Hay muchos tipos diferentes de tecnologías de impresoras 3D disponibles y también algunas variaciones de estos tipos, pero las principales a tener en cuenta son:
Este es un subtema de cómo elegir su impresora 3D, por lo que si desea obtener más detalles sobre este tema, puede encontrarlo aquí.
Veamos estos con mucho más detalle comenzando con los más comunes, FFF y FDM.
¿Qué es FFF: fabricación de filamentos fundidos o FDM: modelado por deposición fundida?
FFF y FDM se refieren al mismo tipo de tecnología y son solo un nombre alternativo para el mismo proceso.
Para describir esto de la manera más simple posible: FFF es donde un carrete continuo de filamento de plástico se empuja hacia un hotend calentado, momento en el que se derrite.
Luego, el plástico sale del hotend (o extrusor, como se le llama normalmente) y se empuja sobre la cama de la impresora.
Luego, el hotend se mueve en la forma del modelo definido por el software de corte, pero solo en 2 dimensiones (las coordenadas X e Y) con la altura mantenida en la misma configuración (la coordenada Z) y esta impresión de altura única es lo que forma una capa de plástico que forma el contorno del modelo.
Luego, la altura se restablece y la coordenada z se mueve hacia arriba una distancia específica que está definida por la altura de la capa, y el proceso comienza nuevamente con la extrusora moviéndose en las coordenadas Y e Y hasta que se completa la siguiente capa.
Una vez que se complete toda la capa, la acción se repetirá y se imprimirá otra capa encima de la capa anterior.
Así es como finalmente se construye una forma 3D mediante la impresión de muchas capas diferentes definidas por la altura de la capa.
Un punto final: la velocidad a la que se puede mover la extrusora está limitada, pero la rapidez con la que se puede suministrar el plástico polimérico a través de la extrusora y la velocidad de los motores paso a paso que pueden mover la extrusora y el extremo caliente.
Esta es la razón por la que el software que convierte la información del modelo en movimientos de capas individuales se denomina ‘slicer’. A medida que corta el modelo para formar capas o rebanadas individuales.
¿Qué es SLA – Estereolitografía?
La estereolitografía es una tecnología muy diferente a la impresión FFF/FDM.
En primer lugar, SLA no utiliza una alimentación continua de filamentos de plástico en un carrete, como hace FFF.
El material que funciona para SLA es una resina líquida a base de polímeros que es sensible a la luz ultravioleta y que se endurece al contacto.
Para comenzar, la placa de construcción se mueve dentro de la resina líquida. En lugar de tener un hotend extrusor por el que se extrae el plástico, una impresora SLA tiene una cama de impresora donde la forma del modelo se delinea o dibuja con (típicamente) un láser UV.
Este láser UV hará que el polímero que ha sido golpeado con el láser UV se solidifique.
SLA generalmente tiene que mover el láser a cada punto individual que, aunque es rápido, no es tan rápido como algunas de las otras tecnologías SLA, como DLP y MSLA, que explicaremos con más detalle a continuación.
Por lo general, las impresoras SLA funcionan con una tina (o tanque) de resina donde la tina tiene un fondo transparente. La placa de impresión se empuja completamente en la resina hasta que toca el fondo de la tina.
Luego, el láser brillará a través del fondo transparente de la cuba y golpeará la resina contra la placa de impresión, lo que hará que se endurezca.
Después de un período de tiempo establecido, la placa sube una capa de altura y se repite el proceso.
Esta parte del proceso es muy rápida y más rápida que FDM.
SLA no tiene las limitaciones de tener que mover una extrusora mecánica más grande y, en cambio, solo tiene un mecanismo láser muy rápido.
Por lo tanto, la impresión SLA es muy buena para imprimir miniaturas, ya que el tiempo necesario para imprimir varias copias es el mismo que para imprimir una sola.
¿Qué es DLP SLA: procesamiento de luz digital, estereolitografía?
DLP SLA es muy similar en su proceso a SLA que usa un láser, sin embargo, en lugar de usar un láser, proyectará la forma completa en una instantánea.
DLP SLA todavía usa luz ultravioleta para endurecer la resina de polímero, pero en lugar de usar un láser que delinea la forma, usa un procesador digital para proyectar toda la capa al mismo tiempo.
Por este motivo, imprimir un modelo a la vez o imprimir diez modelos a la vez lleva prácticamente el mismo tiempo.
El nivel de resolución de detalle con el que puede imprimir usando DLP SLA está definido por la resolución del proyector.
¿Qué es MSLA – Litografía estéreo enmascarada?
MSLA es muy similar a DLP SLA excepto que (típicamente) utiliza una cama de LED UV como proyector que puede cubrir la totalidad de la placa de construcción. El área en la que no desea imprimir se «enmascara» con una matriz LCD.
La resolución de la matriz LCD es lo que define la resolución final de su impresión.
Puede pensar en esta máscara LCD similar a una plantilla al pintar.
Si te gusta usar photoshop, entonces la máscara LCD es lo mismo que usar una máscara en una capa en photoshop.
Tanto las impresoras DLP SLA como MSLA (normalmente) imprimen significativamente más rápido que las impresoras SLA estándar.
A veces, la impresión MSLA se denomina impresión LCD, que se refiere a la máscara LCD.
¿Necesita limpiar y postprocesar sus impresiones de resina?
Antes de comenzar cualquier proceso con la impresión de resina, es imprescindible que se asegure de que está usando guantes protectores de nitrilo o látex y protección para los ojos.
La limpieza y el procesamiento posterior de sus piezas impresas con resina es en realidad la etapa más difícil y también muy importante de su proceso de impresión con resina.
