Introducción al modelado de deposición fundida AKA FFF

¿Se pregunta qué es la impresión 3D FDM? ¿Es una impresora 3D FDM lo mejor para su oficio?

La impresión 3D FDM (Fused Deposition Modeling) es una de las tecnologías de fabricación aditiva más populares del mercado.

A menudo encontrará FDM y FFF (Fabricación de filamentos fundidos). Ahora, la pregunta es: ¿son iguales?

FFF y FDM a menudo se usan indistintamente y, aunque son similares, también tienen algunas diferencias y aprenderá todo eso en esta sección. Entonces, ¡continúe leyendo para obtener una buena comprensión de la impresión FDM 3D y la tecnología FDM 3D!

¿Qué es la impresión 3D FDM?

Modelado por deposición fundida La impresión 3D es un método de fabricación aditiva en el que las capas de materiales se fusionan en un patrón para crear un objeto.

Derrite el material justo después de su temperatura de transición vítrea y lo extruye en un patrón al lado o sobre las extrusiones anteriores para crear un objeto capa por capa.

En términos sencillos, utiliza un filamento de plástico, lo derrite y lo deposita en capas sobre la cama de impresión. Las capas se fusionan, se acumulan a lo largo de la impresión y, finalmente, formarán la parte terminada.

Las impresoras FDM utilizan una extrusora para extruir el filamento derretido. Los materiales de impresora 3D más comunes que se utilizan son PLA y filamento ABS. Pero también sirve para una amplia variedad de materiales para diferentes propósitos, como filamento PETG, PC, filamento de nailon y filamentos rellenos de fibra de carbono.

FDM es la forma más sencilla de imprimir en 3D y es barata y eficiente. Por las razones mencionadas, las impresoras 3D FDM dominan el mercado de la impresión 3D. Muchos la prefieren a otras tecnologías de impresión 3D, por eso son muy populares en la comunidad de impresión 3D.

La tecnología FDM funciona con impresoras 3D especializadas y termoplásticos de grado de producción para construir piezas resistentes, duraderas y dimensionalmente estables con la mejor precisión y repetibilidad de cualquier tecnología de impresión 3D. El fundador de Stratasys, Scott Crump, inventó la tecnología FDM hace más de 20 años y desde entonces ha continuado liderando la revolución de la impresión 3D.

La tecnología FDM es limpia, fácil de usar y apta para la oficina. Admite termoplásticos de grado de producción que son mecánica y ambientalmente estables. Complejo

Cuando se trata de diseño y capacidad, es probable que encuentre variaciones en el sistema de extrusión, aquí hay algunas variaciones que puede observar:

• Extrusoras de filamentos, la variación más común y versátil que utiliza bobinas de filamento termoplástico
• Extrusoras de pellets, intercambiando el filamento por gránulos de plástico
• Extrusoras de chocolate (¡whoopee!)

Extrusoras de pasta, donde se puede extruir cualquier pasta. Los usos habituales son la cerámica y la alimentación. La extrusión de pasta a veces se deja en su propia categoría, ya que la pasta no es necesariamente un material termoplástico.

¿Cómo actúa la fiebre aftosa?

Los objetos creados con una impresora FDM generalmente comienzan como archivos de diseño asistido por computadora (CAD). El archivo CAD se convertirá a un formato que una impresora 3D pueda entender, generalmente formato .STL. La salida es un archivo de código G para la impresora.

Las impresoras FDM utilizan dos tipos de materiales: un material de modelado y un material de soporte. El material de modelado constituye el objeto terminado mientras que el material de soporte actúa como un andamio que sostiene el objeto mientras se imprime.

La impresora FDM calienta el filamento termoplástico hasta su punto de fusión y luego lo extruye capa por capa sobre una base llamada plataforma o mesa de construcción.

En el sistema FDM típico, la boquilla de extrusión se mueve sobre la plataforma de construcción horizontal y verticalmente «dibujando» una sección transversal de un objeto sobre la plataforma. La fina capa de plástico se enfría y se endurece inmediatamente adhiriéndose a la capa debajo de ella. Una vez que se completa una capa, la base se baja aproximadamente un dieciseisavo de pulgada para dejar espacio para la siguiente capa de plástico.

El tiempo de impresión varía según el tamaño del objeto. en general, los objetos pequeños tardan menos tiempo mientras que los objetos más grandes y complejos tardan más en imprimirse.

¿Para qué se utiliza la impresión FDM?

Las impresoras 3D FDM son muy populares porque son asequibles y eficientes. Hay muchas impresoras 3D en el mercado que utilizan tecnología FDM.

Si está considerando por qué valen la pena las impresoras 3D FDM, aquí están las aplicaciones populares de la tecnología de impresión 3D FDM.

