Impresión 3dLa impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, ha revolucionado los procesos de diseño y fabricación de productos. Al construir objetos capa por capa desde la base, la impresión 3D permite la producción bajo demanda sin herramientas ni moldes específicos. En la actualidad existen numerosos tipos de tecnologías de impresión 3D, cada una con sus propias ventajas y limitaciones. Esta guía ofrece una visión general de los principales procesos de impresión 3D que se utilizan en la actualidad.
Resumen de los principales métodos de impresión 3D
Las tecnologías de impresión 3D pueden clasificarse en 7 tipos:
Tabla: Resumen de los principales métodos de impresión 3D
| Método | Materiales | Características principales | Aplicaciones Típicas |
|---|---|---|---|
| Modelado por deposición fundida (FDM) | Termoplásticos como PLA, ABS | Bajo coste, buena resistencia | Prototipos, impresión para aficionados |
| Estereolitografía (SLA) | Fotopolímeros | Alta precisión, superficie lisa | Prototipos, fabricación |
| Sinterización selectiva por láser (SLS) | Termoplásticos, metales | Buenas propiedades mecánicas | Prototipos funcionales, fabricación |
| Fusión multichorro (MJF) | Termoplásticos | Impresión rápida, buena precisión | Fabricación, personalización masiva |
| Fusión por haz de electrones (EBM) | Metales | Piezas metálicas densas | Fabricación, aeroespacial |
| Fabricación de objetos laminados (LOM) | Papel, metal, láminas de plástico | Bajo coste, piezas grandes | Modelos conceptuales, utillaje |
| Deposición de energía dirigida (DED) | Aleaciones metálicas | Grandes piezas metálicas, reparaciones | Aeroespacial, automoción |
Como se ve en la tabla, la elección del método de impresión 3D depende de factores como la aplicación de destino, los materiales adecuados, la precisión, la velocidad y el coste. Cada método tiene pros y contras que lo hacen preferible para ciertos usos sobre otros.
El resto de esta guía examina cada una de estas técnicas en mayor profundidad.
Modelado por deposición fundida (FDM)
El modelado por deposición fundida, o FDM, es el tipo de impresión 3D más común y asequible que se utiliza hoy en día. En FDM, un extrusor calienta filamento termoplástico hasta un estado semilíquido y lo deposita capa a capa para construir un objeto.
Cómo funciona la impresión 3D FDM
El proceso FDM implica:
- Calentamiento del filamento termoplástico por encima de su temperatura de transición vítrea para hacerlo maleable.
- Extrusión del material semifundido a través de una boquilla sobre la placa de impresión.
- Trazar una capa 2D, dejar que se enfríe y endurezca
- Mover la placa de impresión hacia abajo, y repetir con la siguiente capa
Las impresoras FDM tienen un cabezal extrusor móvil que sigue una trayectoria de herramienta en coordenadas X-Y mientras deposita el material. Los materiales más utilizados son los plásticos ABS y PLA. Las máquinas de extrusión doble pueden imprimir utilizando soportes disolubles y múltiples colores.
Aplicaciones de FDM
Tabla: Impresión 3D FDM - Usos y capacidades
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Impresión 3D de bajo coste, máquinas de menos de $300 |
| Materiales | ABS, PLA, PETG, TPU flexible, materiales compuestos |
| Precisión | ±100 micras, resolución media |
| Velocidad | Extrusión moderada, 30-100 mm/s |
| Tamaño de la pieza | De pequeño a mediano, máximo 1 pie cúbico |
| Aplicaciones clave | Modelos conceptuales, prototipos, impresión para aficionados |
El FDM es preferible para aplicaciones no críticas que se benefician de una capacidad de creación de prototipos barata, rápida y de bajo desperdicio. La precisión media y el acabado superficial lo hacen más adecuado para pruebas de forma y ajuste que para prototipos funcionales. Las piezas pueden taladrarse, lijarse, pintarse o galvanizarse después del proceso.
