¿Qué materiales y formas no se pueden imprimir en 3D?

La impresión 3D es una tecnología increíble que tiene una gran importancia en muchas industrias, principalmente debido a su capacidad para imprimir materiales resistentes en formas poco ortodoxas. Algunas tecnologías todavía ni siquiera pueden producir algunas formas que la impresión 3D puede producir sin problemas.

Entonces surge la pregunta, ¿qué materiales no se pueden imprimir en 3D?

Los materiales como la madera, la tela, el papel y las rocas no se pueden imprimir en 3D porque se quemarían antes de poder derretirse y extruirse a través de una boquilla.

Este artículo responderá algunas preguntas comunes sobre las capacidades y limitaciones de la impresión 3D, en términos de materiales que puede y no puede imprimir, así como formas.

¿Qué materiales no se pueden imprimir en 3D?

La respuesta principal aquí es que no puede imprimir con materiales que no se pueden derretir, en un estado semilíquido que se puede extruir. Si observa cómo funcionan las impresoras 3D FDM, funden materiales termoplásticos de un carrete, con tolerancias estrictas de ±0,05 e inferiores.

Los materiales que se queman en lugar de derretirse a altas temperaturas tendrán dificultades para ser extruidos a través de una boquilla.

Siempre que pueda satisfacer el estado semilíquido y las tolerancias, debería poder imprimir en 3D ese material. Muchos materiales no satisfacen estas propiedades.

Por otro lado, también podemos usar polvos para metales en un proceso llamado Sinterización selectiva por láser (SLS), que utiliza un láser para sinterizar material en polvo y unirlo para crear un modelo sólido.

Los materiales que no se pueden imprimir en 3D son:

  • Madera auténtica, aunque podemos crear un híbrido de PLA y vetas de madera
  • Tela/Tejidos
  • Papel
  • Roca: aunque podría derretir material volcánico como absalto o riolita

De hecho, no pude encontrar muchos materiales que no se puedan imprimir en 3D, ¡realmente puedes hacer que la mayoría de los materiales funcionen de una forma u otra!

Podría ser un poco más fácil mirar hacia el otro lado de esta pregunta para obtener más conocimiento sobre los materiales dentro del espacio de impresión 3D.

¿Qué materiales se pueden imprimir en 3D?

Bien, ya sabe qué materiales no se pueden imprimir en 3D, pero ¿qué pasa con los materiales que se pueden imprimir en 3D?

  • PLA
  • abdominales
  • Metales (titanio, acero inoxidable, cromo cobalto, aleación de níquel, etc.)
  • Policarbonato (filamento muy fuerte)
  • Alimento
  • Hormigón (casas impresas en 3D)
  • TPU (material flexible)
  • Grafito
  • Biomateriales (células vivas)
  • Acrílico
  • Electrónica (placas de circuito)
  • PETG
  • Cerámico
  • Oro (posible, pero este método sería bastante ineficiente)
  • Plata
  • Nylon
  • Vidrio
  • OJEADA
  • Fibra de carbon
  • PLA con relleno de madera (puede tener alrededor de un 30 % de partículas de madera, un 70 % de PLA)
  • PLA con relleno de cobre (’80 % de contenido de cobre’)
  • HIPS y muchos más

Te sorprendería lo mucho que se ha desarrollado la impresión 3D en los últimos años, con todo tipo de universidades e ingenieros creando nuevos métodos para imprimir en 3D diferentes tipos de objetos.

Incluso los productos electrónicos se pueden imprimir en 3D, algo que la mayoría de la gente nunca habría pensado que sería posible.

Sí, también hay impresoras bio-3D disponibles que la gente usa para imprimir células vivas. Pueden tener un precio de entre € 10,000 y € 200,000 y básicamente utilizan la fabricación aditiva de células y material biocompatible para formar capas de una estructura viva que puede imitar los sistemas vivos naturales.

Cosas como el oro y la plata se pueden convertir en objetos 3D con la ayuda de la impresión 3D, pero en realidad no se pueden imprimir en 3D. Está hecho a través de un proceso de impresión de modelos de cera, fundición, fundición del oro o la plata y luego vertido del oro o la plata fundidos en el molde.

A continuación se muestra un video genial que muestra cómo se puede crear un anillo de tigre plateado, desde el diseño hasta el anillo final.

El proceso es realmente especializado y requiere herramientas y equipos adecuados para que funcione, pero lo mejor de todo es cuán detallado resulta el modelo y cómo se crea con la importante ayuda de la impresión 3D.

La personalización con impresión 3D es lo mejor de la tecnología, pudiendo personalizar tus propios objetos con facilidad.

