con el software de diseño asistido por computadora (CAD). De esta forma, los modelos impresos en 3D creados salen con menos errores que otros métodos. Los errores en los modelos imprimibles en 3D también se pueden identificar y corregir fácilmente antes de imprimir en comparación con los procesos de modelado manual tradicionales. También puede optar por utilizar un proceso de escaneo 3D para recopilar los datos digitales sobre la forma y apariencia de un objeto real e ir directamente a imprimirlo en 3D.
Flujo de trabajo más beneficioso
El simple hecho de que la impresión 3D sea escalable y asequible ofrece oportunidades para que las empresas la introduzcan en sus flujos de trabajo de producción. Un flujo de trabajo digital que termina con una impresión 3D da como resultado un producto más preciso. Reduciendo así errores e imprecisiones que podrían resultar en desperdicio y pérdida de tiempo para aumentar la productividad en el flujo de trabajo.
Mejor gestión de la cadena de suministro
La impresión 3D es un método de producción rentable y energéticamente eficiente. Viene con un desperdicio mínimo, permite la producción bajo demanda, por lo tanto, evita la sobreproducción y el exceso de inventario. El fácil acceso a la tecnología ayudará a las empresas a llevar la producción literalmente a cualquier lugar o llevar los productos a los clientes con menos tiempo de entrega. Debido a que el proceso no requiere herramientas, los fabricantes obtienen la flexibilidad de adaptar las ofertas a los requisitos específicos de los clientes sin invertir en componentes o herramientas adicionales.
Materiales de impresión 3D comunes
Hay una variedad de materiales de impresión 3D para elegir al crear productos mediante la impresión 3D. Antes de seleccionar el material que piensa utilizar, revise nuestra lista.
Uso de plásticos para impresión 3D
Los modelos 3D hechos de plástico a menudo se usan para crear prototipos, juguetes y accesorios para el hogar. Son populares por su firmeza, flexibilidad, suavidad y una amplia gama de opciones de color. Además, son relativamente asequibles. Hay varias opciones de materiales plásticos disponibles para la impresión 3D y cada uno ofrece cualidades únicas que lo hacen más adecuado para usos específicos.
abdominales
El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un polímero común utilizado en el proceso de impresión 3D. Ofrece una buena resistencia al impacto a bajas temperaturas, lo que le permite crear piezas ligeras. Y generalmente se imprime con una temperatura de boquilla de alrededor de 210-250 °C (410°-482° F) y se usa principalmente para producir electrodomésticos, cascos de barcos, piezas de decoración, juguetes y más. Es bastante versátil y se puede lijar, y al mezclar ABS con acetona, se puede pegar o alisar fácilmente hasta obtener un acabado similar al vidrio.
PLA
El ácido poliláctico o Polylactideis (PLA) es un plástico biodegradable hecho típicamente de maíz, caña de azúcar o papas. Se extrae a una temperatura más baja con una temperatura de boquilla de alrededor de 180°-230°C (356°- 446°F). Y no requiere una cama caliente, por lo que puede usar cinta de pintor en su lugar. Es fácil de imprimir, muy económico, biodegradable y puede crear piezas que se pueden usar para una amplia variedad de aplicaciones. Sus atributos positivos incluyen una baja deformación que facilita la impresión y se puede imprimir en una superficie fría. Si bien le gusta la robustez en comparación con otros materiales, puede deformarse con la exposición al calor extremo.
Nylon
El nailon tiene fama de ser un material duro y semiflexible que ofrece una gran resistencia a los impactos y la abrasión. Esto resulta útil para imprimir piezas duraderas, textiles y accesorios. Es una opción ideal para geometrías complicadas o delicadas. Y es económico y uno de los materiales plásticos más resistentes con mínima deformación y fácil de teñir o colorear. Sin embargo, es susceptible al agua y debe mantenerse seco. También puede tender a encogerse durante el enfriamiento, lo que hace que las impresiones sean menos precisas. Los filamentos de nailon generalmente requieren temperaturas de extrusión entre 220 y 250 C (428°- 482°F).
