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Imagen de impresora 3D

Una introducción a la impresión 3D

La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva utilizado para crear objetos 3D. Los materiales se unen y solidifican en conjunto para construir una forma de casi cualquier geometría que se usa comúnmente en planes de estudio educativos, pasatiempos, creación de prototipos y pruebas de concepto, y piezas funcionales para uso final. Existe una amplia variedad de tecnologías de impresión 3D y materiales disponibles en el mercado, dependiendo de la aplicación y presupuesto; sin embargo, con mucho, la más común de estas tecnologías es FFF (Fabricación con filamento fundido). Las impresoras 3D FFF imprimen con mayor frecuencia en plástico PLA o ABS; no obstante, con el uso de otras tecnologías, también es posible imprimir en 3D en resina, fibra de carbono y metal, aunque estas impresoras 3D son mucho menos rentables.

La fabricación aditiva es un proceso en el que el material se “agrega” en conjunto para crear un objeto 3D, al contrario de otros métodos tradicionales de fabricación que incorporan un proceso sustractivo donde el material es retirado para crear un objeto 3D, como en el caso del mecanizado CNC. La fabricación aditiva permite ahorrar material de desecho, tiempo y costos.

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Recursos de impresión 3D - Tecnología de impresión 3D - Tecnología de digitalización 3D - Materiales de impresión 3D

Beneficios clave de la impresión 3D

1.

Mejora
el tiempo de comercialización

La capacidad de producir diseños de manera más rápida y sencilla en forma interna puede agilizar considerablemente la fase de investigación y diseño de cualquier proyecto.

2.

Reduce
los costos de elaboración de prototipos

Los materiales de impresión 3D le ofrecen una manera rentable de producir varias ediciones de sus diseños, conservando el control total.

3.

Produce
piezas a medida.

Cree piezas de diseño que sería imposible conseguir de un fabricante tradicional y evite la costosa producción masiva.

4.

Posibilidades
infinitas

La impresión 3D ofrece una manera entretenida y versátil de producir un número infinito de diseños y es ideal para profesionales y fabricantes, sin distinción.

Recursos de impresión 3D

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Tecnología de impresión 3D

FFF/FDM (Fabricación con filamento fundido/Modelado por desposición fundida): utiliza filamento termoplástico fundido que se coloca en el cabezal extrusor del calentador. A continuación, este material se funde a aproximadamente 180 - 200 °C (dependiendo del material) y se fuerza a través de la boquilla en el cabezal de impresión. El material se imprime en capas pequeñas (es posible preconfigurar la resolución de la capa) y cada capa se solidifica después de la impresión sobre la capa debajo. Después, el cabezal y el lecho de impresión se mueven automáticamente para crear la forma 3D deseada. Las impresoras 3D FFF pueden admitir dos materiales, lo que permite al usuario imprimir con 2 materiales a la vez, imprimir parte del objeto con un material de soporte soluble (para crear geometrías complejas) o, en algunos casos, imprimir 2 objetos separados a la vez. Los materiales comunes incluyen PLA, compuestos de PLA, ABS, PETG, TPU, nailon, polipropileno y policarbonato.

Impresoras 3D para resina B32: imprimen en 3D resinas mediante fotopolimerización, donde las resinas se exponen a una luz que causa que las moléculas se vinculen y forma un polímero para crear un objeto 3D. El método en el que la luz se expone a la resina puede diferir, dependiendo de la impresora, y puede utilizar tecnologías SLA, DLP o DPP. Las resinas vienen en diversos colores y pueden ser flexibles, rígidas o altamente extensibles.

  • SLA: esta tecnología utiliza un rayo láser que atraviesa el área de impresión para solidificar la resina a su paso. Este proceso fragmenta el diseño, capa por capa, en una serie de puntos y líneas que se entregan a los galvos como un conjunto de coordenadas. Esta tecnología es ideal para imprimir en forma simultánea múltiples piezas pequeñas y generar impresiones detalladas de gran tamaño.

  • DLP: utiliza un proyector digital para mostrar una imagen de cada capa en la plataforma completa de una sola vez. Como el proyector es digital, la imagen de cada capa se compone de píxeles cuadrados, lo que se traduce en una capa formada por pequeños ladrillos rectangulares. Esta tecnología es buena para elaborar piezas pequeñas, de alta resolución e intrincadas y para imprimir rápidamente un objeto más grande con menos detalle.