Ventajas de la impresión FDM
- Los bajos costes de maquinaria y material lo hacen accesible para las pequeñas empresas
- Residuos mínimos en comparación con los métodos sustractivos
- Facilidad de uso con una formación o experiencia mínimas
- Posibilidad de pausar y cambiar el filamento para impresiones multicolor
- Piezas funcionales con buenas propiedades mecánicas y resistencia térmica
Limitaciones de la impresión FDM
- La precisión media de 100 micras limita la precisión de los detalles finos
- Las líneas visibles de la capa afectan a la calidad del acabado superficial
- Número limitado de materiales en comparación con otros procesos
- Los voladizos y puentes requieren estructuras de soporte
En general, la FDM logra un equilibrio entre asequibilidad y capacidad que la convierte en un punto de partida versátil para las empresas que exploran las ventajas de la fabricación aditiva.
Estereolitografía (SLA)
La estereolitografía (SLA) fue el primer proceso de impresión 3D comercial, inventado en la década de 1980. Sigue siendo una opción popular por su gran precisión y calidad superficial.
Cómo funciona la impresión SLA
La SLA utiliza una cuba de resina fotopolímera líquida que se cura selectivamente capa por capa mediante un láser ultravioleta.
Los pasos principales son:
- Una plataforma de construcción desciende a la cuba de resina líquida
- Un rayo láser traza la sección transversal del modelo, curando la resina
- La plataforma se eleva, permitiendo que la resina fresca fluya bajo
- La siguiente capa se traza justo encima de la anterior
- Una vez terminado, el modelo se enjuaga y se cura más
La luz hace que los polímeros de la resina se entrecrucen, convirtiendo la resina líquida en plástico sólido con la forma deseada. La SLA construye modelos muy detallados con un excelente acabado superficial.
Aplicaciones de la impresión SLA
Tabla: Impresión 3D SLA - Usos y capacidades
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Coste moderado de la máquina, la resina es de $100-200/litro |
| Materiales | Resinas estándar y de ingeniería, transparentes, flexibles, moldeables |
| Precisión | Muy alto, hasta 25 micras |
| Velocidad | Rápido, hasta 110 mm/hora |
| Tamaño de la pieza | Mediana, máximo alrededor de 1 pie cúbico |
| Aplicaciones clave | Prototipos detallados, piezas de uso final, dental, joyería |
La fina resolución hace que la SLA sea ideal para aplicaciones como modelos conceptuales, prototipos de visualización, alineadores dentales, fundición de joyas y piezas precisas de uso final en los sectores aeroespacial, sanitario y de productos de consumo.
Ventajas de la impresión SLA
- Excelente acabado superficial y detalles minúsculos de hasta 25 micras de resolución
- Gran exactitud dimensional para ajustes de precisión
- Buenas propiedades mecánicas comparables al moldeo por inyección
- Los soportes se desmontan fácilmente tras la impresión
Desventajas de la impresión SLA
- La resina fotopolímera es más cara que el filamento FDM
- Posprocesamiento necesario, como estaciones de enjuague y cámaras de curado UV
- La resina es sensible a la luz y la humedad
- Gama de materiales limitada en comparación con otros procesos
En general, la SLA ofrece un atractivo equilibrio entre velocidad, detalle y resistencia, lo que la convierte en un proceso versátil de prototipado rápido.
Sinterización selectiva por láser (SLS)
El sinterizado selectivo por láser (SLS) utiliza un láser de alta potencia para fusionar material en polvo capa a capa y construir un objeto en 3D. Fue desarrollado por Carl Deckard en la Universidad de Texas en la década de 1980.
Cómo funciona la impresión 3D SLS
La impresión SLS implica:
- Un rodillo extiende una fina capa de polvo por toda la superficie de trabajo
- Un láser sinteriza el polvo selectivamente, trazando la sección transversal de la capa
- La plataforma de construcción desciende, se esparce otra capa de polvo
- El proceso se repite hasta completar la pieza
- El exceso de polvo soporta salientes durante la impresión
- Las piezas terminadas se retiran del lecho de polvo
En las máquinas SLS pueden utilizarse diversos polvos termoplásticos y metálicos. El láser funde el polvo justo por debajo de su punto de ebullición, fusionando las partículas sólidamente.