Resina
Este es también otro material de impresión 3D común que utiliza resina plástica como materia prima. Tiene una propiedad de baja contracción y es altamente resistente a los químicos. También ofrece un proceso de impresión más rápido en comparación con la impresión con un filamento. Y se puede usar para hacer figuritas, piezas de ajedrez, anillos, accesorios y accesorios. Los modelos 3D se imprimen con resina con temperaturas que oscilan entre 200 y 300 °C (392 y 572 °F). La resina es cara
Otros plásticos comúnmente utilizados para la impresión 3D
- El poliuretano termoplástico o TPU es un termoplástico flexible y resistente a la abrasión. Puede ayudar a crear objetos impresos en 3D que sean duraderos y tengan la capacidad de soportar temperaturas ambientales de hasta 80 grados centígrados (176 °F). Es ideal para hacer fundas para teléfonos, alfombrillas de goma y juguetes antiestrés.
- El PETG o poliéster glicolizado es un material relativamente más fuerte que el ABS, que es apto para alimentos. Pero tiene bajos defectos de contracción. Sin embargo, puede adherirse a la superficie de impresión y usarse para fabricar recipientes de almacenamiento de alimentos, empaques y dispositivos protésicos.
- ASA viene con fuertes propiedades de resistencia química y ultravioleta. Es fácil de postprocesar pero requiere altas temperaturas de impresión. A menudo se usa para hacer cubiertas de parachoques, equipos de jardinería y accesorios.
- PEI (ULTEM) o (polieterimida) es una buena opción para construir superficies para cualquier impresora 3D. La superficie de color ámbar es resistente al ataque químico y no se degrada cuando se expone a la intemperie. Esto lo hace ideal para hacer sistemas de ventilación, cierres y conductos de cables.
Uso de metales para impresión 3D
La impresión 3D de metal, también conocida como sinterización directa de metal por láser (DMLS), utiliza un rayo láser para fundir capas de polvo metálico de 20 a 60 micrones para fabricar piezas duraderas a partir de polvos metálicos. En su mayoría, ayudan a crear componentes de herramientas y piezas terminadas para las industrias aeroespacial y automotriz. A través de estos metales se pueden producir componentes de menor peso y menor costo.
Aluminio
Quizás el material más utilizado en la impresión 3D de metal, el aluminio, se utiliza principalmente en forma de aleación. Es útil porque ofrece propiedades con buena resistencia y soporta altos voltajes siendo ligero. Se utiliza principalmente cuando es esencial mantener el peso bajo, como en las industrias aeronáutica y automotriz. Con él, puede hacer un gran detalle en el diseño para crear geometrías complejas. El punto de fusión del aluminio es de 670 °C (1238 °F), lo que lo convierte en un material ideal para la creación de prototipos. Además del costo relativamente alto, normalmente requiere varias construcciones para ajustar el diseño de una pieza para la producción en masa a través de la impresión 3D de metal.
Acero inoxidable
El acero inoxidable es otro material metálico de impresión 3D con un alto punto de fusión de 1400 °C (2552 °F). Esto lo hace ideal para proyectos exigentes de diversos métodos de fabricación, así como para la creación de prototipos. También ofrece aplicaciones en la industria médica, como la producción de ortopedia personalizada. Las propiedades de resistencia al calor, libre de corrosión y tolerancia a la abrasión lo hacen popular en las industrias aeroespacial y automotriz para producir piezas. Sin embargo, la impresión lleva mucho tiempo, en algunos casos a nivel microscópico, los aceros inoxidables impresos suelen ser muy porosos, lo que los hace débiles y propensos a la fractura.
Otros materiales de impresión 3D comunes
- Cerámica: la cerámica tiene propiedades que pueden soportar presiones y temperaturas extremas sin deformarse ni romperse. Es menos probable que se corroa y no se desgasta fácilmente, lo que le da una ventaja sobre los metales y los plásticos. Son populares para trabajos de alta precisión y brindan acabados suaves y brillantes. También son altamente resistentes al calor, al ácido y a la lejía. La desventaja es que requieren temperaturas muy altas para fundirse, son frágiles y no son particularmente una buena opción para la producción de ensamblaje de piezas.
- Papel: el papel se puede utilizar como material para la impresión 3D y se puede imprimir para que se sienta como la madera. Sin embargo, las impresiones en papel 3D carecen de la durabilidad y el detalle que se encuentra con otros materiales. Es probable que se encoja a medida que se seca, lo que hace que obtener las dimensiones exactas sea un problema.