1. Prototipos

Una de las primeras aplicaciones de la tecnología de impresión FDM 3D es para prototipos. De hecho, la tecnología de impresión 3D se inventó con la premisa básica de la fabricación rápida de prototipos, por eso la impresión 3D se denomina creación rápida de prototipos. Hasta el día de hoy, la creación de prototipos sigue siendo la aplicación líder para la impresión 3D.

2. Prótesis

Las prótesis tradicionales son costosas y su fabricación requiere mucho tiempo. Pero con la tecnología de impresión 3D FDM, el proceso se hace más rápido y económico. Al ser más asequible, aumenta la accesibilidad de las prótesis, lo que no solo mejora la independencia física, sino que también ayuda a curar el dolor emocional.

Además, además de reducir el costo y el tiempo de respuesta, las prótesis de impresión 3D también facilitan la mejora y personalización de los diseños para que se adapten perfectamente a la persona que las utilizará.

3. Obsequio

La tecnología FDM permite diseñar, iterar, rediseñar e imprimir una pieza, de acuerdo con sus necesidades y requisitos. Con su poder para personalizar cualquier cosa, uno puede fácilmente fabricar artículos perfectos para regalos. La tecnología de impresión FDM 3D ofrece artículos de regalo dimensionalmente precisos, sólidos y asequibles.

Las piezas impresas en 3D se pueden posprocesar de varias maneras para obtener los mejores productos estéticos que son perfectos como regalos de cumpleaños o bodas.

4. Aplicaciones industriales

Además de ayudarlo a fabricar prototipos y productos de regalo, la impresión 3D funciona muy bien cuando se trata de aplicaciones industriales. La tecnología de impresión FDM 3D produce productos sólidos y funcionales para aplicaciones de uso final.

Las impresoras 3D FDM de escritorio no producen la misma calidad que las impresoras 3D industriales. Este último está diseñado para producir piezas de aplicación de uso final para aplicaciones aeroespaciales, automotrices, de fabricación y médicas.

5. Arquitectura

Los modelos de arquitectura de complejos residenciales, centrales eléctricas y estadios eran costosos. Utilizan múltiples materiales como filamentos de madera, poliestireno y acrílico. Los materiales son costosos y difíciles de transportar, lo que solo los hace más caros y el tiempo de fabricación más largo.

Con la tecnología de impresión 3D FDM, los modelos arquitectónicos ahora se pueden imprimir en 3D, transportar fácilmente y ensamblar convenientemente en el lugar.

6. Artículos para el hogar

Además de ayudar a las industrias y los ingenieros, se pueden utilizar las impresoras 3D FDM para imprimir artículos domésticos habituales a partir de gases, platos, horquillas, marcos, cabezales de ducha y más. También puede ayudarlo con herramientas de impresión en 3D, desde tijeras, alicates, tornillos hasta la navaja de bolsillo multiherramienta más complicada.

La tecnología FDM 3D también puede ayudarlo a fabricar suministros de oficina desde portalápices, cajones apilables, lámparas, organizadores y más. También puede usarlo para cosas personales que necesite, como fundas para móviles, botones, libros y llaveros, por nombrar algunos.

¿Cuál es la diferencia entre FFF y FDM?

El modelado por deposición fundida (FDM) es en realidad lo mismo que la fabricación de filamentos fundidos (FFF).

Sin embargo, Stratasys, uno de los principales fabricantes de 3D en este momento, registró el término «modelado de deposición fusionada» y la palabra abreviada «FDM», de ahí la necesidad de un segundo nombre y es por eso que muchos se refieren a la misma tecnología como FFF o filamento fusionado. fabricación.

No hay mucha diferencia entre FFF y FDM porque FDM es equivalente a FFF. La principal diferencia entre los dos es su trasfondo histórico.

FDM es una tecnología de impresión 3D patentada desarrollada y acuñada por Stratasys en 1989. La impresora 3D FDM es una máquina cerrada con extrusora, boquilla, cámara de impresión y un sistema de alimentación de filamentos. El material se guía a la extrusora donde se calienta por encima de su punto de fusión.

Luego, la boquilla extruirá el filamento derretido en la placa de construcción de una cámara de impresión, creando el modelo impreso en 3D.

El proceso generalmente se lleva a cabo dentro de una cámara aislada que mantiene una temperatura de aproximadamente 90 grados centígrados. El modelo impreso conserva todas las propiedades mecánicas del material.
Mientras tanto, la tecnología FFF o Fused Filament Fabrication es desarrollada por el proyecto RepRap y está diseñada para la producción rápida de objetos de diseño complicado sin costosas herramientas de grado industrial.

Las máquinas basadas en FFF se diseñaron sin una cámara de impresión para que fueran lo más rentables y rentables posible. El material generalmente experimenta fluctuaciones de temperatura debido a un ambiente frío durante su extrusión sobre el lecho calentado, pero es mucho más barato en comparación con el FDM. Sin embargo, la mayoría de las impresoras 3D FFF económicas no tienen una placa de construcción que se pueda calentar.