  • DPP: utiliza resinas sensibles a la luz diurna y un panel LCD situado debajo del depósito de resina para encender píxeles de luz (no de luz UV) en la resina a solidificar.

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Tecnología de digitalización 3D

La digitalización 3D es un proceso en el que un objeto real se analiza para recopilar sus datos geométricos y, dependiendo del equipo utilizado, su apariencia. Los datos de digitalización luego se envían al software 3D CAD, se editan o redimensionan y se envían a una impresora 3D. La digitalización 3D es especialmente útil para crear réplicas aisladas de objetos tridimensionales existentes, en especial si este objeto es una pieza a medida para uso final y el usuario necesita una copia exacta sin tener que incurrir en producción masiva. Los escáneres 3D pueden ser de escritorio o portátiles. Por lo general, los escáneres de escritorio suelen tener una mesa giratoria que hace girar el objeto digitalizado en 360 grados para efectuar la digitalización completa. Los escáneres portátiles exigen al usuario digitalizar el objeto con la mano hasta recopilar datos suficientes a partir del proceso de digitalización a fin de crear un objeto 3D.

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Materiales de impresión 3D

PLA (ácido poliláctico): un termoplástico biodegradable fabricado a partir de fuentes renovables (como almidón de maíz) que es el material más común de impresión 3D, especialmente entre aficionado a pasatiempos. Este termoplástico firme se considera un material fácil de imprimir, y se puede imprimir de manera confiable con un extrusor de impresora 3D FFF estándar. Como es biodegradable, y por lo tanto ecológico, este material no es considerado un material de grado de ingeniería debido a su naturaleza quebradiza, y se hará trizas si el usuario intenta atornillarlo o taladrarlo. El PLA no requiere una superficie de impresión térmica.
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Compuestos de PLA: consisten en PLA y un compuesto (como madera o metal) para otorgar la apariencia del material compuesto, dado que las impresoras 3D de escritorio más comunes no pueden imprimir en metal y las impresoras 3D no pueden imprimir en madera. El contenido de PLA en el compuesto de PLA consta de aproximadamente un 70 %, y el 30 % restante corresponde al material compuesto. Dichos materiales pueden ser de naturaleza abrasiva y no tienen las mismas propiedades biodegradables que el PLA. Asimismo, este PLA compuesto no tiene las mismas propiedades conductoras o mecánicas (es decir, el filamento de PLA con acero no conduce la electricidad o el calor como el acero).
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ABS (acrilonitrilo butadieno estireno): un material resistente y durable que es ideal para imprimir piezas que estarán expuestas a altas temperaturas. Este material es menos quebradizo que el PLA y puede admitir un acabado con baño de acetona para brindar un aspecto brillante. El ABS está sujeto a deformación durante la impresión y se requiere un lecho de impresión para imprimirlo. El ABS es un producto a base de petróleo y, a diferencia del PLA, no es biodegradable. Además, el ABS produce vapores tóxicos durante la impresión que pueden resultar desagradables para el usuario, por lo que recomendamos encarecidamente usar un receptáculo y un sistema de extracción. Este material no es seguro para uso con alimentos
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PETG (Tereftalato de polietileno glicol): un material resistente, de gran fuerza, diseñado para generar impresiones fuertes y de alto impacto. A diferencia del ABS, el PETG experimenta deformaciones mínimas y es un material ideal para impresiones más grandes. Además, el PETG no produce las mismas emanaciones que genera el ABS, por lo que no necesita un gabinete. Este material sí se puede usar con alimentos y es reciclable. Las desventajas de PETG son que puede ser verse debilitado por la luz UV y el sobrecalentamiento puede hacer que el PETG se vuelva quebradizo.
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TPE/TPU (poliuretano termoplástico): un termoplástico flexible, ideal para imprimir numerosos artículos comunes, como carcasas de teléfonos móviles. Este material tiene una textura de goma y su resistencia puede variar, dependiendo de la marca y la composición de las materias primas utilizadas. El TPU/TPE es resistente a productos químicos, aceites y numerosos solventes y también es resistente a la abrasión, lo que lo convierte en un material ideal para piezas de uso final
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Otros materiales para impresión 3D incluyen: poliestireno de alto impacto, nailon, policarbonato y PVA
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