- Alimentos: los alimentos también se están utilizando como material en la impresión 3D. Puede hacer una gran cantidad de alimentos, incluidos purés, gelatina, queso. Esta tecnología también está siendo utilizada por la NASA y también puede ayudar a limitar el desperdicio de alimentos.
Una descripción general de la impresión 3D
La impresión 3D, también conocida como Fabricación aditiva (AM), puede ayudarlo a crear un diseño de un objeto utilizando un software y luego la impresora 3D crea el objeto agregando capa tras capa de material hasta que se forma la forma del objeto. El objeto final puede fabricarse utilizando cualquier número de materiales de impresión que pueden incluir plásticos, metales, polvos, filamentos y papel.
Los beneficios derivados de la impresión 3D incluyen tiradas de producción cortas; creación de prototipos fácil y rápida; rápida personalización y adaptación; la capacidad de crear formas complejas; rentabilidad; y residuos reducidos. Ha revolucionado los sistemas de producción gracias a que imprime piezas por capas. Esto hace posible crear objetos complejos que tienen estructuras internas o subensamblajes en una sola ejecución, lo que antes era difícil de hacer con los medios de producción tradicionales.
Otra innovación con este medio de producción es que el material se agrega en lugar de restar. Aquí se agregan materias primas para construir un objeto en lugar de eliminar o desechar material. Esto permite series de fabricación en masa sin necesidad de herramientas individuales o elaboración manual. Esto, a su vez, ayuda a conservar las materias primas y crea un proceso de diseño y producción eficiente.
La industria mundial de la impresión 3D se valoró en alrededor de 12 600 millones de dólares en 2020. Se espera que crezca a una tasa anual de alrededor del 17 % entre 2020 y 2023. La tecnología de impresión 3D es verdaderamente innovadora y se ha convertido en una tecnología versátil que ofrece una amplia gama de aplicaciones adoptadas por una amplia gama de industrias.
Impresoras 3D
Esencialmente, las impresoras 3D son como una impresora de inyección de tinta que crea un modelo 3D sólido a partir de una variedad de materiales en lugar de producir un simple documento en papel. Las impresoras 3D son una forma de fabricación aditiva que utiliza materiales y herramientas de precisión para crear un objeto tridimensional desde cero. Hay muchas herramientas de software de impresora 3D diferentes disponibles que van desde grado industrial hasta código abierto. Con una impresora 3D, puede hacer casi cualquier cosa, desde juguetes, piezas de máquinas, joyas e incluso pasteles.
Están reemplazando las líneas de producción de fábrica tradicionales con una sola máquina. Con un archivo imprimible, puede usar una PC normal para conectarse a una impresora 3D y presionar 'imprimir' para obtener su impresión 3D al instante. Una impresora 3D de escritorio en su empresa puede ofrecer infinitas oportunidades. Aunque la velocidad de impresión puede variar de un modelo a otro y del material particular que utilice. Sin embargo, sigue siendo una opción rápida para producir prototipos, piezas y crear cualquier cosa que necesite en muy poco tiempo. También pueden ayudar a fabricar piezas industriales de alta calidad con una fracción del costo de la fabricación tradicional. También obtiene la capacidad de innovar y agregar ajustes a su diseño, lo que le permite desarrollar y cambiar los materiales en consecuencia. De hecho, aquí tienes una buena selección de las mejores impresoras 3D para pequeñas empresas del mercado actual.
Una breve historia de la impresión 3D
La consideración seria con respecto a la viabilidad de la impresión 3D surgió por primera vez en la década de 1980 cuando el inventor japonés Hideo Kodama obtuvo una patente para una impresora 3D. Se basó en el modelo de fabricación aditiva para crear modelos y prototipos. Pero la idea de utilizar tecnologías de fabricación aditiva para producir modelos 3D estuvo siendo considerada por científicos desde la década de 1940. Anteriormente denominada creación rápida de prototipos, se diseñó para permitir la fabricación rápida de piezas físicas, modelos o ensamblajes mediante el diseño asistido por computadora (CAD) en 3D. Hoy en día, la tecnología ha penetrado literalmente en todas las industrias y continúa impulsando la innovación.
