La impresión en 3D es un proceso de fabricación aditiva que crea un objeto físico a partir de un diseño digital. Existen diferentes tecnologías y materiales de impresión 3D con los que puedes imprimir, pero todos se basan en el mismo principio: un modelo digital se convierte en un sólido físico tridimensional al agregar material capa por capa.
¿Qué es y para qué sirve la impresora 3d?
Una impresora 3D es una máquina que mediante la fabricación asistida por ordenador (CAM) permite crear objetos tridimensionales. Al igual que una impresora tradicional, una impresora 3D recibe datos digitales de un ordenador como entrada. Sin embargo, en lugar de imprimir el resultado en papel, una impresora 3D crea un modelo tridimensional a partir de un consumible.
Las impresoras 3D usan un proceso llamado fabricación aditiva para formar (o «imprimir») objetos físicos capa a capa hasta que se completa el modelo. Esto es diferente de la fabricación sustractiva, en la que una máquina transforma o elimina material de un molde existente. Dado que las impresoras 3D crean modelos desde cero, son más eficientes y producen menos residuos que los dispositivos de fabricación sustractivos.
¿Qué tipos de impresoras 3d hay?
Todas las tecnologías de impresión 3D crean objetos físicos de diseños digitales capa por capa, pero cada uno usa su propio método. Hay principalmente 3:
MODELADO DE DEPOSICIÓN FUNDIDA (FDM)
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El proceso de impresión FDM comienza con el material sólido llamado filamento. Este filamento se guía desde un carrete conectado a la impresora 3D a una boquilla calentada dentro de la impresora 3D que funde el material por encima de la temperatura de transición vítrea (TG) y sin sobrepasar la temperatura de fusión (Tm). El funcionamiento es muy similar al de una manga pastelera.
Una vez calentado, el material se puede extraer en una ruta específica y predeterminada creada por el software de laminado. A medida que el material se extruye en una capa del objeto en esta ruta, se enfría instantáneamente y se solidifica, proporcionando la base para la siguiente capa de material hasta que se fabrica todo el objeto.
Actualmente es la tecnología de impresión 3D más económica del mercado, FDM también ofrece una amplia variedad de materiales basados en plásticos en una amplia gama colores que incluyen ABS, PLA, nylon e incluso mezclas de materiales más exóticos que incluyen carbono, bronce o madera.
FDM es una excelente opción para la creación de prototipos rápidos y de bajo coste. Se puede utilizar para una amplia variedad de aplicaciones. Las innovaciones más recientes en la impresión 3D FDM incluyen la capacidad de fabricar productos finales funcionales con componentes electrónicos incorporados y piezas mecánicas, como drones. Debido a algunas limitaciones de diseño y material, la impresión 3D FDM no se recomienda para diseños más intrincados.
ESTEREOLITOGRAFÍA (SLA)
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La estereolitografía (SLA) crea objetos impresos en 3D a partir de una resina líquida (fotopolímero) mediante el uso de una fuente de luz para solidificar el material líquido.
Para crear un objeto impreso en 3D, una plataforma de construcción se sumerge en un tanque translúcido lleno de resina líquida. Una vez que la plataforma de construcción está sumergida, una luz ubicada dentro de la máquina mapea cada capa del objeto a través del fondo del tanque, solidificando así el material.
Después de que la capa ha sido mapeada y solidificada por la fuente de luz, la plataforma se levanta y permite que una nueva capa de resina fluya debajo del objeto una vez más. Este proceso se repite capa por capa hasta que se completa el objeto deseado. Hay dos métodos comunes actualmente diferenciados por la fuente de luz, entre los cuales la SLA usa un láser.
Estas tecnologías de impresión 3D también están disponibles en impresoras 3D de escritorio. Los materiales están limitados a las resinas, pero recientemente aparecieron nuevas variedades que proporcionan resistencia o flexibilidad a los objetos finales.
Las impresoras SLA 3D producen piezas de alta precisión con acabados de superficie lisos y se utilizan comúnmente para esculturas, moldes de joyería y prototipos altamente detallados. Debido a su tamaño relativamente pequeño, no se recomiendan para imprimir objetos grandes.
SINTERIZADO SELECTIVO POR LÁSER (SLS DE SUS SIGLAS EN INGLÉS)
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Sinterizado selectivo por láser (SLS), utiliza un láser para fundir y soldar capas de material en polvo en objetos terminados.
Estas impresoras tienen dos camas que se llaman pistones. Cuando comienza el proceso de impresión, un láser mapea la primera capa del objeto en el polvo, que funde de manera selectiva – o sinteriza – el material.
