¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D, también conocida como manufactura por adición, es un proceso por el cual se crean objetos físicos colocando un material por capas en base a un modelo digital. Todos los procesos de impresión 3D requieren que el software, el hardware y los materiales trabajen en conjunto.

 La impresión 3D es una tecnología increíble que se extiende a una gran variedad de industrias y usos. Estamos aquí para ayudarte a descubrir que es, cómo y cuando se usa. Nosotros te mostraremos el impacto que tiene sobre la vida de las personas, sistemas de producción y los negocios.
Impresora 3D

Métodos comunes de la impresión 3D:

Fabricación con filamento fundido (FFF)

También conocida como modelado por deposición fundida (MDF). Este método de impresión 3D calienta y extrude materiales plásticos. Es común tanto en impresoras 3D domésticas como profesionales. Algunos ejemplos de impresoras 3D son MakerBot Replicator y Ultimaker 2.

Cómo funciona una impresora 3D FDM ? La tecnología FDM (por sus siglas en inglés) es el método de impresión 3D más común en impresoras 3D de escritorio. El filamento termoplástico se calienta y se extruye en coordenadas de X e Y a través del cabezal de extrusión, mientras que la superficie de impresión va bajando el objeto capa por capa en la dirección Z.

De este modo el objeto se imprime de abajo hacia arriba. Si se diera el caso de que un modelo tuviera partes que sobresalen, necesitará estructuras de soporte que se puedan quitar una vez que la impresión haya finalizado.

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Estereolitografía (SLA)

Este método de impresión 3D utiliza la luz UV para curar o endurecer resinas, capa por capa. Algunos ejemplos de impresoras 3D son Autodesk Ember y Formlabs Form 1.

¿ Cómo funciona una impresora 3D SLA ? La estereolitografía, que fue inventada por Chuck Hull en 1983, se caracteriza por ser la tecnología de impresión 3D más antigua.

Esta tecnología funciona mediante la exposición de una capa de resina líquida fotosensible a un rayo láser UV para que se endurezca y se solidifique. Una vez que el láser recorre una capa de resina en el patrón deseado, este comienza a endurecerse. Acto seguido, la plataforma de impresión del modelo, situada en el tanque líquido de la impresora, baja una capa y el láser comienza a formar la siguiente capa. Cada capa se construye sobre la anterior.

Al igual que en la tecnología de impresión 3D FDM, los objetos con partes sobresalientes impresos con estos tipos de impresoras 3D, necesitarán estructuras de soporte. Una vez completada la impresión, el objeto debe enjuagarse con un disolvente. En ocasiones también se hornea en un horno UV para finalizar el procesamiento.

 Procesamiento digital de luz (DLP)

La tecnología de procesamiento digital de luz (DLP, por sus siglas en inglés) y la estereolitografía tienen muchos aspectos en común. Ambos tipos de impresoras 3D usan fotopolímeros líquidos. Ambos usan unas “resinas” que se endurecen al aplicarle luz mediante un proyector especial (DLP) y un láser (SLA).

La tecnología DLP fue inventada en 1987 por Larry Hornbeck de Texas Instrument y se volvió extremadamente popular en los proyectores. La tecnología DLP usa una red eléctrica de microespejos controlados por ordenador dispuestos en un molde sobre un chip semiconductor. Estos diminutos espejos se inclinan hacia adelante y hacia atrás. Cuando un espejo está inclinado, refleja la luz, lo que refleja un píxel brillante. Mientras que si el espejo está inclinado hacia el lado opuesto, el píxel se volverá oscuro. Este tipo de tecnología se usa en proyectores de películas, teléfonos móviles y también para la impresión en 3D. Uno de los beneficios que presenta para la impresión 3D es su velocidad: puede imprimir capas en un instante.

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Sinterizado selectivo por láser (SLS)

Este método de impresión 3D, común en la manufactura industrial, utiliza láser para fusionar materiales pulverizados, capa por capa. Algunos ejemplos de fabricantes de impresoras 3D para SLS son EOS y 3D Systems.

El SLS es ampliamente utilizado para el desarrollo de productos y la creación rápida de prototipos orientados a industrias comerciales. Asimismo, es útil para la fabricación de productos finales de uso limitado, como piezas usadas en el sector industrial (por ejemplo, piezas de maquinarias). Los materiales utilizados en el SLS pueden variar desde nailon, vidrio y cerámica hasta aluminio, plata e incluso acero.

Sin embargo, este tipo de impresora 3D requiere del uso de costosos láseres de alta potencia, lo que la sitúa un poco fuera del alcance del consumidor promedio. Pero siempre está la opción de recurrir a los servicios profesionales de impresión 3D como Shapeways, Sculpteo e i.Materialise que resultan más económicos.

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Fusión por haz de electrones (EBM)

A diferencia de la tecnología SLM, la técnica EBM (por sus siglas en inglés) utiliza, como su propio nombre indica, un haz de electrones controlado por ordenador. Esta técnica se lleva a cabo con una alta presión al vacío y usando altas temperaturas que alcanza hasta los 1000 °C para poder fundir completamente el polvo metálico.

Este tipo de impresora 3D puede usar metales como titanio puro, Inconel718 e Inconel625 para fabricar piezas aeroespaciales e implantes médicos. Pero, si bien esta tecnología es prometedora, actualmente es muy lenta y costosa.

 Inyección de aglutinante (BJ)

Este tipo de impresoras 3D tiene una gran ventaja: puedes imprimir a todo color agregando pigmentos al aglutinante (normalmente cian, magenta, amarillo, negro y blanco).  Este aspecto lo convirtió en el método preferido para los populares selfies 3D. El inconveniente que presenta este método es que peligra la integridad estructural de los objetos. No obtendrás impresiones de alta resolución y resistentes, pero hay algunas excepciones.

Este tipo de impresión 3D se inventó en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) y cuenta con múltiples denominaciones: “fusión sobre lecho de polvo”, “impresión 3D de inyección de tinta”, “impresión de gota sobre polvo” o, probablemente la más conocida, “inyección de aglutinante” o “binder jetting”.

La inyección de aglutinante es un proceso de fabricación aditiva. Este tipo de impresora 3D utiliza dos materiales: un material a base de polvo (a menudo yeso) y un agente adhesivo, que actúa uniendo las capas de polvo.  Por lo general, el aglutinante se extruye en forma líquida desde un cabezal de impresión al igual que en una impresora 2D de inyección de tinta convencional. Una vez que se termina una capa, la superficie de impresión baja y el proceso se vuelve a repetir.


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Software de impresión 3D:

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