¿Para qué se utiliza la impresión 3D?
La impresión 3D prevalece en múltiples industrias hoy en día, desde la aviación hasta la educación y desde la moda hasta la alimentación. Estos son algunos de los principales sectores que han adoptado la impresión 3D.
Educación
Las escuelas y universidades ahora están incorporando métodos de impresión 3D en su plan de estudios. Esto se debe a que el proceso ayuda a los estudiantes a crear prototipos sin necesidad de herramientas y equipos costosos. Con él, los estudiantes pueden diseñar y producir modelos fácilmente al eliminar significativamente la brecha entre las ideas y las imágenes en una pantalla y un objeto físico tridimensional.
Los estudiantes aprenden sobre una variedad de aplicaciones de impresión 3D al explorar los principios de diseño, ingeniería y arquitectura. También pueden duplicar elementos como modelos, fósiles, diseñar fácilmente modelos de construcción, estudiar secciones transversales de órganos, hacer modelos 3D de moléculas y compuestos químicos, y más.
La industria de la aviación
Para la industria de la aviación, la impresión 3D está ayudando a ofrecer soluciones de fabricación y creación de prototipos. La industria de la aviación está utilizando la impresión 3D para fabricar piezas de paneles de aviones, piezas de motores de aeronaves, modelos de motores a reacción en 3D y producir componentes complejos en una sola pieza. Esto, a cambio, ayuda a simplificar el montaje manteniendo los estándares de calidad. También ahorra costos mediante el uso óptimo de materiales y la producción de componentes bajo demanda, lo que reduce los costos de almacenamiento. Del mismo modo, está reduciendo los costes de herramientas y los residuos.
Automotor
La industria automotriz ha estado utilizando la impresión 3D durante bastante tiempo. Con él, las empresas están imprimiendo repuestos, herramientas, accesorios y experimentando con prototipos de nuevos modelos de automóviles. En cuanto al último punto, la impresión 3D ha reducido significativamente la investigación y el desarrollo, así como las etapas de diseño y producción en la fabricación de automóviles.
Arquitectónico
En la industria de la arquitectura y la construcción, la impresión 3D se utiliza para producir modelos detallados de edificios. Esto permite a los arquitectos modificar fácilmente estructuras 3D y probar diferentes mercados potenciales con prototipos más rápidos y asequibles. Les ayuda a producir rápidamente sofisticados modelos a escala de edificios, puentes y otras estructuras arquitectónicas.
Médico
El campo de la medicina también se ha beneficiado de la impresión 3D y está ayudando a introducir innovaciones en el tratamiento, la formación y la investigación. Hoy en día, la impresión 3D se utiliza para fabricar prótesis, dentaduras postizas, implantes, audífonos y más personalizados. Los cirujanos utilizan réplicas exactas de modelos impresos en 3D para practicar cirugías o trasplantes complejos.
Hay optimismo de que, con la bioimpresión 3D, los científicos puedan en un futuro cercano imprimir tejidos para posiblemente hacer partes del cuerpo utilizando ADN de donantes para evitar que los pacientes de trasplante rechacen los órganos. Ya se han desarrollado aplicaciones de ingeniería de tejidos impresos en 3D para pruebas de ensayos de fármacos eficaces.
Joyas
Cuando se trata de hacer joyas, las impresoras 3D le permiten experimentar con diseños que no son posibles con los métodos tradicionales de fabricación de joyas. Hay dos formas de producir joyas con una impresora 3D. Uno puede crear un objeto directamente desde el diseño 3D o usar 3D para crear un molde para fundir sus joyas. La tecnología también es útil para crear prototipos de diseños.
robótica
Muchas empresas de robótica ya han comenzado a utilizar la impresión 3D en los diseños de sus robots porque la tecnología ofrece una fabricación inteligente a través de la flexibilidad y la personalización que crea la impresión 3D. Con él, se hace posible la creación rápida de prototipos, lo que permite refinar rápidamente los diseños basados en pruebas y ensayos. Esta es una gran noticia, ya que ayuda a desarrollar la robótica para la fabricación inteligente que requiere precisión.
