Tecnologías

Tecnologías de impresión 3D (VII): Deposición directa de energía

La Deposición directa de energía o Directed Energy Deposition es la última de la 7 diferentes tecnologías de impresión 3D o fabricación aditiva que existen actualmente. A diferencia de todos las demás tecnologías estudiadas, en la deposición directa de energía el material con el que se va a fabricar nuestro objeto o pieza o no está en una cuba, en un rollo o esparcido sobre una plataforma: se agrega o se inyecta justo sobre la fuente de energía (láser) que lo va construir. Existe un proceso que usa esta tecnología: LMD (Laser Metal Deposition).

La tecnología de deposición directa de energía permite imprimir metal directamente sobre piezas y herramientas desgastadas – Foto vía Teknikertv –

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Tecnologías de impresión 3D (VI): Laminación de hojas

La Laminación de hojas o Sheet lamination es una tecnología de impresión 3D o fabricación aditiva que no necesita de altas temperaturas ni de cámaras de vacío para su funcionamiento. La tecnología consiste en ir colocando finas láminas de material (papel, plástico o incluso metal) que posteriormente son recortadas con la forma de la pieza por una fresadora o un láser de CO₂. Existen dos procesos que usan esta tecnología: LOM (Laminated Object Manufacturing) y UC (Ultrasonic Consolidation).

La impresión por laminación de hojas permite imprimir en diferentes metales con distintas temperaturas de fusión – Foto vía Fabrisonic –

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Tecnologías de impresión 3D (V): Inyección de aglutinante

La Inyección de aglutinante o Binder Jetting es una tecnología de impresión 3D o fabricación aditiva muy versátil que permite imprimir con gran variedad de materiales y colores. Esta tecnología es como una mezcla de las anteriormente vistas de Inyección de material y fusión de lecho de polvo. Existen dos procesos que usan esta tecnología: PBIH (Powder Bed and Inker Head) y PP (Plaster based 3D Printing).

Este tipo de impresión 3D consiste en la pulverización de un aglutinante líquido sobre un lecho de polvo, que luego se solidifica en sección transversal. Cada capa se imprime de una manera similar a como lo hacen las impresoras de papel tradicionales de chorro de tinta, en las que la capa de tinta es aplicada en la parte superior del papel, hasta que la impresión finaliza. La tecnología de inyección de aglutinante trabaja de una manera muy similar, pero utilizando resinas plásticas y una capa de polvo, en lugar de una hoja de papel. Este proceso se repite, capa a capa, hasta que se imprime completamente el objeto.

La tecnología de Inyección de aglutinante (Binder Jetting) permite imprimir tanto en colores como en metal – Foto vía PrintBotz –

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Tecnologías de impresión 3D (IV): Fusión de lecho de polvo (SLM)

Analizamos la última tecnología de impresión 3D (o fabricación aditiva) de Fusión de lecho de polvo o Powder Bed Fusion. Esta familia tecnológica tiene en común que se aplica una fuente de energía térmica para fundir ciertas partes de una capa de polvo de material, hasta conformar la pieza completa capa a capa. Existen 5 procesos que usan la tecnología de fusión de lecho de polvo:

EBM (Electron Beam Melting) o fusión por haz de electrones.
SLS (Selective Laser Sintering) o sinterización selectiva por láser.
SHS (Selective Heat Sintering) o sinterización selectiva por calor.
SLM (Selective Laser Melting) o fusión selectiva por láser.
DMLS (Direct Metal Laser Sintering) o sinterización de metal directa por láser.

Hemos hablado del proceso conocido como EBM y el SLS. Hoy hablaremos de otro muy usado especialmente para la impresión de metal: SLM o fusión selectiva por láser.

La fusión selectiva por láser funde completamente diferentes capas de polvo de metal hasta conformar la pieza – Foto vía laserlines –

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Tecnologías de impresión 3D (IV): Fusión de lecho de polvo (SLS)

Seguimos en este post hablando de la tecnología de impresión 3D (o fabricación aditiva) de Fusión de lecho de polvo o Powder Bed Fusion, la cual consiste básicamente aplicar una fuente de energía térmica para fundir ciertas partes de una capa de polvo de material. Existen 5 procesos que usan la tecnología de fusión de lecho de polvo:

EBM (Electron Beam Melting) o fusión por haz de electrones.
SLS (Selective Laser Sintering) o sinterización selectiva por láser.
SHS (Selective Heat Sintering) o sinterización selectiva por calor.
SLM (Selective Laser Melting) o fusión selectiva por láser.
DMLS (Direct Metal Laser Sintering) o sinterización de metal directa por láser.

En el anterior post hablamos del proceso conocido como EBM o fusión por haz de electrones. Hoy hablaremos de uno de los procesos que más se desarrolla en la actualidad: SLS o sinterización selectiva por láser.