Aplicaciones de la impresión SLS
Tabla: Impresión 3D SLS - Usos y capacidades
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Coste de máquina elevado, coste de material moderado |
| Materiales | Nylon, TPU, PEEK, aluminio, acero, aleaciones |
| Precisión | ±100 micras para plásticos, ±50 μm para metales |
| Velocidad | Moderado, 5-7 in3/hora |
| Tamaño de la pieza | De mediano a grande, hasta 15 x 13 x 18 pulgadas |
| Aplicaciones clave | Prototipos funcionales, piezas de uso final, utillaje |
Las principales ventajas del SLS son sus buenas propiedades mecánicas, los soportes mínimos y la impresión multimaterial. Se utiliza ampliamente para prototipos funcionales en los sectores de automoción, aeroespacial y médico.
Ventajas de la impresión SLS
- Excelente resistencia y propiedades térmicas con polvo de Nylon 12
- No se necesitan estructuras de apoyo específicas
- Piezas grandes imprimibles de una sola vez
- Variedad de materiales, desde plásticos hasta compuestos
- Posibilidad de estructuras metálicas porosas
Desventajas de la impresión SLS
- El proceso basado en polvo es sucio y requiere sistemas de manipulación
- Menor resolución en torno a 100 micras
- Acabado superficial poroso y granuloso que requiere alisado
- Número limitado de aleaciones metálicas disponibles en la actualidad
- Alto coste del equipo, especialmente para polvos metálicos
En general, el SLS puede producir prototipos altamente funcionales y piezas de uso final inigualables por la mayoría de los demás procesos de impresión 3D. Los continuos avances en materiales ampliarán aún más sus capacidades.
Fusión multichorro (MJF)
Desarrollado por HP, Multi Jet Fusion es un proceso de impresión 3D industrial conocido por su rápida velocidad de fabricación. Utiliza un cabezal de inyección de tinta y láseres infrarrojos para fusionar el polvo de polímero capa a capa.
Cómo funciona Multi Jet Fusion
El proceso de impresión MJF implica:
- Una capa de polvo esparcida por la plataforma de construcción
- Los cabezales de impresión por chorro de tinta depositan selectivamente agentes de fusión y detallado
- Las lámparas infrarrojas funden y fusionan el polvo donde se aplica el agente de fusión
- Se extiende una nueva capa de polvo y se repite el proceso.
- El polvo no fundido soporta salientes durante la impresión
- Las piezas terminadas se retiran del lecho de polvo
La MJF produce piezas de excelente calidad a todo color, hasta 10 veces más rápido que la SLS. El enfoque por capas también permite gradientes funcionales y propiedades flexibles.
Aplicaciones de la impresión MJF
Tabla: Capacidades de fusión multichorro
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Coste de máquina elevado, coste de material moderado |
| Materiales | Plásticos Nylon 12, PBT, TPU |
| Precisión | Hasta 80 micras |
| Velocidad | Muy rápido, 5-15 cm/hora |
| Tamaño de la pieza | Mediana a grande, 380 x 284 x 380 mm de volumen de construcción |
| Aplicaciones clave | Piezas de uso final, personalización en masa, utillaje |
Los principales puntos fuertes de la MJF son su velocidad, calidad y funcionalidad. Es ideal para la producción de tiradas cortas en los sectores de la automoción, la industria, la medicina y los bienes de consumo.
Ventajas de la impresión 3D MJF
- Velocidades de construcción extremadamente rápidas gracias al enfoque por capas
- Excelentes propiedades mecánicas y detalles
- Posibilidad de impresión a todo color en CMYK con control voxel
- Gradientes funcionales y durómetros personalizables
- Alta reutilización del polvo sin fundir
Limitaciones de la MJF
- Proceso relativamente nuevo, la impresora cuesta más de $200k
- Disponibilidad limitada de materiales más allá del nailon 12 en la actualidad
- Requiere manipular polvo sin sinterizar
- Menor precisión en comparación con SLA o PolyJet (~80 micras)
- Menor volumen de fabricación que los sistemas SLS
A medida que la tecnología madure, la MJF promete ser una solución de fabricación aditiva lista para la producción que combine velocidad, calidad y funcionalidad.