Arte
Los artistas también están aprovechando los beneficios de la impresión 3D al incorporar modelos 3D en su trabajo. La tecnología ha ayudado a que esculpir sea relativamente fácil con solo usar bocetos o fotografías para crear esculturas asombrosas directamente desde su computadora. Se están utilizando para crear obras artísticas realistas como accesorios, disfraces y reproducciones con relativa facilidad.
La Industria Manufacturera
El principal atractivo de la impresión 3D en la fabricación es que hace que todo el proceso de fabricación sea rápido y rentable. Los fabricantes más que nunca pueden hacer prototipos rápidamente, imprimir bajo demanda, por lo tanto, minimizar el desperdicio de producción utilizando una tecnología que es fácilmente accesible. Debido a la velocidad y los bajos costos de la impresión 3D, los fabricantes reducen los ciclos de vida de los productos para mejorar y mejorar los productos en períodos de tiempo más cortos.
¿Qué es el proceso de impresión 3D?
En pocas palabras, la impresión 3D incluye procesos aditivos mediante los cuales las capas de material se acumulan una sobre otra para crear un objeto 3D. Los tipos de impresión 3D pueden variar según el propósito y el material utilizado. Pero los procesos de impresión 3D implican estos simples pasos:
- Puede usar su PC para diseñar digitalmente, usar un escáner 3D para escanear objetos 3D o seleccionar una foto 3D para imprimir.
- Necesitará un diseño asistido por computadora (CAD) para convertir su imagen en un archivo STL para que su impresora 3D imprima el objeto. El software CAD popular incluye Morphi, BlocksCAD, TinkerCAD y otros.
- Deberá seleccionar el material que utilizará para imprimir su objeto 3D en función de su necesidad particular, ya que podría ser plástico, cerámica, metal u otros materiales.
- Y finalmente, presiona 'imprimir' para permitir que su impresora 3D imprima su objeto
¿Cuál es el mejor software 3D?
La popularidad de la impresión 3D en múltiples industrias hoy en día ha llevado a la creación de numerosos programas de diseño 3D. Cada uno tiene sus usos para diferentes diseños 3D y métodos de impresión. Aquí hay una selección del mejor software de impresión 3D disponible en la actualidad.
en forma
Onshape viene con CAD, flujo de trabajo de impresión 3D, colaboración, análisis, herramientas de administración y una API con más de 50 aplicaciones de ingeniería. Ayuda a los equipos de diseño a colaborar más rápido y tomar decisiones comerciales con análisis en tiempo real y una visibilidad sin precedentes de los procesos de diseño y fabricación de su empresa. Este software CAD se utiliza principalmente para modelar robótica avanzada, dispositivos biomédicos, maquinaria industrial, equipos agrícolas y productos de consumo. Tiene un alto precio de suscripción de $ 1,500 por usuario por un año.
Rinoceronte
Rhinoceros es un software de modelado potente y versátil para crear diseños en 3D. Puede crear, editar, analizar, documentar, renderizar y animar modelos 3D con relativa facilidad. Utilizado principalmente por diseñadores de arquitectura e interioristas, les permite visualizar el espacio antes de la construcción. Puede transformar fácilmente bocetos hechos a mano en visualizaciones 3D sin límites de complejidad, grado o tamaño más allá de los de su hardware al usar Rhinoceros. Está disponible a través de licencias por $ 915 por licencia.
fusión360
Fusion 360 puede ser para cualquiera que produzca piezas 3D avanzadas y necesite un software igualmente avanzado para modelarlo. Se promociona como una de las mejores suites de software CAD, pero está fuertemente ligado a la impresión 3D. Fusion 360 viene con una plataforma de software de modelado 3D, CAD, CAM, CAE y PCB basada en la nube para el diseño y la fabricación de productos. Ofrece una amplia selección de aplicaciones para diseñar e idear productos adecuados para el diseño, la ingeniería, la electrónica y la fabricación. Los usuarios inteligentes de pago pueden optar por la tarifa de licencia estándar de $ 60 por mes sin compromiso o pagar $ 347 por año.
