Consejo Geek:

¿Cuáles son las mejores impresoras 3D que puedes adquirir?

Agosto 2019 — Dra. Maira Moreno.

Dentro del campo de la tecnología interactiva, la impresión 3D es de lo más sencillo de manejar y que recientemente ha llamado la atención de personas que la aplican en diversos campos. Aunque pareciera de una tecnología reciente, investigadores y científicos arrancaron esta idea desde 1983. El padre de la impresión 3D, el ingeniero Charles Hull, la llamó el aparato de estereolitografía (SLA, por sus siglas en inglés).

Existen diversos tipos de impresoras 3D, esto debido a:

  1. Las necesidades del usuario en metas de impresión.
  2. Practicidad.
  3. Capacidad de Impresión.
  4. Velocidad de Impresión.
  5. Calidad de Impresión.
  6. Precio de la Impresora.

El proceso de la impresión 3D comienza con una aplicación que permita la manipulación o modelado de objetos 3D, ya sea creados en el software u obtenidos por medio de hardware como un escáner 3D. El archivo que se genera debe de guardarse en un formato que la impresora pueda interpretar ajustado a los parámetros del equipo que se tenga. El procesamiento lógico de las impresoras 3D es crear cortes en dos 2D para irlos sumando y crear un objeto tridimensional.

La clasificación general de las impresoras de 3D son:

Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía es recomendada cuando los puntos que busca el usuario en el proceso de prototipado son la precisión y la exactitud. Las maquinas que utilizan esta tecnología lo hacen convirtiendo fotopolímeros líquidos (un tipo especial de plástico) en objetos 3D sólidos, una capa a la vez.

El plástico se calienta primero para convertirlo en una forma semilíquida, y luego se endurece al contacto. La impresora construye cada una de estas capas utilizando un láser ultravioleta, dirigido por espejos. Justo antes de cada ciclo de impresión, una cuchilla de recubrimiento se mueve a través de la superficie para garantizar que cada capa delgada de resina se extienda uniformemente por el objeto. El ciclo de impresión continúa de esta manera, construyendo objetos 3D de abajo hacia arriba.

Photo credit: Formlabs Inc. on Visualhunt / CC BY.
Procesamiento digital de luz (DLP)

Mientras que SLA usa luz ultravioleta, DLP usa una fuente de luz más tradicional, generalmente lámparas de arco. Este proceso da como resultado velocidades de impresión bastante impresionantes. Cuando hay mucha luz, la resina se endurece rápidamente (estamos hablando de segundos). En comparación con la impresión 3D SLA, DLP logra tiempos de impresión más rápidos para la mayoría de las piezas. La impresión DLP se recomienda cuando se buscan impresiones robustas, económicas y de alta resolución.

Photo credit: 3ders.org
Modelado de deposición fundida (FDM)

Es popular para producir prototipos funcionales, modelos conceptuales y ayudas de fabricación. Es una tecnología que puede crear detalles precisos y cuenta con una excepcional relación fuerza / peso. La impresión FDM se recomienda cuando se requieren piezas resistentes, duraderas y dimensionalmente estables con mayor precisión y repetibilidad, como en el campo de la industria.

Sinterizado selectivo por láser (SLS)

Es una técnica de impresión 3D que utiliza láseres de CO2 de alta potencia para fusionar partículas. El láser sinteriza materiales metálicos en polvo (aunque también puede utilizar otros materiales, como polvo de nylon blanco, cerámica e incluso vidrio). SLS produce piezas duraderas y de alta precisión, y puede utilizar una amplia gama de materiales. Es una tecnología que se recomienda para piezas y prototipos totalmente funcionales y de uso final. SLS es bastante similar a la tecnología SLA en cuanto a velocidad y calidad. La principal diferencia es con los materiales, ya que SLS usa sustancias en polvo, mientras que SLA usa resinas líquidas.

Photo credit: Shapeways: on Visual Hunt / CC BY-NC-ND
Fusión selectiva con láser (SLM)

Cuando el rayo láser llega a una capa delgada del material, se fusionan selectivamente las partículas. Después de un ciclo completo de impresión, la impresora agrega una nueva capa de material. La principal diferencia entre SLM y SLS es que SLM derrite completamente el polvo, mientras que SLS solo lo derrite parcialmente (sinterizados). La impresión SLM se recomienda cuando se tienen estructuras complejas, geometrías y paredes delgadas ya que permite generar piezas precisas, duraderas y livianas. Sin embargo, es una tecnología costosa y, por ese motivo, no es práctica ni popular entre los usuarios domésticos.

Photo credit: Extremetech
Fusión de haz de electrones (EBM)

EBM es muy similar a SLM, pero utiliza un potente haz de electrones en vacío. Aparte de la fuente de energía, los procesos restantes entre los dos son bastante similares. Se recomienda utilizar EBM para imprimir piezas de metal en 3D, ya que logra geometrías complejas con libertad de diseño e increíblemente fuertes y densas en su composición

Fabricación de objetos laminados (LOM)

LOM es un sistema de creación rápida de prototipos que funciona fusionando o laminando capas de plástico o papel con calor y presión. Una cuchilla o láser controlado por computadora corta el objeto a la forma deseada. Una vez que se completa cada capa impresa, la plataforma se mueve y se prepara para la siguiente capa. Luego, la impresora tira una nueva hoja de material a través del sustrato donde está adherida por un rodillo. LOM se recomienda para prototipados rápidos no finales de gran escala, pues se emplean materiales como papel y plástico.

Fabricación aditiva con ligante (BJ)

BJ es un proceso de impresión 3D que utiliza dos tipos de materiales para construir objetos: un material a base de polvo (generalmente yeso) y un agente ligante. Como su nombre lo indica, el agente ligante actúa como un adhesivo fuerte para unir las capas de polvo. No es posible obtener objetos 3D súper alta resolución o demasiado resistentes con la impresión BJ, pero hay otras ventajas. Por ejemplo, estas impresoras le permiten imprimir piezas a todo color. Para hacer esto, simplemente se agregan pigmentos de color al material ligante. Este tipo de tecnología de impresión se recomienda cuando se busca imprimir piezas grandes con una buena relación costo-beneficio.

Fabricación aditiva con material (MJ)

La impresión MJ comienza cuando se agrega cera fundida a la plataforma de construcción de aluminio en capas controladas. Esto se logra mediante boquillas que barren uniformemente a través del área de construcción. Tan pronto como el material calentado cae sobre la placa de construcción, comienza a enfriarse y solidificarse (la luz UV ayuda a curar las capas). Una vez que la pieza está completa, puede usarla de inmediato, sin necesidad de un posterior curado. Esta tecnología se recomienda cuando se trabaja en el área de joyería o de odontología.

La tecnología de impresión 3D está avanzando muy rápido y los precios en el mercado continúan bajando para los diversos equipos y materias primas. Si tuviste la oportunidad de leer este consejo geek, ahora tendrás un conocimiento básico de la impresión 3D, como trabaja y recomendaciones de adquisición de tecnología según tus necesidades.

Dra. Maira Moreno

Hardware Project Manager

maira.moreno@pingponginnovation.com

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