Impresión 3D de gran formato: ejemplos y aplicaciones

imprint3d es compatible con anuncios y gana dinero con los clics, las comisiones de las ventas y otras formas.

Cuando uno piensa en la impresión 3D, la visión habitual que viene a la mente es una máquina pequeña que puede colocarse cómodamente sobre el escritorio de un taller. Sin embargo, también hay alternativas mucho más grandes.

Las impresoras 3D a gran escala se han utilizado para crear letreros de gran formato, piezas de diseño de interiores, muebles e incluso piezas de naves espaciales. Las tecnologías de las impresoras 3D a gran escala también varían según los productos para los que están destinadas. Más importante aún, la impresión 3D de gran formato tiene el potencial de proporcionar alternativas a los métodos tradicionales de fabricación y ensamblaje.

¿Qué tamaño tiene una impresora 3D de gran formato?

Es cierto que tendremos que aceptar una definición liberal de lo que hace que una impresora 3D de gran formato sea realmente grande. Existe una amplia gama de diferentes tamaños y tecnologías de impresoras 3D que se consideran parte de esta categoría.

En el rango de menos de € 5000, hay grandes impresoras 3D de marcas populares como Creality y Vivedino. El volumen de construcción de estas impresoras puede alcanzar los 600 x 600 x 600 milímetros. No son excepcionalmente grandes en comparación con las impresoras 3D a escala industrial, pero siguen siendo significativamente más grandes que la mayoría de las demás impresoras 3D.

Las impresoras 3D de gran formato en el rango de menos de € 5000 se extienden a ambos lados de la línea entre los usuarios industriales y los prosumidores. Todavía pueden ser asequibles para las empresas, pero solo pueden justificarse realmente por una demanda estable y de alto volumen de productos.

Más arriba en el espectro de tamaños están las impresoras 3D que pueden alcanzar la escala de 1000 milímetros en volumen de construcción. Por lo general, ya cuestan más de € 10,000 y tienen aproximadamente la altura de una persona. Estos se utilizan principalmente en aplicaciones industriales para la creación de prototipos internos. Si una empresa alguna vez necesita un prototipo de una silla de diseño único, este es el tipo de impresora 3D que pueden considerar.

Podemos ir un paso más allá y buscar impresoras que puedan imprimir en 3D la carrocería de un automóvil completo. Estas impresoras 3D tienen hasta 3 o 4 metros de largo y cuestan entre € 40,000 y € 50,000. Estos son equipos especialmente diseñados para fines específicos utilizados por laboratorios o grandes nombres en los espacios de construcción y fabricación. Algunas de estas impresoras también utilizan otras tecnologías de impresión 3D además de la extrusión de filamentos.

Teniendo en cuenta cuántas impresoras 3D de gran formato se han creado, existe claramente una demanda y una oportunidad para la tecnología.

Beneficios de utilizar una impresora 3D de gran formato

Además de ser realmente grande, ¿cuáles son los otros beneficios de usar una impresora 3D de gran formato? Obviamente, son los únicos capaces de crear piezas grandes. Sin embargo, también existen algunas ventajas mecánicas de la impresión 3D en gran formato.

No requiere montaje.

Sin una impresora 3D de gran formato, alguien que trabaja en un modelo enorme no tiene más remedio que dividirlo en partes más pequeñas y unirlas durante el procesamiento posterior. Si bien esto ha funcionado bien en muchos casos, las costuras y las uniones se convierten en puntos débiles naturales. Un modelo grande impreso como una sola pieza tiene una integridad mecánica y estructural mucho mejor. También elimina el paso intensivo de tiempo y trabajo de tener que ensamblar varias piezas juntas.

Desarrollo más rápido

La impresión 3D de piezas grandes elimina muchos pasos en el ensamblaje y las herramientas de posprocesamiento. Esto conduce a tiempos de respuesta significativamente más cortos y una mayor productividad. Por este motivo, la impresión 3D de grandes prototipos ha resultado muy beneficiosa en el desarrollo de productos. La impresión 3D de gran formato también permite la producción por lotes de piezas más pequeñas.

Alternativa a las herramientas

En muchas industrias, la impresión 3D se ha adoptado como una alternativa a los métodos más tradicionales basados ​​en herramientas, como el fresado, el torneado, la fundición o el moldeado. La ventaja de una impresora 3D es que puede crear productos sin el costo inicial de las herramientas. Esto lo hace más apropiado para producir productos de tirada limitada o incluso prototipos únicos. También es significativamente más fácil de integrar en cualquier flujo de trabajo existente.

Mayor grado de libertad de diseño

En comparación con los métodos de fabricación tradicionales, la impresión 3D proporciona una mayor libertad de diseño debido a la facilidad con la que puede recrear geometrías complejas. Las impresoras 3D de gran formato aún se benefician de esta ventaja. Los prototipos con características internas se pueden reproducir como una sola pieza con impresión 3D, lo que los hace mucho más confiables y fáciles de fabricar.