TinkerCAD
TinkerCAD de Autodesk es un software gratuito de codificación y modelado 3D en línea que está diseñado pensando en los principiantes. Cuenta con un concepto intuitivo de construcción de bloques que permite a los usuarios desarrollar modelos a partir de un conjunto de formas básicas. TinkerCAD viene con una biblioteca de millones de archivos que ayuda a los usuarios a encontrar modelos que se adapten a su proyecto en particular. Este sencillo software interactúa con los servicios de impresión de terceros y viene con planes de lecciones que están listos para usar en línea o en el aula. Puede ser utilizado por diseñadores, aficionados, maestros o niños para hacer juguetes, prototipos, decoración del hogar, modelos de Minecraft, joyas y más.
Trabajo solido
El software CAD de Solidworks ofrece un conjunto de herramientas de edición para fabricación, ensamblajes, simulación e impresión 3D. Se inclina hacia el lado industrial de la impresión 3D. A través del diseño paramétrico, ayuda a aclarar la relación entre la intención del diseño y la respuesta del diseño. Una característica clave es que permite atributos que están interrelacionados y pueden cambiar automáticamente su característica cuando se cambia un atributo. Este proceso de modelado permite a los usuarios crear modelos 3D para piezas y ensamblajes de alto rendimiento. A menudo utilizado por diseñadores 3D profesionales, viene en tres niveles Estándar, Profesional y Premium.
Tecnologías de impresión 3D para los mejores diseños impresos en 3D
Una vez que haya creado su diseño, ¡es hora de imprimir! Encontrará una gran variedad de métodos de fabricación 3D para elegir. El método que elija dependerá del material en el que le gustaría imprimir y para qué industria se está diseñando el producto. Estos son algunos de los principales ejemplos de métodos de impresión 3D y sus usos.
Modelado de deposición fundida (FDM)
Considerada una de las formas más conocidas de fabricación aditiva, funciona empujando un filamento de plástico sólido u otros materiales en un extremo caliente que luego extruye una fina corriente de material fundido en capas para construir la pieza 3D deseada. Aquí, el movimiento del cabezal de impresión se controla una capa a la vez para definir la forma impresa.
Este proceso se utiliza para la creación de prototipos y la fabricación rápida en industrias como la automoción, la fabricación, la medicina y la aeronáutica. Utiliza principalmente material plástico para impresión 3D y polímeros como ABS, Policarbonato (PC), Ácido poliláctico (PLA), Tereftalato de polietileno (PETG) y otros.
Estereolitografía (SLA)
La estereolitografía (SLA) o impresión de resina es una forma de impresión 3D capa por capa que utiliza resina plástica líquida que se endurece con la luz para crear una reacción química para formar plástico endurecido. Se puede utilizar para crear prototipos, modelos, componentes y hardware informático.
Este proceso ayuda a crear características finas y acabados superficiales suaves. Su aplicación incluye fabricación, impresión de herramientas personalizadas, moldes, joyería, medicina y muchas otras aplicaciones. Aunque la estereolitografía es rápida y puede producir casi cualquier diseño, sin embargo, puede ser costosa.
Chorro de material (Polyjet)
Este proceso funciona de manera similar a la impresión por inyección de tinta, pero en lugar de depositar tinta en una página, deposita capas de material líquido desde uno o más cabezales de impresión. Ayuda a producir prototipos visuales a todo color de alta precisión. Sus aplicaciones se pueden utilizar en la docencia, la automoción, la medicina, la fabricación de moldes y la fundición de patrones.
Aunque es un proceso de precisión, es uno de los métodos de impresión 3D más costosos, ya que las piezas no son resistentes y se degradan con el tiempo. Este proceso también permite la creación de dispositivos electrónicos.
Fusión selectiva por láser y sinterización selectiva por láser (SLM/SLS)
La técnica Selective Laser Melting (SLM) utiliza un láser de alta densidad de potencia para fundir y fusionar polvos metálicos. Utiliza principalmente una variedad de metales, incluidos titanio, cobre, níquel, aluminio y cobalto para industrias como la médica, automotriz, aeronáutica e incluso joyería.
En este proceso se pueden producir piezas con excelentes propiedades físicas que suelen ser más resistentes que el metal convencional y buenos acabados superficiales. Esto también es útil en la creación de prototipos y herramientas.
Chorro de aglomerante
El proceso de inyección de aglutinante implica depositar una capa delgada de material en polvo, como un metal, resina polimérica o cerámica, sobre la plataforma de construcción. Luego deja caer el adhesivo que es depositado por un cabezal de impresión para unir las partículas. Binder Jetting se utiliza en varias aplicaciones, incluida la creación de prototipos a todo color, moldes y piezas de metal impresas en 3D de bajo costo.