Una vez que se ha solidificado una capa, la cama de impresión se mueve ligeramente hacia abajo a medida que la otra cama que contiene el polvo se mueve hacia arriba; y un rodillo extiende una nueva capa de polvo sobre el objeto. Este proceso se repite y el láser derrite las capas sucesivas una por una hasta que se completa el objeto deseado.
SLS se utiliza principalmente para aplicaciones industriales de impresión 3D. Sin embargo, las primeras versiones de escritorio ya han aparecido en el mercado, y se espera que la tecnología avance más en la corriente principal. Los materiales incluyen diversos plásticos como poliamidas (nylon), poli-estirenos y elastómeros termoplásticos.
Las impresoras 3D tiene muchas utilidades, entre las aplicaciones más importantes se encuentran:
- Análisis quirúrgico
Gran parte del enfoque para la impresión 3D es en la industria médica. Los desarrollo han girado en torno a los implantes y dispositivos médicos utilizados por los pacientes, una de las áreas de aplicación más grandes se ha concentrado en las réplicas anatómicas.
Los modelos ayudan a los médicos a comprender la anatomía del paciente que es difícil de visualizar, especialmente cuando se utilizan técnicas invasivas. Los modelos también ayudan a dimensionar con precisión los dispositivos médicos. Los médicos también pueden usar los modelos para explicar una cirugía próxima a los pacientes y sus familias y para comunicar los pasos quirúrgicos al equipo clínico.
Para ayudar a reducir el coste, algunas instalaciones han desarrollado procedimientos en los que los cirujanos practican y planifican operaciones con maniquíes de bajo coste que se trasplantan con modelos de AM específicos del paciente.
- Prótesis
La capacidad para generar mecanismos 3d que permitan volver a articular miembros amputados.
- Mecánica
Las piezas mecánicas a menudo requieren canales internos para el enfriamiento conforme, características ocultas, paredes delgadas, mallas finas y superficies curvas complejas.
La impresión 3D permite la fabricación de estructuras altamente complejas que pueden ser extremadamente livianas y estables. Proporciona un alto grado de libertad de diseño, la optimización e integración de características funcionales, la fabricación de lotes pequeños a un coste unitario razonable y un alto grado de personalización del producto incluso en producción en serie.
- Joyería
La producción de joyas es una industria que ha adoptado la impresión 3D. Muchos joyeros ahora usan la tecnología para interrumpir la forma en que se hicieron las cosas durante cientos de años. La impresión 3D ahora se usa para crear los patrones para la fundición de inversión y para imprimir joyas directamente.
La impresión 3D también permite que se produzcan múltiples diseños en una sola impresión. Esto significa que es posible conseguir buen precio para volúmenes de producción bajos.
- Aeroespacial
La industria aeroespacial y de defensa, es un gran ejemplo de utilización de la impresión 3D con una propuesta de valor clara y la capacidad de crear piezas más resistentes y livianas que las piezas fabricadas con fabricación tradicional.
A continuación puedes ver algunos videos con diferentes aplicaciones de la tecnología de impresión 3d:
¿Qué impresora 3d me compro? Cosas a tener en cuenta.
Si ya has decidido comprarte una impresora 3D después de enterarse de las cosas increíbles que puede construir. Supongo que deseas comenzar a imprimir tus propios modelos como una funda de teléfono personalizada, materiales de cosplay, figurillas, instrumentos musicales, las posibilidades son infinitas…
Actualmente hay muchas impresoras 3D en el mercado que tienen diferentes especificaciones, que a su vez satisfacen diferentes demandas. Además de eso, hay aspectos técnicos acerca de la impresión 3D que realmente debes considerar.
Precio de la impresora 3d
Uno de los principales factores que pueden ayudar a popularizar las impresoras 3D es su precio de mercado. Los precios dependen principalmente de la calidad de producción de objetos.
Con una creciente popularidad y una fuerte competencia, los precios de las impresoras solo disminuirán a medida que mejore la calidad. Es importante saber que estas impresoras no incluyen los materiales que necesita para imprimir sus productos. Tendrá que adquirir los materiales por separado ya que diferentes productos pueden requerir diferentes materiales.
Materiales utilizados para imprimir en 3D
Los dos materiales más comunes para la impresión en 3D son ácido poli láctico (PLA) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Se venden como carretes de filamento de 1 kg (2,2 libras), con un precio en el rango de 20-60€.