Algunos ejemplos de impresoras 3D de gran formato

Si bien hay demasiadas impresoras 3D a gran escala para enumerarlas, destacamos tres modelos específicos que provienen de diferentes segmentos del mercado.

1. Creality Ender 5 Plus

En comparación con las otras entradas de esta lista, la Creality Ender 5 Plus es la más pequeña y económica. Con un volumen de construcción de 300 x 300 x 450 milímetros, la Ender 5 Plus es significativamente más grande que su impresora 3D de escritorio habitual, pero sigue siendo lo suficientemente pequeña como para caber en un taller doméstico. Tampoco es absurdamente caro con solo un poco más de € 500.

La Ender 5 Plus tiene un montón de características sofisticadas además de su gran volumen de construcción. Viene con una cama calentada, una placa de construcción de vidrio templado, un sensor de agotamiento del filamento, rieles dobles en el eje Z y una función de nivelación automática de la cama. Ciertamente es de gama alta en lo que respecta a las impresoras 3D de escritorio, aunque tener una carcasa hubiera sido mejor.

La Ender 5 Plus es una excelente opción para aquellos que solo quieren una impresora 3D grande sin tener que gastar mucho o lidiar con modelos de grado industrial. Requiere mucho ensamblaje, pero ofrece muchas características de calidad de vida una vez que todo se ha ensamblado.

2. Constructor Extreme 1000 Pro

La Extreme 1000 Pro es una de las opciones de impresoras 3D más pequeñas de la marca Builder. Con un precio aproximado de €20,000, es un avance significativo con respecto a las impresoras 3D más informales, pero aún así no es tan costosa como los modelos de grado industrial.

Esta impresora 3D viene completamente cerrada y tiene un volumen de construcción máximo de 700 x 700 x 820 milímetros. Utiliza la tecnología tradicional FDM con un sistema de doble alimentación. El marco de la impresora 3D, así como la placa de construcción, están hechos de aluminio.

Lamentablemente, la Extreme 1000 Pro solo se recomienda para PLA, derivados de PLA, PVA y filamentos flexibles. Es probable que esto se deba a que la cama calentada solo alcanza una temperatura máxima de aproximadamente 60 C. Esta limitación destaca el desafío potencialmente importante de imprimir con filamento propenso a deformarse en una impresora 3D de gran formato.

3. Fabricación aditiva de gran superficie

La instalación de fabricación aditiva de área grande (BAAM) del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) y Cincinnati Incorporated (CI) ha estado a la vanguardia de la investigación de impresión 3D de gran formato en los últimos años.

El proyecto ganó mucho kilometraje en los medios en 2017 cuando se usó para imprimir un casco submarino completo. En 2018, lograron otra hazaña al imprimir en 3D la carrocería de un automóvil autónomo para ocho pasajeros.

Más recientemente, se informó que el equipo detrás de la impresora 3D a gran escala presentó una versión modificada de BAAM que puede imprimir utilizando materiales compuestos reciclados. La demostración de esta nueva innovación fue una herramienta de fundición impresa en 3D para un panel de ventana diseñado para edificios de gran altura. Se imprimió con dos materiales compuestos: fibra de carbono 100 % reciclada y ABS con una espuma sintáctica ABS.

El BAAM representa la última frontera de la impresión 3D de gran formato. Es más que una sola pieza de equipo. Por su tamaño, se ha convertido en una instalación completa que utiliza tecnología de impresión 3D. El hecho de que se esté utilizando para la investigación en lugar de la producción comercial también nos da optimismo de que las posibilidades de la impresión 3D a gran escala todavía tienen mucho espacio para crecer.

Aplicaciones de la impresión 3D de gran formato

Dentro del espacio comercial, ya hemos visto muebles personalizados, como sillas elegantes, que se fabrican con impresoras 3D a gran escala. Los servicios de impresión 3D también se han utilizado mucho en publicidad, ya sea para figuras de gran tamaño para exhibiciones o letreros.

Para más aplicaciones industriales, solo tenemos que buscar en las industrias de fabricación de automóviles y aviones. Se han utilizado impresoras 3D a gran escala más avanzadas que pueden trabajar con metal o arena para fabricar palas de turbinas, fuselajes de aviones y tanques de combustible para satélites.

Para ir finalizando

Es posible que los usuarios ocasionales de impresoras 3D no estén muy interesados ​​en la impresión 3D de gran formato, pero sigue siendo una tecnología que genera un debate convincente. Es curioso ver cómo las impresoras 3D que son más de diez veces más grandes que las impresoras 3D de escritorio todavía usan la misma técnica basada en filamentos.

Si la impresión 3D a gran escala se desarrolla más, ciertamente podemos verla reemplazando a los métodos de fabricación más establecidos. La buena noticia es que se ha convertido en un campo de investigación bastante establecido, por lo que es probable que veamos más aplicaciones innovadoras de impresión 3D a gran escala en los próximos años.

Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.