Al retirar las piezas impresas con resina, deben lavarse normalmente en una solución de alcohol isopropanol a fondo para eliminar cualquier exceso de resina. Hay algunas resinas lavables con agua en el mercado que se pueden limpiar con agua del grifo.
En este momento, los modelos de resina todavía estarán ligeramente blandos y deberán ‘curarse’ más usando una estación de curado con luz ultravioleta. Esta luz ultravioleta endurecerá completamente la resina, dejándote con un modelo perfectamente curado.
Puede usar otros métodos para curar sus impresiones de resina, usando lámparas UV, etc. o incluso el sol, pero, sinceramente, es difícil curar uniformemente el modelo al nivel correcto sin una máquina de curado. Muchos fabricantes venden el curador UV, una estación de lavado y la impresora 3D de resina en un solo paquete.
Por el tiempo y el dinero invertidos en la impresión con resina, creo que vale la pena invertir en estas unidades adicionales para obtener los mejores resultados.
Una nota final: la resina y el isopropanol a menudo se denominan desechos peligrosos y no deben verterse en el desagüe de agua doméstico. Deberá recolectar esta mezcla líquida de resina y alcohol y desecharla en una estación de desechos peligrosos o centro de reciclaje.
¿Es SLA más costosa que la impresión FFF?
Al comparar el costo de la resina con el costo del filamento FDM, normalmente la resina puede costar alrededor de € 35 a € 50. Mientras que FDM Filament PLA puede costar de €23 a €35 USD o más. Si luego incluye el hecho de que necesita lavar correctamente sus impresiones con alcohol isopropanol y curarlas en un curador UV, diría que la impresión con resina SLA es más cara en aproximadamente un 30 %.
Por lo tanto, el material base utilizado en la impresión de resina generalmente es más costoso, además del hecho de que necesita una estación de lavado y un curador UV.
Habiendo dicho eso, el precio de las impresoras MSLA en realidad está bajando, ya que gran parte de la tecnología utilizada es similar a la tecnología de pantalla de los teléfonos móviles.
¿Qué es SLS – Sinterizado láser seleccionado?
La sinterización por láser seleccionada es donde un polvo de material se golpea con un láser pulsado, generalmente de arriba hacia abajo, para fusionar las partes del polvo. A menudo, el polvo se precalienta en la cuba, pero por debajo del punto de fusión del material.
Una vez que el polvo se funde y la capa está completa, la cama de impresión se mueve hacia abajo una capa de altura y se aplica una nueva capa de polvo encima.
SLS es capaz de imprimir muchos tipos de polvos diferentes, desde poliestirenos hasta policarbonatos, nailon o incluso vidrio.
Los láseres necesarios para derretir los polvos son generalmente de alta potencia y, como tales, pueden ser potencialmente dañinos; por lo tanto, SLS se ve más a menudo en aplicaciones industriales que en una configuración de impresora doméstica.
¿Qué es DMLS – Sinterización directa de metal por láser?
DMLS es muy similar a SLS, sin embargo, normalmente se usa cuando se aplica para sinterizar polvos metálicos.
El proceso es el mismo que SLS, donde se usa un láser para fundir la forma del modelo 3D en el polvo de metal. Luego se agrega polvo adicional en la parte superior usando un sistema de suministro de energía y el proceso se repite para formar la siguiente capa.
Una de las principales ventajas tanto de SLS como de DMLS es que ambos pueden imprimir «voladizos negativos» ya que la forma siempre está totalmente respaldada por el material en polvo que la rodea.
Esta tecnología permite producir rápidamente formas complejas que de otro modo no podrían fabricarse utilizando métodos de fabricación tradicionales como el mecanizado o la fundición.
En términos de impresoras 3D, los términos «voladizo negativo» normalmente se refieren a salientes o material sin soporte de un ángulo de 0o a 45o con respecto a la horizontal. La mayoría de las impresoras FDM fallarían si intentaran imprimir voladizos hasta este punto.
¿Qué es la fusión por haz de electrones?
La fusión por haz de electrones (a veces llamada fabricación aditiva por haz de electrones) es un proceso muy similar en muchos aspectos a la sinterización directa de metal por láser.
A diferencia del proceso SLS o DMLS, que utiliza un láser de alta potencia para derretir el polvo, EBM utiliza, como sugiere el nombre, un haz de electrones. En este caso, el entorno de construcción está rodeado por un vacío. Otro enfoque en lugar de usar polvo EBM puede usar alambre de metal.
EBM requiere una potencia muy alta y alcanza temperaturas de más de 1000Co. La precisión tampoco es brillante, pero a diferencia de otros procesos de fabricación aditiva de sinterización, las piezas son increíblemente fuertes y no tienen problemas de hoyos u otras cavidades.
La NASA está investigando el uso de EBM al observar tecnologías que se pueden usar para fabricar piezas para ubicaciones en la luna.
Para ir finalizando….
Hemos descrito muchos de los diferentes tipos de tecnología que componen las ofertas de la industria actual para impresoras 3D.
Muchos están disponibles para uso doméstico; sin embargo, algunos de los de más alta tecnología serán un poco caros y para un propósito industrial o de fabricación específico, como las impresoras SLS o DMLS, y no son realmente útiles para un principiante. Al comienzo de su carrera de impresión 3D al menos, ¿quién sabe más adelante?
Sin embargo, muchas de las impresoras de resina ahora tienen un buen valor y los precios tienden a la baja. Las impresoras SLA pueden imprimir modelos con un nivel de detalle increíblemente alto.
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Esta publicación es un subtema de nuestra publicación principal sobre cómo elegir una impresora 3D que puede encontrar aquí:
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