Todo lo que tienes que saber sobre impresión 3d en 2021

 

los mundo de la impresión 3D puede ser un lugar confuso para principiantes y aficionados. Con tantas técnicas de impresión 3D y tipos de máquinas de impresión 3D, es probable que haya confusión.

¿Qué es SLA?

¿En qué se diferencia de SLS o SLM?

¿Cual es mejor?

¿Cuál ofrece un mayor grado de precisión?

¿Cuál es más rentable?

Antes de pasar a diferentes tipos de impresoras 3D, es imperativo comprender los conceptos básicos de la impresión 3D o Fabricación aditiva como se le conoce en términos técnicos.

Fabricación aditiva en un término general que se utiliza para describir diferentes tipos de tecnologías utilizadas para crear objetos 3D mediante el proceso de superposición de la materia prima utilizada.

Entonces, cuando hablamos de diferentes tipos de impresoras 3D, esencialmente estamos hablando de las diferentes tecnologías que se utilizan para crear objetos en 3D.

Los materiales utilizados en estos diferentes tipos de impresión 3D van desde filamento de plastico a polvo, líquido, madera, e incluso papel, dependiendo del tipo de técnica de impresión 3D en la que esté construida una máquina en particular.

Para comenzar con la impresión 3D o la fabricación aditiva, necesita una computadora con software especial para modelado 3D. El primer paso es crear un boceto CAD del modelo que desea imprimir en 3D.

La impresora 3D o el dispositivo AM lee este boceto CAD y comienza a construir una estructura agregando una capa sobre capa de la materia prima en la forma y estructura deseadas.

Durante las últimas tres décadas, la fabricación aditiva o la impresión 3D ha evolucionado mucho, dando paso a diferentes tecnologías de impresión 3D tal como Estereolitografía (SLA), Procesamiento de luz digital (DLP) y Modelado de deposición fundida (FDM).

Se han desarrollado diferentes métodos de impresión 3D para crear diferentes estructuras y objetos 3D. Algunos de estos métodos se han vuelto muy populares, mientras que otros no han resistido la prueba del tiempo.

Las siguientes técnicas de impresión 3D: o tipos de impresoras 3D, en términos simples, se encuentran entre los más populares:

Tipos de tecnologías de impresión 3D

  • Estereolitografía (SLA)
  • Procesamiento de luz digital (DLP)
  • Modelado por deposición fundida (FDM)
  • Sinterización por láser selectiva (SLS)
  • Fusión selectiva por láser (SLM)
  • Fusión de haz electrónico (EBM)
  • Fabricación de objetos laminados (LOM)

En esta guía, nos centraremos en cada una de estas impresoras 3D para comprender cómo funcionan y qué tan similares o diferentes son entre sí:

Impresoras 3D de estereolitografía (SLA)

La estereolitografía o SLA es uno de los primeros métodos de impresión 3D en la historia de la impresión 3D y uno que permanece de moda hasta el día de hoy.

Lo que más se destaca de las impresoras 3D SLA es la gama de aplicaciones que este método de impresión trae a la mesa. Ya sea que desee construir diferentes partes del diseño creativo o crear prototipos para un proyecto, las impresoras SLA hacen el trabajo de dar vida a los modelos 3D bastante bien.

Estereolitografía (SLA) Impresoras 3D Android Tipster

Una impresora 3D basada en SLA funciona con un exceso de plástico líquido que tiene la propiedad de endurecerse y tomar forma sólida. Debido a la naturaleza del material utilizado para imprimir con impresoras SLA, el producto final generalmente tiene un acabado suave.

Una vez que el filamento de plástico se ha endurecido, se deja caer una fracción de milímetro de este filamento en el tanque y el láser instalado en la impresora continúa formando capas hasta que se completa el diseño.

Una vez impresas todas las capas, se enjuaga el objeto con el disolvente especial y luego se pasa por un horno ultravioleta para finalizar el proceso de impresión.