Fusión por haz de electrones (EBM)
La fusión por haz de electrones (EBM) utiliza un potente haz de electrones en el vacío para fundir y fusionar polvos metálicos en piezas totalmente densas capa a capa. Fue desarrollado en Suecia por Arcam AB en la década de 1990.
Cómo funciona la impresión EBM 3D
El proceso de impresión EBM funciona del siguiente modo:
- El polvo metálico se esparce uniformemente por una plataforma de construcción en vacío
- Un haz de electrones funde selectivamente el polvo para trazar cada capa
- Las temperaturas más bajas precalientan el polvo justo por debajo del punto de fusión
- La placa de impresión baja y el esparcidor de polvo aplica una nueva capa
- Una vez terminadas, las piezas se dejan enfriar antes de retirarlas de la máquina
Cualquier metal conductor puede imprimirse en 3D mediante EBM, pero las aleaciones de titanio y el cromo cobalto son las más comunes. La alta potencia garantiza excelentes propiedades del material.
Aplicaciones de la impresión EBM
Tabla: Fusión por haz de electrones - Usos y capacidades
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Coste de máquina muy elevado, coste de material moderado |
| Materiales | Aleaciones de titanio, acero inoxidable, níquel, cromo-cobalto |
| Precisión | ±100 micras o mejor |
| Velocidad | Moderado, aprox. 40-50 cm3/hr |
| Tamaño de la pieza | Medianas y grandes, hasta 275 x 275 x 380 mm |
| Aplicaciones clave | Implantes ortopédicos, piezas aeroespaciales, automoción |
EBM crea piezas metálicas de uso final totalmente densas para aplicaciones que requieren gran solidez, resistencia al calor y biocompatibilidad. La industria aeroespacial fue una de las primeras en adoptarla.
Ventajas de la impresión 3D EBM
- Metales totalmente fundidos con excelentes propiedades
- Buena precisión y acabado superficial
- Las bajas tensiones internas reducen el alabeo
- La elevada potencia del haz de luz se traduce en una buena velocidad de construcción
- El polvo no utilizado puede reutilizarse, lo que minimiza los costes de material
Desventajas de la impresión EBM
- Coste muy elevado de los equipos, lo que limita su adopción
- Limitado a materiales conductores, principalmente metales
- Es necesario un tratamiento posterior, como la eliminación de soportes
- Velocidad de construcción moderada, más lenta que otros métodos
- Los sistemas de vacío añaden complejidad técnica
En general, la EBM puede producir geometrías complejas en metales de alto rendimiento sin parangón con la fabricación convencional. Seguirá creciendo en aplicaciones aeroespaciales, médicas y de automoción.
Fabricación de objetos laminados (LOM)
La fabricación de objetos laminados, o LOM, utiliza láminas de material unidas con calor o adhesivo para construir un objeto 3D. Fue introducida en 1985 por Helisys Inc, que posteriormente fue adquirida por Cubic Technologies.
Cómo funciona la impresión LOM 3D
El proceso LOM funciona del siguiente modo:
- Las láminas de material se unen para formar un bloque
- Un rodillo calentado lamina cada nueva hoja en la pila
- Un láser o una cuchilla corta el contorno de cada capa en la hoja
- El material sobrante permanece en su lugar para soportar los voladizos
- Una vez finalizada la impresión, la pieza se separa del material sobrante
Como material de laminación pueden utilizarse papel, plástico, materiales compuestos y metales. El LOM tiene un coste relativamente bajo y puede producir grandes objetos estratificados.
Aplicaciones de la impresión LOM
Tabla: Fabricación de objetos laminados - Atributos
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Bajo coste de máquina, bajo coste de material |
| Materiales | Papel, plástico, materiales compuestos, chapas metálicas |
| Precisión | Media, alrededor de 200 micras |
| Velocidad | Lento, depende de la unión de las capas |
| Tamaño de la pieza | Grande, hasta 16 pies x longitud ilimitada |
| Aplicaciones clave | Modelos conceptuales, estudios de forma, utillaje |
La principal ventaja del LOM es la capacidad de producir rápidamente grandes objetos estratificados a bajo coste. Es una forma estupenda de evaluar prototipos estéticos y modelos a escala real que no son factibles con otros métodos.
