La impresión 3D de resina tiene tres tipos de variantes principales: SLA, DLP y LCD. Todas las tecnologías de polimerización involucran un tipo de resina fotosensible curada por una fuente de luz para producir capas sólidas y, eventualmente, partes enteras. La resina está contenida dentro de un tanque, y se cura contra una plataforma de construcción, que se levanta lentamente del tanque a medida que se forma una parte. La principal diferencia entre las tres tecnologías en discusión es: la fuente de la luz utilizada para curar la resina.

  • SLA: La más antiga y popular de las tres tecnologías es la estereolitografía, o SLA. Este tipo de tecnología 3D, utiliza un láser, dirigido por galvanómetros, para curar la resina. Los galvanómetros se pueden considerar como espejos utilizados para guiar el rayo láser a través del fondo transparente del tanque hasta un punto particular en la plataforma de construcción.
  • DLP: En lugar de un láser, el procesamiento de luz digital (DLP) utiliza un proyector de luz digital ultravioleta para curar la resina. Destella imágenes de capas enteras en la parte inferior de la tina. La luz se dirige de forma selectiva mediante un dispositivo digital de microespejo (DMD), que es un componente que consiste en cientos de miles de espejos diminutos.
  • LCD: Menos común que las otras dos tecnologías, la impresión LCD 3D es casi la misma que la DLP. También destella capas completas en el tanque de resina, pero con la luz UV proveniente de una serie de LED que brilla a través de una pantalla LCD, no un proyector. Una pantalla actúa como una máscara, revelando solo los píxeles necesarios para la capa actual. Como tal, no se requiere ningún dispositivo especial para dirigir la luz, como es el caso tanto de SLA como de DLP.

Entre los procesos de impresión 3D mencionados, la estereolitografía (SLA) y el procesamiento de luz digital (DLP) se consideran como las tecnologías capaces de poder alcanzar los estándares más altos en términos de precisión y complejidad de piezas. Ambos se basan en el uso de la luz, típicamente en la región UV del espectro (380 – 405 nm), para curar una resina viscosa fotosensible.

A continuación, se pasará a dar una explicación más profunda de cada uno de los tipos de tecnología 3D mencionados con anterioridad:

  • Estereolitografía – Impresión SLA

La estereolitografía (SLA) es una de las formas más antiguas de impresión 3D, la cual se remonta a principios de los años ochenta. Es te tipo de tecnología hace uso de un láser, el que suministra una cantidad concentrada de luz para inducir la fotopolimerización de monómeros de resina en un punto determinado. Al pasar el láser a través de una tina de resina, se dibuja una capa de la impresión de acuerdo con las especificaciones de diseño.

Existen dos diseños básicos de impresoras SLA. En el primero, el láser se coloca sobre la tina y apunta hacia la resina. Sin embargo, con más frecuencia, el láser se coloca debajo de la tina y apunta hacia arriba en la resina. Por lo general, el láser no brilla directamente sobre la resina, sino que se desvía en un galvanómetro de espejo que se mueve rápidamente y dirige el rayo al punto apropiado. Cuando el láser termina de imprimir una capa, la plataforma que sostiene la estructura impresa se aleja del láser una altura de capa, lo que permite que la siguiente capa se cure.

Estereolitografía (SLA)

  • El procesamiento de luz digital (DLP)

Esta tecnología 3D tiene sus raíces en una técnica de proyección de imágenes nacida a fines de los años 80 en Texas Instruments. DLP proyecta cada capa, creando un plano iluminado donde ocurrirá la fotopolimerización.

En el momento en que la luz incide en la resina, no se limita a un solo punto como lo hace la tecnología SLA. En cambio, toda la capa se forma a la vez. Aquí, el diseño de la iluminación es fundamental para lograr la forma deseada para cada capa. Esto se logra con una máscara producida por un dispositivo de microespejo digital (DMD), la que se asienta entre la trayectoria óptica de la lámpara emisora ​​de rayos UV y la resina.

Los proyectores DLP modernos suelen tener miles de LED de tamaño micrométrico como fuentes de luz. El encendido y apagado se controla individualmente y permiten una mayor resolución XY. Algunas impresoras DLP reemplazan el DMD con una pantalla LCD, lo que causa un impacto notable en los precios.