El tiempo necesario para preparar una impresión 3D con una impresora SLA depende de las especificaciones de la impresora, así como del tamaño del diseño. Si bien los objetos más pequeños se pueden imprimir en aproximadamente 6-8 horas, trabajar en impresiones grandes o complejas puede llevar varios días..

Impresoras de procesamiento de luz digital (DLP)

Esta tecnología de impresión fue desarrollada por Larry Hornbeck de Texas Instruments en 1987 y se hizo popular por su uso extensivo en la producción de proyectores.

Una impresora DLP utiliza microespejos digitales colocados en un chip semiconductor para el proceso de impresión. Las impresoras DLP son similares a sus contrapartes SLA en el sentido de que ambas funcionan con fotopolímeros..

Sin embargo, la diferencia subyacente es que las impresoras DLA requieren una fuente de luz adicional, mientras que las impresoras SLA pueden funcionar bien sin ella.

Impresoras de procesamiento de luz digital (DLP)

Los principiantes suelen confiar en las fuentes de luz tradicionales, como las lámparas de arco, para complementar los requisitos de una impresora DLP.

Otro aspecto único de las impresoras DLP es el uso de paneles LCD que se aplican a la superficie de cada capa impresa en 3D durante el proceso de impresión. Las impresoras DLP utilizan una resina plástica líquida como materia prima, que normalmente se coloca en un recipiente transparente.

Cuando se expone a luz brillante (o una alta concentración de fotones), la resina se endurece en poco tiempo. En ese aspecto también, el DLP es similar al SLA. El mayor atractivo de las impresoras DLP es su velocidad de impresión..

Solo se necesitan unos segundos para imprimir una sola capa de material endurecido con estas impresoras y, una vez que haya transferido la capa desde la cama de impresión, se inicia el proceso de las siguientes capas.

Impresoras de modelado por deposición fundida (FDM)

Si uno tiene que elegir la tecnología de impresión 3D más popular en la actualidad, FDM emergería como un claro líder.

La mayoría de las impresoras 3D, ya sean kits de bricolaje o variantes premontadas, disponibles en el mercado hoy en día se desarrollan con esta tecnología que fue creada por Scott Crump de Stratasys en la década de 1980.

A lo largo de los años, muchos fabricantes han adoptado esta tecnología solo para implementarla con diferentes nombres.

Modelado de deposición fundida (FDM)

Una variante popular de las impresoras FDM es la Impresoras de fabricación de filamentos fundidos (FFF).

Las impresoras FDM se utilizan ampliamente no solo para imprimir prototipos de operaciones, sino también para productos reales listos para usar, como engranajes de plástico, Lego, joyas y más.

El fundamento básico de la impresión 3D, que es la construcción capa por capa, también se aplica a las impresoras FDM, pero aquí los objetos se construyen de abajo hacia arriba sobre una cama caliente y con la ayuda de un filamento termoplástico extrudido.

La impresora 3D calienta el filamento hasta que alcanza su punto de fusión y luego lo libera a través de la boquilla de extrusión en la cama de impresión. Las impresoras FDM están equipadas para admitir una amplia gama de materiales de impresión además del termoplástico.

La impresora se rige por Software cortador que controla las operaciones de sus coordenadas de los ejes X, Y y Z, así como la boquilla de extrusión.

El único inconveniente de una impresora FDM en comparación con una impresora SLA o DLP es la velocidad de impresión más lenta. Sin embargo, compensa con creces esta falta de velocidad con sus objetos 3D de alta calidad y grado de fabricante.

Las impresoras FDM están siendo ampliamente utilizadas por arquitectos, empresas de automóviles, fabricantes de juguetes, así como en el sector alimentario y médico.

Tenemos revisó algunas de las mejores impresoras FDM disponible en el mercado incluyendo el CR-10 populares. Que cae bajo el mejor impresora 3D en la categoría 500. Puede leer una revisión de los populares aquí:

Impresoras de sinterización selectiva por láser (SLS)

Las impresoras 3D SLS se basan en el uso de un láser como fuente de alimentación para construir objetos impresos en 3D resistentes.

