La impresión 3D ha existido desde la década de 1980, y desde entonces se han inventado varias tecnologías de impresión 3D. Sin embargo, para uso doméstico, los dos tipos principales de impresoras son FDM (donde la boquilla caliente deposita filamento de plástico derretido para construir un modelo) y las impresoras SLA y DLP, que usan resina líquida que cura con luz (las impresoras SLA usan un láser para endurecer la capa de resina y DLP usan una pantalla de computadora que emite luz ultravioleta).
Las impresoras 3d SLA y DLP son tan rápidas, si no más, que las impresoras 3d FDM, y tienen una calidad mucho mayor. Actualmente sufren de volúmenes de impresión más pequeños, y el material de resina plástica es desordenado, poco saludable en estado sin curar y mucho más caro que el filamento de impresora FDM.
Las impresoras 3D de todo tipo son cada vez más baratas y mejores. El nivel de detalle que se puede lograr con las impresoras de hoy en día es muy superior al de hace solo un año, y el próximo año miraremos hacia atrás y sacudiremos la cabeza por lo lejos que hemos llegado. No solo hay nuevas impresoras, sino que también hay nuevos procesos que, hasta hace unos años, serían prohibitivamente costosos y solo se encontrarían en el ámbito de los laboratorios de investigación.
Tuve el típico “análisis-parálisis” geek de tratar de decidir cuándo comprar una impresora y comenzar a imprimir modelos 3D. Lo que ganó el día para mí fue que las impresoras actuales son «lo suficientemente buenas» para la calidad y el tamaño del área de impresión para comenzar. Podría esperar hasta el próximo año, y el área de construcción probablemente sea el doble de grande en las direcciones X, Y y Z. Decidí que las lecciones aprendidas al comprar uno ahora (que podía pagar) eran valiosas. Puedo ahorrar para una nueva impresora para el próximo año y estaré mejor armado con la experiencia y el conocimiento de qué hacer y cómo hacerlo. Entonces estaba en qué impresora comprar, y mis opciones eran impresoras de estilo SLA o DLP. Necesitaba entender la diferencia y elegir desde allí.
Impresoras de estereolitografía (SLA)
Las impresoras de estereolitografía (SLA) comenzaron a verse en el mercado comercial hace unos cinco años y están bajando de precio. Son bastante precisos y usan un láser para endurecer la resina líquida sensible a los rayos ultravioleta (UV) en un baño. Al igual que en las impresoras de modelo de deposición fundida (FDM) que agregan plástico derretido de un carrete, la impresora SLA construye su impresión, en capas, pero a partir de un baño de resina líquida. El modelo 3d, a medida que se construye, parece emerger del baño de resina líquida, una capa a la vez.
Las alturas de capa de tales impresoras pueden ser muy delgadas, ya que la impresora apunta la luz, en lugar de guiar una boquilla, lo que se puede hacer con mucha más precisión. Muchas impresoras SLA pueden imprimir a alturas de capa de 25 micrones (o 0,025 mm o 0,001 pulgadas). La mayoría de las impresoras FDM luchan por llegar a alturas de capa de 100 micrones, y 150 micrones es lo más típico. Como puedes imaginar, los modelos se pueden hacer con superficies muy lisas y detalles finos. Para aquellos que quieren imprimir figuras o modelos pequeños con gran detalle, esto es justo lo que recetó el doctor.
Sin embargo, las desventajas son el precio de la impresora, el precio del material de resina, la velocidad de impresión y el área de impresión pequeña. Las impresoras SLA pueden ser bastante caras. Requieren que la luz láser pase por el baño de resina para endurecer la resina para cada capa que se imprime. Esto puede hacer que sea lento obtener su impresión, ¡pero le encantará su impresión cuando la obtenga! ¡La calidad es muy alta! La resina puede costar hasta € 50 por un litro de resina líquida, y eso imprimirá incluso menos que un rollo de kilogramo de plástico de filamento FDM. La tecnología puede ser lenta para imprimir, teniendo que escanear a través del lecho de resina para cada capa y luego hacerlo nuevamente para la siguiente. Tiene que golpear la resina el tiempo suficiente para que se cure, por lo que no puede ir tan rápido como sea posible. Está limitado por el tiempo de curado de la resina (que es muy rápido, pero no instantáneo). Las áreas de impresión también son bastante pequeñas para este tipo de impresora. No imprimirá modelos o edificios a mayor escala, pero podría imprimir figuras de hasta 40 mm de escala o vehículos de hasta 20 mm de escala con alta precisión. Para mí, eso está en línea con lo que estoy imprimiendo. Puedo confiar en una impresora FDM de buena calidad con un volumen de impresión mucho mayor para terrenos, edificios o paisajes más grandes.
La ventaja, por supuesto, es la calidad. ¡Las impresiones se parecen mucho a la calidad de los kits de plástico, sin las líneas del molde! Es posible que tenga pequeñas protuberancias o artefactos donde los soportes se conectan al modelo, pero generalmente se limpian fácilmente después de curar con un poco de papel de lija fino, una lima de esmeril o una lima fina para modelos. Puede controlar dónde se adjuntan los soportes a un modelo, pero todavía no tengo los conocimientos suficientes para saber dónde necesito un soporte o dónde no, así que utilizo la ubicación de soporte de construcción automatizada en la cortadora y dejo que haga lo suyo.