Ventajas de la impresión LOM
- Los bajos costes de maquinaria y material hacen accesible la LOM
- El volumen de construcción es teóricamente ilimitado
- Mínimo desperdicio de material o procesamiento posterior
- No requiere estructuras de soporte
- Fácil integración de madera, papel y materiales compuestos
Desventajas de la LOM
- Baja precisión en torno a 200 micras
- Las líneas visibles de la capa afectan al acabado de la superficie
- Tediosa separación final de la pieza impresa
- Materiales y propiedades de los materiales limitados
- Las capas adhesivas pueden llevar mucho tiempo
Aunque la calidad no es adecuada para piezas funcionales, la LOM sigue siendo una tecnología convincente para modelos estéticos a escala real a precios asequibles para el consumidor.
Deposición de energía dirigida (DED)
La deposición de energía dirigida (DED) utiliza una fuente de calor focalizada, como un láser, un haz de electrones o un arco de plasma, para fundir y depositar material simultáneamente. Se trata de un proceso de fabricación aditiva capaz de fabricar piezas metálicas de gran tamaño.
Cómo funciona la impresión DED 3D
El DED utiliza el siguiente proceso general:
- Una boquilla deposita polvo metálico en un lugar preciso
- Una fuente de energía como el láser funde el polvo para formar una unión metalúrgica.
- La pieza se construye capa por capa depositando y fundiendo material
- Los sistemas DED suelen montarse en brazos multieje para una cobertura completa
- Los manipuladores giran y posicionan la pieza a medida que se acumula
- Se requieren estructuras de soporte mínimas durante la impresión
DED puede imprimir características en componentes existentes, como máquinas herramienta o bloques de motor. Esto permite reparar, mejorar y modificar rápidamente piezas metálicas.
Aplicaciones de la impresión DED
Tabla: Deposición de energía dirigida - Aplicaciones
| Atributo | Descripción |
|---|---|
| Coste | Alto coste de los equipos, alto coste de los materiales |
| Materiales | Acero inoxidable, titanio, Inconel, aleaciones de cobalto |
| Precisión | ±100 micras |
| Velocidad | Alta tasa de deposición de 0,1-0,5 kg/hora |
| Tamaño de la pieza | Muy grande, ilimitado a medida que se mueve el dispositivo |
| Aplicaciones clave | Recubrimiento de metales, reparación, utillaje, aeroespacial, defensa |
La principal ventaja del DED es su capacidad para fabricar grandes componentes metálicos de tamaños prácticamente ilimitados y modificar activos existentes.
Ventajas de la impresión DED
- Puede producir piezas metálicas extra grandes medidas en pies
- Gran portabilidad, capacidades llevadas al activo mediante brazo multieje
- Rapidez de respuesta en horas frente a semanas
- Puede añadir características a las piezas metálicas existentes
- Reducción del desperdicio de material en comparación con el mecanizado
Desventajas de la impresión DED
- Costes de equipamiento millonarios
- Tiempos de ciclo lentos medidos en horas
- Precisión y acabado superficial limitados
- Requiere una amplia formación del operador
- Postprocesado como el mecanizado necesario para el acabado de las piezas
La DED es más adecuada para añadir material metálico rápidamente que para la producción de piezas finales. A medida que la tecnología mejore, promete transformar las reparaciones y modificaciones sobre el terreno en muchos sectores.
Cómo elegir una tecnología de impresión 3D
Con tantos procesos de impresión 3D entre los que elegir, ¿cómo se selecciona el método adecuado para una aplicación?
Paso 1: Comprender los requisitos de diseño
En primer lugar, analice los requisitos clave de su aplicación:
- ¿Cuáles son los materiales necesarios: plástico, metal, polímero?
- ¿Qué precisión y tolerancias se esperan?
- ¿Cuál es el tamaño de la pieza y el volumen de fabricación deseados?
- ¿El acabado de la superficie debe ser liso o rugoso?
- ¿Necesita la pieza propiedades mecánicas específicas? ¿Resistencia, flexibilidad, dureza?
- ¿Qué cantidad se necesita: unos pocos prototipos o series más largas?