Procesamiento de luz digital (DLP)

  • Las impresoras 3D LCD

Utilizan una serie de pantallas LCD UV como fuente de luz. La luz de los paneles LCD planos brilla directamente, de forma paralela, en el área de construcción. Debido a que esta luz no se expande, la distorsión de píxeles es un problema menor con la impresión LCD. Significa que la calidad de impresión de una impresora LCD depende de su densidad de LCD. Cuantos más píxeles tenga, mejor será la calidad de impresión.

En general, las impresoras LCD utilizan componentes más baratos que otro tipo de impresoras, lo que las convierte en una solución de impresión 3D de resina más económica. Esto es una gran ventaja porque extiende el alcance de la impresión en resina 3D a una audiencia más amplia de fabricantes.

Una vez que se conocen las características y procesos que involucran cada uno de los tipos de impresión 3D de resina, se puede hacer mención de sus denominadores comunes y sus diferencias.

  • DENOMINADORES COMUNES:

El beneficio que comparten DLP y LCD, en comparación con SLA, es la velocidad de la impresión. Debido a que hay una capa completa destellando a la vez, en lugar de un solo punto, las dos tecnologías generalmente son capaces de producir partes más rápido.

Por otro lado, dado que el modo de operación básico entre DLP y SLA es compartido, es natural esperar que sus resinas sean muy similares. Ambos requieren una sustancia iniciadora fotodegradable (o una mezcla de diferentes) que, al interactuar con la luz, forma especies altamente reactivas (radicales libres, cationes o compuestos similares al carbono).

  • DIFERENCIAS

Después de haber aprendido sobre las tres tecnologías 3D, es inevitable compararlas buscando la mejor. Sin embargo, la respuesta depende principalmente de los requisitos.

  • Precisión: Si se prioriza la precisión y la resolución por encima de todo lo demás, es posible que escuche que la SLA debe ser la primera opción, pero las cosas están cambiando. El mercado de las impresoras SLA, DLP y LCD es bastante heterogéneo, particularmente para las impresoras DLP ya que son más profesionales. Las impresoras LCD, al ser una tecnología más reciente, se han visto principalmente en impresoras de escritorio.
    • Por otro lado, hoy en día, se encuentran impresoras SLA de nivel de consumidor que logran fácilmente una resolución Z de 25 micrones, mientras que muchas impresoras DLP luchan por llegar a menos de 50 micrones. Pero los avances recientes colocan a la DLP como contendiente para el primer premio. Compañías muy destacadas hablan de altos niveles de precisión en los ejes X, Y y Z que son difíciles de igualar, incluso para buenos SLA.
  • Velocidad: Una de las mayores diferencias entre SLA, LCD y DLP es la velocidad. La SLA, debido a la naturaleza altamente localizada de su enfoque de polimerización, suele ser muy lenta. Por otro lado, tanto la DLP como LCD son capaces de lograr velocidades de impresión rápidas y con grandes detalles, pero a medida que aumenta el precio, las impresoras 3D DLP comienzan a triunfar sobre sus homólogos de LCD.

Piezas impresas en DLP

  • Precio: Cabe mencionar que en general, las impresoras 3D LCD utilizan componentes más baratos que las impresoras 3D DLP o SLA, lo que las convierte en una solución de impresión 3D de resina más barata. Esto permite que el alcance de este tipo de impresión en resina 3D se extienda a una audiencia más amplia de fabricantes.
  • Fiabilidad: La fiabilidad del sistema y la consistencia de las piezas impresas son un factor importante para quienes buscan estas tecnologías como un medio de producción. Las impresoras DLP suelen tener menos piezas móviles. Debido a esto, a veces se piensa que las impresoras DLP tienen mayores probabilidades de funcionar correctamente y mantener niveles más constantes de calidad de las piezas. Si bien este argumento es intuitivamente sólido, no hay evidencia que demuestre esto. Como tal, al menos en esta categoría, no hay un claro ganador en la arena DLP vs SLA vs LCD.
  • Calidad de Impresión: Si se necesitan altos detalles y velocidades de impresión rápidas, se sugieren las impresoras DLP profesionales o las impresoras SLA. Por otro lado, si solamente se requiere un nivel de principiante en la impresión 3D de resina, la pantalla LCD sería una excelente opción.

Pieza impresa en LCD

Es importante reconocer que tanto la SLA, como las DLP y LCD, cuentan con ventajas y desventajas, similitudes y diferencias, pero lo más resaltante es que cada una puede servir para diferentes situaciones y resultados. Se recomienda conocer acerca de cada uno de estos tipos de impresión 3D y sus usos para poder tomar una decisión de compra acertada.

 

 

 

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