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Si bien la mayoría de las personas que se dedican casualmente a la impresión 3D están más familiarizadas con la imagen de las capas que se construyen mediante extrusión de filamento, la tecnología FDM en realidad no es la primera tecnología desarrollada para la impresión 3D. Ese título pertenece a la estereolitografía o SLA. Al igual que FDM, SLA también es un método de fabricación aditiva que crea impresiones capa por capa. Las similitudes prácticamente terminan ahí, ya que adoptan enfoques muy diferentes para construir objetos impresos en 3D.
¿Cuánto puedes imprimir con una botella de resina de 1 litro?
Sabiendo ahora que la resina líquida es algo cara, la siguiente pregunta es: ¿cuánto se puede sacar de ella? Esta pregunta es fácil de responder si ya tiene una impresora SLA, ya que el software de corte incorporado generalmente puede estimar el volumen de resina líquida necesaria para imprimir un diseño. De hecho, cualquier software de modelado 3D debería poder brindarle información sobre el volumen de su modelo 3D, lo que debería ser una estimación suficientemente buena del volumen de resina que necesitará para imprimirlo en una máquina SLA.
Si estos recursos no están disponibles para usted, podemos responder esta pregunta utilizando métricas más rudimentarias. La mayoría de la gente utiliza sus impresoras SLA para crear objetos pequeños pero muy detallados. Un buen ejemplo serían las figuras de un juego de mesa, cada una con una altura de unos 2,8 cm. o un poco más alto que una pulgada. Con una botella de 1 litro de resina líquida, puedes imprimir entre 120 y 140 figuras de este tipo. Si solo estuvieras imprimiendo cubos que midieran 1 cm. En cada cara, puedes imprimir hasta 500 cubos en una sola botella de 1 litro. En cualquier caso, la cuestión es que hay mucho en esa botella.
Como mencionamos, su software de corte debería brindarle una muy buena estimación de cuánta resina necesitará su diseño. En este punto, no olvide incluir cualquier posible estructura de soporte en los cálculos del volumen de resina. Si le falta un poco de resina o desea minimizar el uso de resina, siempre tiene la opción de reducir el porcentaje de relleno de su diseño. Por supuesto, esto tendrá el precio de una reducción de peso y durabilidad.
Por supuesto, no puedes simplemente llenar la tina con el volumen exacto de resina que necesitará tu impresión. Siempre debe haber una buena cantidad de exceso de resina, ya que es necesario poder tener suficiente resina para llenar el fondo del tanque de resina en todo momento. Una buena regla general es llenar la tina con suficiente resina para cubrir la plataforma de construcción cuando esté en casa o en la posición «cero». La mayoría de las impresoras están equipadas con un sensor capacitivo que evitará que el tanque de resina se desborde.
Otra medida de precaución es tener siempre un poco de resina extra por ahí. Será muy raro que termines una botella entera de 1 litro antes de encontrarte con algunos errores tipográficos, por lo que vale la pena tener más reservadas. Esto es aún más importante si recién estás comenzando con la impresión SLA, ya que eres más propenso a cometer errores. Llámelo presupuesto inicial, por así decirlo.
Afortunadamente, cualquier resto de resina líquida que quede en el tanque de resina se puede reutilizar de manera segura. Aconsejamos no devolver la resina no utilizada al cartucho o al frasco original para evitar la contaminación. En su lugar, simplemente deje la resina no utilizada en la tina con la tapa de la impresora intacta. La cubierta de la impresora debe protegerla de la luz ambiental, pero aún así es mejor guardar la impresora lejos de la luz solar directa. Al reutilizar la resina, verifique que los restos de resina tengan problemas de claridad o consistencia antes de continuar con la impresión.
¿Cómo funciona la resina para impresoras 3D?
La resina líquida utilizada en la impresión SLA está compuesta de una mezcla de monómeros y oligómeros, básicamente los componentes básicos de lo que eventualmente serán los polímeros plásticos de la impresión terminada. Estos monómeros y oligómeros suelen estar compuestos de moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno con algunos aditivos menores.
Una vez que comienza el proceso de impresión, la resina líquida en el tanque de resina de la impresora es impactada por una serie de rayos de luz ultravioleta. La luz ultravioleta sirve para proporcionar suficiente energía para que se deshagan los enlaces químicos de los monómeros y oligómeros, lo que da lugar a la formación de sitios reactivos.
Los sitios reactivos de cada monómero u oligómero actúan como sitios potenciales donde pueden unirse y formar largas cadenas poliméricas. Estas largas cadenas pueden enredarse entre sí y entre sí, lo que provoca la rigidez y durabilidad de la impresión final. Todo este proceso se llama fotopolimerización.
En la impresión SLA, el proceso de curado se puede ampliar para mejorar aún más la durabilidad de la impresión final. Incluso cuando se ha construido un objeto sólido, algunos de los materiales de resina permanecen en un estado «verde» o sin reaccionar. Para que la resina restante se polimerice por completo, la impresión terminada se puede colocar dentro de una cámara de curado UV durante 1 a 2 horas. El curado posterior a la impresión también es posible utilizando la luz solar, pero la impresión deberá exponerse al sol durante un máximo de 2 semanas.