A menudo, la tecnología FDM es el término utilizado para aplicaciones industriales e impresión profesional con plásticos. Mientras tanto, los dispositivos basados ​​en FFF son para aficionados.

Modelado de deposición fundida (FDM) y estereolitografía (SLA)

¿Se ha preguntado acerca de las diferencias entre FDM y SLA? ¿Ves a menudo que se comparan los dos? FDM vs SLA, ¿cuál es mejor?

Las impresoras FDM y estereolitografía o SLA 3D son los dos tipos más populares de impresoras 3D en el mercado actual. Ambas tecnologías de impresión 3D se han adaptado y perfeccionado para el escritorio. También son más asequibles, capaces y fáciles de usar. En esta sección, examinamos más de cerca las dos impresoras en términos de calidad, materiales, aplicaciones, flujo de trabajo, velocidad, costos y más.

FDM le ofrece más libertad en el diseño, plazos de entrega más rápidos y termoplásticos más resistentes. Utiliza materiales resistentes de grado de ingeniería como ABS y policarbonato y RESINA ULTEM 9085.

FDM es rápido y económico, pero ofrece poca precisión, pocos detalles y una compatibilidad de diseño limitada. Se puede utilizar en prototipos rápidos de bajo costo y modelos básicos de prueba de concepto.

Solo requiere una capacitación menor en la configuración de la construcción, el funcionamiento de la máquina y el acabado. Sin embargo, necesitará una formación moderada en mantenimiento. Admite termoplásticos estándar, incluidos ABS, PLA y sus diversas mezclas. También es compatible con un sistema de extracción para máquinas con herramientas de acabado de soportes solubles.

Por otro lado, SLA es un gran valor con alta precisión, acabado de superficie suave y una variedad de aplicaciones funcionales. Es sensible a la exposición prolongada a la luz ultravioleta y se adapta a una variedad de materiales, que incluyen resina, estándar, de ingeniería (similar a ABS, similar a PP, flexible, resistente al calor), moldeable, dental y médico (biocompatible). Cuando se trata de capacitación, es fácil de usar porque es plug-and-play y solo requiere una capacitación menor en la configuración de la construcción, el mantenimiento, el funcionamiento de la máquina y el acabado.

A diferencia de FDM que necesita un entorno con aire acondicionado o ventilación personalizada para máquinas de escritorio, las impresoras 3D de escritorio SLA son adecuadas para un entorno de oficina.

Cuando se trata de volúmenes de construcción, FDM está disponible en una amplia gama de volúmenes de construcción, desde versiones de escritorio más pequeñas hasta versiones industriales de gran formato. La impresora FDM más grande tiene un volumen de aproximadamente 2.475 litros. El SLA tiene volúmenes de construcción limitados y generalmente no es grande porque la impresora SLA más grande tiene aproximadamente 618 litros.

Tanto los procesos FDM como SLA utilizan estructuras de soporte para facilitar la impresión 3D de geometrías más complejas y la eliminación representa el último paso en el posprocesamiento. Sin embargo, los soportes de las piezas FDM deben arrancarse manualmente o disolverse en agua según el material de soporte.

Se requiere posprocesamiento y tanto las piezas FDM como las SLA pueden mecanizarse, imprimarse, pintarse y ensamblarse para aplicaciones o acabados específicos. Sin embargo, las piezas FDM requieren un lijado adicional antes de imprimar o pintar.

Integrar el soporte de impresión 3D en el diseño es más un arte que una ciencia. Debe idear elementos que se ajusten simultáneamente al diseño general y puedan soportar los voladizos o puentes. Cuando se hace correctamente, puede realzar la belleza del modelo y le ahorra tiempo, dinero y trabajo.

Cuando se trata de elegir entre los dos, aquí hay un consejo: una impresora FDM es muy útil si desea imprimir en 3D piezas fuertes y utilizables, pero si desea entregar piezas con detalles intrincados, elija impresoras 3D SLA.

Conclusión

Una impresora 3D FDM es similar a una impresora 3D FFF y ambas comparten el mismo proceso de impresión 3D y materiales o termoplásticos. Sin embargo, este último es más económico en comparación con el primero.

Además, la impresora 3D FDM es una tecnología de grado industrial que se adapta a aplicaciones de piezas que requieren prototipos de alta calidad y grado de ingeniería que puedan soportar cargas mecánicas. Mientras tanto, FFF viene en varios tamaños, si desea una impresora 3D de escritorio que utilice dicha tecnología, encontrará fácilmente una en el mercado.

Muchos prefieren utilizar una impresora 3D FDM debido a su velocidad, precisión y facilidad de uso. Los dibujos en CD se pueden transformar en productos terminados en un solo paso utilizando una aplicación de software 3D fácil de usar. Además, la impresión 3D reduce automáticamente las piezas al tamaño para que quepan dentro de un espacio de producción sin perder precisión.