Necesita saber qué material es adecuado para su producto final. En base al material que quiera utilizar puede elegir una impresora. Es importante saber que no todas las impresoras pueden aceptar ambos materiales, algunas funcionarán sólo con un tipo. Como ejemplo, hay que tener en cuenta que para utilizar ABS es necesario que la impresora tenga una base calefactable.
Si necesitas saber más sobre los mejores filamentos 3d puedes visitar el anterior enlace.
Calidad de la impresora 3d
Para producir productos impresos en 3D de alta calidad, debe tener en cuenta dos cosas: la resolución de la impresión y la velocidad de impresión.
La resolución de impresión se refiere al nivel de detalle o la tolerancia que puede obtener la impresora, medida en micras: cuanta más pequeña es, mayor es el nivel de detalle de los objetos que puede crear.
La velocidad de impresión mide qué tan rápido la impresora puede mover su extrusora: cuanto mayor sea la velocidad de impresión, más rápido se imprimirá.
Tenga en cuenta que otras funciones pueden afectar la velocidad de impresión, como la aceleración y desaceleración de la impresora, lo que ayuda a evitar que el cabezal se desplace por la inercia.
¿Cuáles son las mejores marcas de impresoras 3d?
Responder a esta pregunta puede llegar a ser un poco difícil gracias a la gran variedad de marcas que existen actualmente en el mercado de las impresoras 3D. Pero afortunadamente gracias a estudios hemos dado con la respuesta: Las mejores marcas de impresoras 3D de filamento fundido son Ultimaker, BCN 3D, BQ, PRUSA y ANET.
Encontrar la mejor impresora 3D no tiene que ser difícil gracias a nuestra guía de las mejores impresoras 3D del mercado actual. En esta lista, proporcionamos información clara y concisa sobre las mejores impresoras 3D de filamento fundido, ayudándole a elegir la mejor impresora 3D para sus necesidades.
LAS MEJORES IMPRESORAS 3D EN OFERTA
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He recibido la impresora 3d ¿Qué tengo que hacer para empezar a imprimir?
Primero que nada debe tener el objeto 3D, el segundo es tener la impresora preparada. Esto incluye los carretes de filamento colocados en la impresora para luego, preparar la base de la impresora (en algunos casos, es posible que tenga que limpiarla o aplicar un adhesivo para evitar el movimiento y la deformación por el calor durante el proceso de impresión).
Una vez con el modelo cargado en la impresora y todos los parámetros ajustados presionas imprimir, la máquina toma el control, construyendo automáticamente el objeto deseado.
Utilizando la información del archivo digital, el diseño se divide en finas secciones transversales bidimensionales para que la impresora sepa exactamente dónde colocar el material, la boquilla deposita el polímero en capas delgadas, a menudo de 0,1 a 0,2 milímetros de grosor según la calidad deseada.
El polímero se solidifica rápidamente, uniéndose a la capa inferior antes de que la plataforma de construcción baje y el cabezal de impresión agregue otra capa. Dependiendo del tamaño y la complejidad del objeto, todo el proceso puede tardar de minutos a días.
Una vez finalizada la impresión, cada objeto requiere un poco de procesamiento posterior. Esto puede ir desde despegar el objeto de la plataforma de construcción hasta eliminar las estructuras de soporte (material temporal impreso para soportar voladizos en el objeto) para eliminar el exceso de polvo.
Leer los pasos descritos anteriormente puede llevar a pensar que la impresión 3D es tan fácil como presionar el botón de imprimir en el ordenador. Una gran cantidad de artículos en webs también parecen prometer esto. Pero desafortunadamente esto no es cierto. Algunas de las áreas en las que la impresión 3D presenta cierta complejidad:
Crear contenido 3D útil no es fácil.
Mientras que cualquier persona puede preparar un documento para imprimir, el diseño de datos en 3D necesita el uso de software de diseño sofisticado o hardware de escaneo / digitalización. La capacidad de utilizar estos productos requiere formación y en algunos casos inversión en licencias.
No todo el 3D se fabrica de la misma manera.
El hecho de que uno pueda visualizar una imagen 3D en la pantalla del ordenador no significa que pueda imprimirse en 3D. Las impresoras 3D requieren datos 3D para cumplir con ciertas restricciones geométricas y para tener un formato específico.
Esto significa que existe una necesidad de sistemas de software que tomen datos 3D de entrada y los conviertan en datos 3D que puedan imprimirse en 3D. De nuevo, el uso de estos sistemas requiere formación e inversión de tiempo.
Para ayudarte a solucionar este problema hemos preparado una sección con los mejores archivos 3d gratis listos para descargar e imprimir.