¿Por qué utilizar resina para la impresión 3D?
A pesar de ser menos popular en comparación con FDM, SLA tiene un par de ventajas convincentes que lo han mantenido relevante en la industria moderna de la impresión 3D. De hecho, SLA es la alternativa perfecta a FDM, ya que sobresale en áreas donde FDM tiene un desempeño deficiente.
Al imprimir con resina, las líneas de capa y la resolución no son tan problemáticas como con FDM. La resolución de una impresión SLA sólo está limitada por el tamaño de los haces individuales de luz ultravioleta que inducen la fotopolimerización. Estos haces de luz pueden ser extremadamente finos, lo que permite a las impresoras SLA imprimir con resoluciones XY de menos de 100 micrones. La resolución a lo largo del eje Z es aún menor: normalmente 20 micrones o menos. Con este nivel de detalle, las líneas de las capas apenas son perceptibles.
El nivel de resolución que pueden alcanzar las impresiones SLA ha convertido a SLA en la tecnología preferida para imprimir objetos con un alto nivel de detalle. Figuras de personajes, joyas y prototipos de productos son algunas de las aplicaciones más comunes de la impresión SLA.
El proceso mediante el cual SLA crea sus impresiones también lo convierte en una opción más rápida al crear múltiples objetos pequeños. Dado que prácticamente no hay diferencia en el tiempo que tarda la luz ultravioleta en formar una capa pequeña y una capa grande, suele ser más práctico imprimir varios elementos a la vez con SLA.
Limitaciones de la resina para impresoras 3D
La mayoría de las impresoras SLA de escritorio adoptan el enfoque ascendente. En este tipo de orientación, la fuente de luz se ubica en el fondo de un tanque de resina con fondo transparente. A medida que se construye cada capa, la plataforma de construcción se mueve hacia arriba para permitir que la resina fresca ingrese al fondo del tanque de resina en preparación para la polimerización de la siguiente capa.
Este tipo de impresora SLA es más sencilla y económica de fabricar, pero su volumen de construcción está muy limitado. A medida que se imprime la construcción, su peso continúa ejerciendo presión sobre la plataforma de construcción a la que está adherida. Esto significa que tendrás que ir a lo seguro en lo que respecta al tamaño del objeto que estás imprimiendo, ya que un objeto más grande tiene más posibilidades de caerse de la plataforma de construcción.
Las estructuras de soporte también pueden resultar problemáticas en la impresión SLA. Dado que no existe la opción de imprimir un objeto utilizando dos materiales diferentes, las estructuras de soporte inevitablemente se harán con el mismo material que el resto de la construcción. Esto hace que la eliminación de las estructuras de soporte sea especialmente difícil, lo que a menudo implica cortar y alisar las protuberancias.
Por último, no hay duda de que el mayor obstáculo de la tecnología de impresión con resina es el precio. La mayoría de las impresoras SLA que se utilizan en la actualidad son del tipo de escala industrial. Aunque ya existen algunas impresoras SLA de escritorio, su disponibilidad aún es muy limitada. La impresora SLA más barata que puede conseguir hoy en día es la impresora SLA de resina de alta resolución SparkMaker, que cuesta aproximadamente lo mismo que una impresora FDM de gama media. El SparkMaker es un modelo muy básico: los modelos más avanzados pueden ser fácilmente diez veces más caros.
Aparte del coste de la impresora, también hay que tener en cuenta el coste de la resina líquida. Hoy en día, el precio estándar de una botella de agua de 1 litro de resina líquida ronda los 50 euros. Este precio es para un producto de resina de muy baja gama. Para los profesionales que quieran obtener la mejor calidad posible, una resina premium podría costar hasta 500 euros el litro.
Teniendo en cuenta que puedes conseguir 1 kg. carrete de filamento FDM por menos de $20, comprar resina líquida genera un enorme aumento en el costo de los consumibles. Esto significa que el SLA es más caro no sólo en términos de inversión de capital, sino también en costos recurrentes.
Para ir finalizando
La perspectiva de poder crear impresiones SLA muy detalladas y perfectamente fluidas en la comodidad de su hogar o taller parece emocionante. En este momento, la tecnología aún no ha madurado para que la impresión SLA de escritorio sea una realidad, pero tiene suficientes beneficios y potencial para que la comunidad de impresión 3D siga siendo en gran medida optimista. Ya se han logrado grandes avances hacia este objetivo con el lanzamiento de las primeras impresoras SLA de escritorio.
El alto coste de la resina líquida sigue siendo un obstáculo bastante grande para la aceptación de la impresión SLA. El hecho de que incluso los costos recurrentes sean más altos con SLA es probablemente aún más intimidante para el aficionado ocasional a la impresión 3D. Afortunadamente, no te quedarás corto con una botella de resina líquida. Con una planificación adecuada, se podrían obtener más de cien impresiones muy detalladas de una sola botella.
Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro para la seguridad contra incendios.