Los materiales comunes utilizados en este proceso son la cerámica y los metales. También se puede utilizar en aplicaciones industriales, dispositivos dentales y médicos, aeroespacial, fundición de piezas y más.
Fabricación de filamentos fusionados (FFF)
La fabricación de filamentos fundidos (FFF) es un proceso de impresión 3D que utiliza un filamento continuo de un material termoplástico. El filamento se alimenta desde un carrete grande a través de un cabezal extrusor de impresora calentado y en movimiento, y se deposita en el trabajo en crecimiento. Este proceso se utiliza en aplicaciones que incluyen la creación de prototipos y la fabricación rápida en la industria aeroespacial, la medicina, el diseño de máquinas e incluso la alimentación.
Este proceso ayuda a fusionar una gran selección de materiales, incluidos termoplásticos, termoplásticos con infusión de madera y metal, e incluso alimentos. Esta se considera una de las tecnologías de impresoras 3D menos costosas, ya que utiliza materiales económicos. También es fácil cambiar de material y le permite imprimir usando múltiples materiales diferentes con un proceso de impresión rápido.
Fusión de haz electrónico (EBM)
En la fusión por haz de electrones (EBM, por sus siglas en inglés), el polvo de metal en bruto o el material de alambre se coloca al vacío y se fusiona mediante el calentamiento generado por un haz de electrones. El proceso en caliente ayuda a producir piezas sin tensiones residuales y el vacío garantiza un entorno limpio y controlado.
Esta técnica da como resultado la creación de productos de alta densidad ya que utiliza todo el polvo metálico. Como resultado, se utiliza predominantemente en las industrias médica, aeronáutica y automotriz.
Procesamiento de luz digital (DLP)
El procesamiento de luz digital (DLP) es similar a la estereolitografía en que trabaja con fotopolímeros. La principal diferencia es la fuente de luz. La tecnología DLP utiliza una fuente de luz más convencional, como una lámpara de arco con un panel de visualización de cristal líquido. Luego se aplica a toda la superficie de la tina de resina de fotopolímero en una sola pasada, lo que generalmente lo hace más rápido que la estereolitografía. Como resultado, produce piezas impresas en 3D de alta precisión con una resolución excelente que son ideales para la producción de prototipos.
El futuro de la impresión 3D
La impresión 3D está literalmente cambiando la fabricación para siempre. Ofrece soluciones rápidas y asequibles tanto para la creación de prototipos como para la fabricación. Ha democratizado el proceso de fabricación donde antes las especializaciones y las herramientas eran un requisito previo para el éxito industrial. Y la impresión 3D ahora está cerrando rápidamente la brecha. Las aplicaciones de las ideas de negocios de impresión 3D continúan apareciendo en todas las industrias. Y con las tecnologías de impresión 3D mejorando continuamente, no se sorprenda si en un futuro no muy lejano las impresoras 3D serán elementos comunes en nuestros hogares y oficinas.
¿Qué es la impresión 3D en palabras simples?
En pocas palabras, la impresión 3D es una forma de crear objetos sólidos tridimensionales. El objeto 3D se crea construyéndolo capa por capa utilizando una impresora 3D especialmente diseñada. Puede usar diferentes materiales para imprimir objetos 3D que incluyen plásticos, metales, cerámica e incluso alimentos.
¿Cuáles son las diferencias entre la impresión 3D y la fabricación tradicional?
La fabricación tradicional requiere mano de obra calificada, materiales adicionales como moldes para moldeo por inyección, herramientas y más para producir objetos limitados y especializados. La impresión 3D, por otro lado, solo requiere software CAD, una PC, una impresora 3D y material de impresión para producir un objeto 3D ecológico en un período de tiempo significativamente corto.
¿Cuál es el uso principal de la impresión 3D?
La impresión 3D ofrece enormes oportunidades para que las empresas permitan la creación sencilla de prototipos. También les da la capacidad de crear diseños que son demasiado difíciles de producir con otros métodos, así como de crear productos de alta calidad.
Imagen: Depositphotos