- ¿En cuánto tiempo debe estar terminado el proyecto?
Documente los atributos imprescindibles para su aplicación. Esto constituye la base para elegir un método de impresión 3D.
Paso 2: Asignar los requisitos a las tecnologías de impresión
A continuación, asigne sus requisitos a las capacidades de cada tecnología de impresión 3D:
- Si necesita metales, busque DMLS, SLS o EBM.
- Para un acabado superficial liso, considere SLA, DMLS, PolyJet
- FDM puede proporcionar una buena resistencia y prototipos funcionales
- LOM permite imprimir piezas huecas de gran tamaño
- SLA, SLS, Material Jetting permiten fabricar piezas multimaterial
- Binder Jetting es óptimo para una alta producción de mezcla
Cree una tabla que relacione los requisitos con los posibles métodos de impresión 3D para visualizar la correspondencia.
Paso 3: Clasificación por importancia y compatibilidad
Establezca un orden de prioridad entre los requisitos absolutamente esenciales y los más convenientes.
A continuación, clasifique cada tecnología en función de su grado de adecuación a sus prioridades en una escala del 1 al 5.
Esto proporcionará una puntuación objetiva para comparar procesos. La mejor coincidencia equilibra los requisitos clave y las capacidades.
Paso 4: Evaluar costes, plazos y experiencia
También hay que tener en cuenta consideraciones prácticas:
- ¿Qué experiencia y conocimientos de impresión 3D posee la empresa? ¿Necesita formación?
- ¿Qué coste de equipamiento, funcionamiento y material se ajusta a su presupuesto?
- ¿Puede gestionar los requisitos de postprocesamiento del método?
- ¿Cuál es el plazo de entrega de su proyecto? ¿Se ajusta la velocidad de construcción a su calendario?
Sopesar conjuntamente los factores cualitativos y cuantitativos para elegir la tecnología óptima. Aproveche los servicios de impresión 3D si es necesario para reducir el riesgo de adopción.
Paso 5: Validar con prototipos
Antes de finalizar, cree algunos prototipos de prueba con las tecnologías preseleccionadas para validar la compatibilidad.
Evalúe si la precisión, el acabado y el rendimiento mecánico coinciden con los resultados esperados e itere si es necesario.
La creación de prototipos mitiga las sorpresas y ayuda a fijar el mejor proceso de impresión 3D para una aplicación.
Seguir estos criterios estructurados garantiza que sus inversiones en impresión 3D se destinen a obtener el máximo valor y ganancias de productividad.
El futuro de la impresión 3D
La tecnología de impresión 3D ha avanzado rápidamente desde su creación hace más de 30 años. Se prevé que el mercado siga creciendo a una media anual de 25%, superando los $34 mil millones en todo el mundo en 2024.
Varias tendencias están impulsando su adopción en todos los sectores:
Avances en materiales
Los nuevos fotopolímeros, materiales compuestos, filamentos flexibles y aleaciones metálicas imprimibles en 3D están ampliando las posibilidades de producción de piezas de alto rendimiento.
Fabricación híbrida
Combinar la impresión 3D con el mecanizado, la robótica y otros procesos en una única plataforma aumenta la automatización.
Personalización masiva
La impresión 3D ágil permite obtener productos finales personalizados a escala, en lugar de limitarse a la creación de prototipos.
Crecimiento de los metales
La demanda de impresión 3D metálica está aumentando más de 50% al año en los sectores aeroespacial, dental y médico.
Fabricación distribuida
Las instalaciones de impresión 3D situadas más cerca del punto de uso reducen los costes logísticos y el impacto medioambiental.
En la próxima década, la fabricación aditiva transformará el diseño, la creación de prototipos, la producción y los modelos de negocio en los sectores de la fabricación, la sanidad, los bienes de consumo y la construcción.
Principales conclusiones y resumen
Las principales conclusiones de esta visión general de las tecnologías de impresión 3D:
- Existen numerosos procesos de impresión 3D, cada uno con capacidades únicas
- La selección del método óptimo depende de factores como el material objetivo, la precisión, el tamaño de las piezas, las cantidades de producción, etc.