¿Qué formas no se pueden imprimir en 3D?

En términos prácticos, tendrá dificultades para encontrar qué formas no se pueden imprimir en 3D porque existen muchas técnicas de impresión en 3D que pueden superar las limitaciones.

Creo que encontrará varias formas y modelos increíblemente complejos al mirar la etiqueta matemática en Thingiverse.

¿Qué tal los nudos de rompecabezas, creados por SteedMaker en Thingiverse?

O el Trefoil Knot, creado por shockwave3d en Thingiverse.

Las formas que FDM tiene problemas para imprimir, generalmente se pueden hacer con impresión SLA (resina de curado con rayos láser) y viceversa.

Las impresoras 3D normales pueden tener problemas para imprimir:

  • Formas que tienen poco contacto con la cama, como esferas.
  • Modelos que tienen bordes muy finos como plumas.
  • Impresiones 3D con grandes voladizos o impresión en el aire
  • Objetos muy grandes
  • Formas con paredes delgadas

Muchos de estos problemas se pueden solucionar utilizando varios métodos de impresión asistida, como el uso de estructuras de soporte para voladizos, cambiar la orientación para que las partes delgadas no sean la base de la impresión, usar balsas y bordes como una base sólida e incluso dividir modelos. en pedazos.

Formas con poco contacto con la cama

Aquellas formas que tendrán una base pequeña y poco contacto con la cama no se pueden imprimir en 3D directamente como se imprimen otras formas en 3D. La razón es simplemente que el objeto saltará de la cama incluso antes de que se complete la impresión.

Esta es la razón por la que no puede crear un objeto esférico fácilmente, ya que el contacto con la superficie es demasiado pequeño y el cuerpo es demasiado grande para que se elimine durante el proceso.

Sin embargo, puede realizar dicha impresión utilizando una balsa. La balsa es una malla de filamentos que se colocan en la plataforma de construcción, en la que se imprime la primera capa del modelo.

Bordes finos como plumas.

La impresión 3D de características muy delgadas como una pluma o el filo de un cuchillo es casi imposible con la impresión 3D debido a la orientación, la precisión XYZ y el método general de extrusión.

Esto solo se puede hacer en máquinas extremadamente precisas de unas pocas micras, e incluso entonces no podrá obtener bordes tan delgados como podría desear. La tecnología primero tiene que aumentar su resolución pasando la delgadez deseada que se quiere imprimir.

Impresiones con voladizos grandes o impresión en el aire

Los objetos que tienen grandes partes sobresalientes son difíciles de imprimir y, a veces, es imposible hacerlo.

Este problema es simple: si las formas que se están imprimiendo cuelgan demasiado lejos de la capa anterior y su tamaño es grande, se romperán antes de que la capa se pueda formar correctamente en su lugar.

La mayoría de la gente pensaría que no se puede imprimir encima de nada, porque es necesario que haya algún tipo de base, pero cuando realmente marca su impresora 3D junto con la configuración, un fenómeno llamado puente realmente puede ser útil aquí.

Cura tiene algo de ayuda para mejorar nuestros voladizos con la opción ‘Habilitar configuración de puente’.

El puente se puede mejorar significativamente con la configuración correcta, junto con un conducto Petsfang, como puede ver en el video a continuación.

Se las arregló para imprimir en 3D con relativo éxito un voladizo de 300 mm de largo. que es muy impresionante! Cambió la velocidad de impresión a 100 mm/s y 70 mm/s para el relleno, pero solo porque la impresión llevaría mucho tiempo, por lo que es muy posible obtener resultados aún mejores.

Afortunadamente, también podemos producir torres de soporte debajo de estos grandes voladizos, para sostenerlos y permitirles mantener su forma.

Impresiones 3D muy grandes

La mayoría de las impresoras 3D FDM van desde alrededor de 100 x 100 x 100 mm hasta 400 x 400 x 400 mm, por lo que será difícil encontrar una impresora 3D que pueda imprimir objetos grandes de una sola vez.

La impresora 3D FDM más grande que pude encontrar es la Modix Big-180X, que tiene un volumen de construcción masivo de 1800 x 600 x 600 mm, ¡con un peso de 160 kg!

Esta no es una máquina a la que pueda esperar tener acceso, por lo que, mientras tanto, debemos ceñirnos a nuestras máquinas más pequeñas.

No todo es malo porque tenemos la capacidad de dividir modelos en partes más pequeñas, imprimirlas por separado y luego combinarlas con una sustancia adhesiva como superpegamento o epoxi.