Las impresoras SLS son bastante diferentes de variantes como las impresoras FDM y SLA como no dependen de estructuras de soporte para la impresión 3D y en su lugar utilice polvo no sinterizado.

Un boceto CAD del diseño que se debe imprimir. debe convertirse a formato .stl para imprimir con una impresora SLS 3D.

Las impresoras SLS pueden admitir una amplia gama de materiales de impresión 3D, que van desde nylon hasta vidrio, cerámica e incluso metales como acero, plata o aluminio.

Impresoras de sinterización selectiva por láser (SLS)

Esta versatilidad de los materiales de impresión convierte a las impresoras SLS en una opción preferida para aquellos a quienes les gusta crear productos personalizados con impresión 3D.

Sin embargo, debido al requisito de láseres de alta potencia y el consiguiente alto costo de estas impresoras, la mayoría de las veces restringe su uso a establecimientos comerciales y fabricantes en lugar de entusiastas y aficionados del 3D.

Impresoras de fusión selectiva por láser (SLM)

Las impresoras SLM utilizan rayos láser de alta potencia para fusionar y fundir polvos metálicos juntos, que luego se utilizan para construir objetos 3D utilizando datos CAD como fuente.

Dadas las sorprendentes similitudes en sus técnicas de impresión, Las impresoras SLM a menudo se consideran una rama de las impresoras SLS. Sin embargo, esto no es exactamente cierto, ya que las impresoras SLM derriten el material de impresión para crear objetos sólidos en 3D en lugar del proceso de sinterización selectiva que se utiliza en las impresoras SLS.

Fusión selectiva por láser

Las impresoras SLM también requieren que el archivo CAD sea cortado por un software especial y dividido en capas 2D. Una vez que el software de la impresora lee el archivo y asigna valores para la construcción, el proceso de impresión comienza esparciendo uniformemente polvo metálico fino sobre una placa.

Luego, la impresora 3D comienza a imprimir cada capa 2D con la ayuda de una alta energía láser que derrite el polvo por completo y conduce a la formación de una estructura sólida. El mismo proceso se repite capa tras capa hasta que todo el diseño se junta.

Las impresoras SLM se pueden utilizar para crear objetos 3D de aluminio, cromo cobalto, acero inoxidable y titanio.

Impresoras de fusión por haz electrónico (EBM)

Las impresoras EBM son otro tipo de impresoras 3D que son utilizado principalmente para crear objetos 3D con piezas metálicas.

El proceso de las impresoras EBM es casi idéntico al de las impresoras SLM, excepto que EBM utiliza un rayo de electrones en lugar de un rayo láser de alta potencia utilizado por sus homólogos SLM.

El proceso de fusión del polvo metálico se lleva a cabo en temperaturas extremadamente altas, hasta 1000 ° C.

Fusión de haz electrónico (EBM)

Las impresoras EBM no gozan de una popularidad envidiable debido a que son más lentas y costosas, además de un soporte de material limitado. Por ahora, la aplicación de las impresoras EBM se limita principalmente a los sectores aeroespacial y de implantes médicos.

Impresoras de fabricación de objetos laminados (LOM)

En las impresoras de fabricación de objetos laminados (LOM), las capas de papel con adhesivo, laminados de metal o plástico se fusionan mediante presión y calor y se cortan con un cuchillo o láser controlado por computadora.

El aspecto único de LOM es el posprocesamiento de piezas impresas en 3D para darle la forma y estructura deseadas.

Fabricación de objetos laminados (LOM)

La impresión 3D con impresoras 3D LOM requiere que un archivo CAD se convierta a formato .stl o 3DS. Se coloca una hoja recubierta con adhesivo sobre el sustrato y se mueve un rodillo calentado sobre los materiales para fundir el adhesivo.

Luego se usa un cuchillo o láser para cortar la capa en las dimensiones y la forma deseadas, y se elimina cualquier exceso de material. Luego, la plataforma se mueve ligeramente y se agrega una nueva hoja al sustrato.

El proceso se repite hasta que el objeto se imprime por completo.

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