En estos últimos años, el mundo del diseño ha recibido con reacciones variadas las innovaciones del sector de impresión 3D. Por un lado, parece ser una industria que afectará positivamente el futuro de muchísimos diseñadores. Pero por el otro, hay quienes temen que esta tecnología atente contra la técnica y los diseños hechos por el ser humano. Más allá de las posturas, algo es innegable: la posibilidad de pequeñas empresas o diseñadores de tener un equipo que les permita crear productos de bajo volumen sin depender de fabricantes externos está cada vez más cerca.

Para guiarnos en el mundo de la impresión 3D, analizaremos a continuación cinco de las tecnologías principales disponibles a diseñadores y fabricantes pequeños.

 

Fresadora CNC

Debido a que usan un proceso de fabricación substractivo en vez de aditivo, técnicamente no son equipos de impresión 3D. Sin embargo, las máquinas fresadoras CNC siguen siendo una opción muy popular para fabricar piezas de series limitadas. Su funcionamiento consiste en usar de 3 a 5 ejes de la máquina fresadora (controlados por un software) para tallar en un objeto sólido el modelo que se desee imprimir.

Las ventajas principales de las fresadoras CNC es que pueden trabajar con una amplia gama de materiales, preservando sus propiedades mecánicas. Además, la tecnología suele ser muy confiable. Una gran desventaja suele ser el precio (de la máquina en sí y de las partes individuales). También, debido al tallado, suelen desperdiciar mucha materia prima, sin contar que estos equipos suelen ser muy lentos y consumen bastante energía. Por último, hacer piezas huecas suele ser muy difícil o hasta imposible. Por ende, las fresadoras CNC suelen ser ideales para fabricar piezas mecánicas, accesorios o muebles.

Fresado CNC

Láser 3D e impresión de rayo de electrón

Esta tecnología hace uso de un láser cuya luz derrite material en polvo, creando así capas, una por una, resultando finalmente en la creación de un modelo 3D. Los materiales suelen ser de un solo componente (metales, minerales, polímeros). Con los polímeros el polvo no se derrite del todo, si no es compactado por el láser en un proceso llamado Sinterización por Láser Selectiva. Existen tecnologías más poderosas que el láser, las cuales usan un rayo de electrón para derretir polvos de metal más rápido.

Las ventajas del Láser 3D es que trabaja con una gran variedad de materiales (acero inoxidable, aluminio, cobre, titanio, oro, nylon, etc.), es capaz de crear objetos con geométricas complejas de forma rápida y precisa, no requiere de una estructura de soporte durante la fabricación y sus piezas suelen tener buenas propiedades mecánicas. Entre sus desventajas encontramos el alto precio del equipo y los materiales a usarse, el uso de energía que suele ser prohibitivo, la gran dificultad de fabricar piezas de mediano o gran tamaño y, por último, la superficie de los modelos, la cual requiere un proceso más de acabado debido a su porosidad. Estos equipos suelen ser utilizados en joyerías, industrias médicas, para fabricar piezas mecánicas de alta gama y en la industria aeroespacial.

Impresión 3D SLS

 

Fabricación de filamentos fundidos

En esta tecnología (también conocida como FFF), un filamento termoplástico delgado (usualmente ABS o policarbonato) es expulsado y depositado en capas delgadas por una boquilla manejada por un software. El gran pro de estas impresoras es el bajo costo del equipo y de los materiales, volviéndola una opción muy usada por empresas pequeñas y diseñadores independientes. Además, es posible fabricar piezas relativamente grandes, con buenas propiedades mecánicas y durabilidad.

Entre sus desventajas encontramos una limitación en los materiales, ya que la mayoría suelen ser plásticos (aunque muchos avances se están haciendo para poder usar otras fibras como metales, concreto o hasta comida). Además, las superficies de las impresiones suelen ser ásperas y requieren de un paso extra en el acabado.

Impresión 3D FFF

 

Estereolitografía y Síntesis Digital de Luz

Desarrollada en los 70s, la estereolitografía es la tecnología de impresión 3D más antigua del mercado. Su funcionamiento es similar al de un láser, pero con distintos principios físicos: usa luz ultravioleta para polimerizar resinas fotopolímeras líquidas en distintos materiales de plástico. Las capas son depositadas de abajo hacia arriba, dando como resultado modelos muy complejos y detallados. Versiones más avanzadas, como la Síntesis Digital de Luz, utilizan nuevas resinas y procesos mejorados para fabricar impresiones de mayor calidad y menor costo.

La ventaja de esta tecnología es su rapidez. Además, su disponibilidad es la más accesible. Sus desventajas son: solo trabaja con materiales plásticos, los objetos fabricados tienen una duración y fuerza mecánica limitada, y los fotopolímeros suelen ser costosos. Estas impresoras son ideales para moldes, prototipos o modelos.

Impresión 3D mediante Estereolitografía

 

Inkjet 3D e inyección aglutinante

Con la inyección aglutinante, distintas capas de polvos de metal, mineral o plástico son depositadas alternativamente junto a resinas aglutinantes líquidas. Una vez que el exceso de polvo es removido, la pieza final cumple con la forma, pero es mecánicamente débil. Lo común es reforzar posteriormente estas piezas, ya sea infiltrando un agente endurecedor, colocándola en un horno, o ambas. Su ventaja es la rapidez y extrema precisión, además de contar con materiales de producción y buenas propiedades mecánicas. Su principal desventaja es el costo del equipo.

Una tecnología distinta (Inkjet 3D) usa un fotopolímero y un agente de fusión, los cuales se solidifican con una lámpara de luz UV. Las aplicaciones de estas impresoras se dan en la fabricación de productos de material sintético, como equipos de deporte o accesorios de moda.

Impresión 3D mediante Inyección

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