- FDM es la tecnología más asequible y FFF la más utilizada
- SLA ofrece un excelente acabado superficial y detalles finos
- El SLS permite fabricar prototipos funcionales con buenas propiedades
- MJF combina rapidez y calidad para la producción de tiradas cortas
- EBM y DED se utilizan para imprimir en 3D grandes piezas metálicas
- La fabricación híbrida aprovecha la impresión 3D con otros procesos para lograr la máxima flexibilidad
- Los avances en materiales y métodos seguirán ampliando las aplicaciones
En resumen, comprender los principios que subyacen a cada tecnología de fabricación aditiva permite identificar el mejor proceso para un determinado requisito de producto. La creación de prototipos de opciones clave proporciona una mayor validación para minimizar el riesgo. Gracias a su versatilidad, productividad y potencial de reducción de residuos, la impresión 3D promete ser una tecnología de fabricación clave en el futuro de todos los sectores.
Preguntas más frecuentes
Aquí encontrará respuestas a algunas preguntas habituales sobre las tecnologías de impresión 3D:
P: ¿Qué tecnología de impresión 3D es la más barata?
R: El modelado por deposición fundida (FDM) es la tecnología de impresión 3D más asequible. Tanto el equipo como los costes de material son los más bajos para FDM utilizando termoplásticos comunes como PLA y ABS.
P: ¿Qué método de impresión 3D tiene la mejor precisión?
R: La estereolitografía (SLA) ofrece la mayor precisión de todas las tecnologías de impresión 3D habituales, que oscila entre 25 y 100 micras para la mayoría de los fotopolímeros. Esto la hace ideal para aplicaciones que requieren tolerancias estrechas.
P: ¿Qué proceso de impresión 3D permite impresiones multicolor?
R: Los métodos de fusión de lecho de polvo, como el chorro de aglutinante a todo color y la fusión de chorro múltiple (MJF), permiten impresiones multicolor mediante el control preciso de la deposición de material. Los métodos de extrusión termoplástica como FDM también permiten mezclar colores con varios cabezales de impresión.
P: ¿Qué metales pueden imprimirse en 3D?
R: Las aleaciones de titanio, el acero inoxidable, el cromo-cobalto, el aluminio y las aleaciones de níquel son los metales más comunes que pueden imprimirse en 3D utilizando métodos de lecho de polvo o de deposición de energía dirigida.
P: ¿Qué método de impresión 3D es mejor para tejidos o material flexible?
R: El modelado por deposición fundida con filamento de TPU flexible es la forma más sencilla de imprimir en 3D material flexible con propiedades elásticas similares a las de los tejidos y el caucho. La impresión SLS también puede producir piezas flexibles utilizando material de poliuretano en polvo.
P: ¿Qué tamaño puede tener una pieza impresa en 3D?
R: Las impresoras 3D de gran formato para la construcción pueden producir piezas de más de 15 metros de largo. Sin embargo, para la mayoría de los sistemas industriales, el rango de tamaño máximo de la pieza es:
- SLS: 15 x 13 x 18 pulgadas
- SLA: 1 pie cúbico
- FDM: 12 x 12 x 12 pulgadas
- DED: Tamaño prácticamente ilimitado
P: ¿Qué proceso de impresión 3D es el más rápido?
R: En términos de velocidad de fabricación, Multi Jet Fusion de HP puede alcanzar velocidades entre 10 y 100 veces superiores a los procesos SLS y SLA. Los métodos DED también tienen altas tasas de deposición de hasta 0,5 kg/hora, pero requieren más pasadas para construir una pieza completa.
P: ¿Qué métodos de impresión 3D se utilizan para la producción en serie?
R: El chorro de aglutinante y el chorro de material son los más adecuados para la producción a escala. FDM, SLS y MJF son viables para la fabricación de tiradas cortas de hasta 10.000 unidades. El DED permite fabricar grandes volúmenes de piezas metálicas.
P: ¿Cuál es la precisión de la impresión 3D en metal?
R: La fusión de metales en lecho de polvo puede alcanzar una precisión de entre 50 y 100 micras, mientras que el mecanizado y el acabado pueden mejorar aún más la precisión. La DED por pulverización en frío tiene una precisión menor, de unas 200 micras.