Impresoras de procesamiento de luz digital (DLP)
¿Y las impresoras DLP? Técnicamente, son un tipo de impresoras de estereolitografía. El tipo de impresora usa luz para curar la resina líquida que está en un baño, creando capas una a la vez. Lo que hace diferente a esta impresora es que la capa se imprime al mismo tiempo. En lugar de usar un láser para rastrear la capa y endurecer la resina, se monta una pantalla de computadora debajo del baño de resina. Está modificado para hacer brillar la luz ultravioleta en el baño. Solo se iluminan los píxeles que se ajustan a esa porción del modelo.
Al igual que la impresora SLA, la parte móvil principal de una impresora DLP es la cama de impresión, que se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje Z. Entonces, al igual que la impresora SLA, la impresión se ve al revés cuando se imprime, saliendo del baño de resina a medida que se cura cada capa. La calidad de las impresiones es excelente, pero no tan buena como la de una impresora SLA. Esto se debe a las diferencias en la tecnología. Con una impresora SLA, la trayectoria del láser es uniforme, lo que hace que las superficies endurecidas sean suaves. Con la impresora DLP, la pantalla se ilumina con aquellos píxeles que corresponden a la capa del modelo de impresión. Los píxeles de la pantalla son cuadrados, por lo que siempre tendrá esos «dientes dentados» en las superficies. Los jaggies son tan pequeños, sin embargo, que no puedo ver ningún jaggie del mundo real en mis modelos. Es sobre todo teórico de una desventaja. Dato curioso: un píxel cuadrado en el espacio 3D (un píxel en la pantalla y un grosor de capa alto) se llama vóxel, ¡un píxel 3D!
Desventajas o inconvenientes comunes a las impresoras SLA y DLP
Un gran inconveniente de las impresoras DLP y SLA es el desorden que implica. La resina líquida es húmeda, pegajosa y peligrosa. Usará rollo tras rollo de toalla de papel de cocina y guantes de goma de nitrilo para combatir el desorden del líquido derramado o goteado, la resina sin curar. Con una carga de trabajo cuidadosa y las herramientas adecuadas a mano, se puede mantener la seguridad sin demasiado esfuerzo adicional y usted y su espacio de trabajo se mantendrán saludables. Si tiene niños o mascotas, es mejor colocar la impresora en un lugar cerrado (con buena ventilación) con botes de basura tapados. Generarás basura que tenga resina sin curar dentro o sobre ella, así que mantenerla fuera del alcance de los demás es una buena medida.
Otro inconveniente es el olor de la resina. Tiene un olor químico distintivo que causa dolor a algunas personas. Para mí, sentarme en una habitación con la impresora durante una hora me dará un pequeño dolor de cabeza. Eso me dice que hay algo en el químico que no es amigable con mis senos paranasales. Tengo el mismo dolor de cabeza cuando estoy cerca de personas que vapean, así que tal vez solo soy sensible.
El olor es vagamente desagradable, por lo que es una buena idea tener una buena ventilación en la habitación donde guarda la impresora. Donde vivo, hace bastante calor en verano, por lo que abrir una ventana puede ser problemático. Solía vivir en Canadá, y el invierno allí puede tener el mismo efecto (por la razón opuesta). Incluso un ventilador puede ayudar a disipar los vapores y mantener el área más agradable. Sin embargo, también puede tener problemas con sus cohabitantes. Guardo mi impresora en una habitación cerrada para que el olor esté contenido dentro de la habitación, pero estoy seguro de que empeora en la habitación (a menos que tenga la ventana abierta). Es una consideración, pero no un factor decisivo para mí.
Las impresoras SLA y DLP son un paso adelante en calidad que estoy dispuesto a vivir con las desventajas menores que estoy experimentando actualmente. El mayor inconveniente es el tamaño pequeño del área de impresión con mi impresora AnyCubic Photon DLP. Es probable que los modelos más nuevos en el futuro tengan volúmenes de construcción mucho mayores, y la resolución solo puede mejorar a partir de aquí. Espero un gran futuro para mi impresión 3D, pero, sinceramente, ¡mi presente es bastante bueno!
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Impresoras DLP 4K
Las impresoras 4K DLP se refieren a la resolución de la pantalla de la computadora que permite que la luz ultravioleta brille en el tanque de resina de impresión. En la mayoría de las impresoras domésticas, los ejes X e Y tienen una resolución de unas 47 micras. El eje Z, controlado por el tornillo elevador, puede tener resoluciones más altas y puede alcanzar las 25 micras. Las pantallas de computadora 4K darán una resolución X e Y de alrededor de 10 micrones. Vea la impresora Phrozen Sonic Mini 4K Mono como un ejemplo asequible.
Impresoras láser SLA
Los láseres pueden tener resoluciones más altas que las pantallas de computadora, actualmente, en la tecnología para hacer brillar la luz ultravioleta en el tanque de resina de impresión. Además, el haz es redondo, lo que significa que los bordes de una impresión no son dentados como lo son las impresoras DLP (debido al hecho de que brillan con luz en patrones que son píxeles cuadrados). Para uso doméstico, no veo la diferencia. Sin embargo, el precio, de 3 a 5 veces, es una gran diferencia, y la impresora es más lenta que una impresora DLP.