El proceso de impresión 3D SLS crece exponencialmente gracias a sus ventajas frente a otras tecnologías – Foto vía RAPIDMADE –

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Tecnologías de impresión 3D (IV): Fusión de lecho de polvo (EBM)

La tecnología de impresión 3D (o fabricación aditiva) de Fusión de lecho de polvo (Powder Bed Fusion) consiste básicamente en una capa de polvo (del material con el que se desea construir) al cual se le aplica una fuente de energía térmica que funde con la forma programada capa a capa hasta formar el objeto deseado. Existen 5 procesos que usan la tecnología de fusión de lecho de polvo:

EBM (Electron Beam Melting) o fusión por haz de electrones.
SLS (Selective Laser Sintering) o sinterización selectiva por láser.
SHS (Selective Heat Sintering) o sinterización selectiva por calor.
SLM (Selective Laser Melting) o fusión selectiva por láser.
DMLS (Direct Metal Laser Sintering) o sinterización de metal directa por láser.

En este blog explicaremos tres de los procesos más utilizados, EBM, SLS y SLM siendo el resto de procesos muy similares entre sí.

El proceso de impresión 3D EBM permite imprimir en metal piezas con una gran comportamiento mecánico

El proceso de impresión 3D EBM permite imprimir en metal piezas con un gran comportamiento mecánico – Foto vía Arcam –

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Tecnologías de impresión 3D (III): Extrusión de material

La Extrusión de material o Material extrusion es la tecnología de impresión 3D o fabricación aditiva más difundida entre el público general en las conocidas como “impresoras 3D de escritorio”, por su flexibilidad de uso y su relativa facilidad de construcción. La gran mayoría de impresoras que podemos encontrar en el mercado (como las famosas Witbox, Cube, Prusa, Ultimaker y muchas otras) utilizan la tecnología de extrusión de material. Es una tecnología inventada por el cofundador de Stratasys S. Scott Crump junto a su esposa en 1989. El proceso que usa se conoce como FDM (Fused Deposition Modeling) o Modelado por Deposición Fundida. Pero como el término FDM está registrado por la mencionada multinacional Stratasys Inc., se conoce también como FFF (Fused Filament Fabrication) o Fabricación por Filamento Fundido, para evitar problemas legales.

El concepto de funcionamiento en muy sencillo: se funde un termoplástico en forma de filamento (1.75mm o 3 mm de diámetro usualmente) que es depositado por una boquilla capa a capa hasta conformar la pieza.

Pieza impresa con la tecnología de impresión 3D FFF (o FDM) por Hexxo

La impresión por extrusión en la tecnología de impresión 3D más extendida – Foto vía HXX –

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Tecnologías de impresión 3D (II): Inyección de material

La Inyección de material o Material Jetting es la tecnología de impresión 3D o fabricación aditiva más parecida a la impresión de una impresora de inyección de tinta clásica. El proceso que usa esta tecnología se conoce como MJM (MultiJet Modeling) o Modelado de Inyección Múltiple (o Modelado de Chorro Múltiple, según la traducción). Consiste en un cabezal de impresión que se mueve inyectando un fotopolímero (material plástico reactivo a la luz), en lugar de tinta como en las impresoras tradicionales. Luces UV rodean el cabezal de impresión para endurecer el material después de ser inyectado. Repitiendo este proceso, se imprime el objeto capa a capa.

Las impresoras que utilizan esta tecnología son capaces de imprimir con múltiples materiales en un solo trabajo. Los materiales pueden ser posicionados selectivamente en el modelo.

La impresión 3D por Inyección de Material permite acabados de gran precisión y la posibilidad de mezclar diferentes materiales en la misma pieza.

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Tecnologías de impresión 3D (I): Fotopolimerización

La fotopolimerización o VAT photopolymerization es la tecnología de impresión 3D (fabricación aditiva) más antigua que existe. Básicamente consiste en un fotopolímero líquido en una cubeta que se endurece selectivamente capa a capa mediante polimerización activada por la luz. Existen dos procesos que usan esta tecnología: SLA (Stereolithography) o Estereolitografía y DLP (Digital Light Processing) o Procesamiento Digital por Luz.

La impresión 3D por fotopolimerización permite acabados de alta precisión y complejidad geométrica – Foto vía Wikipedia –

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Introducción a las diferentes tecnologías de impresión 3D

Estamos acostumbrados al oír la palabra “impresión 3D” a asociarla inmediatamente con las impresoras de escritorio que tan de moda se han puesto en los últimos tiempos. Impresoras como las Witbox, Cube, Prusa, Ultimaker y muchas otras muy populares son impresoras 3D muy versátiles, pero todas tienen en común que imprimen bajo la misma tecnología: extrusión (FDM ó FFF), que es una impresión mediante la extrusión de filamentos fundidos.

Pero la fabricación aditiva o impresión 3D, por definición, es un proceso por el cual se crea un objeto a partir de un modelo 3D mediante la unión de materiales, por lo general una capa sobre otra, en contraste con tecnologías sustractivas (mecanizado o fresado) usadas en la fabricación tradicional. Bajo esta premisa, existen en el mercado 7 tecnologías que pueden ser consideradas como impresión 3D o tecnologías de fabricación aditiva.

Existen 7 diferentes tecnologías de fabricación que son consideradas impresión 3D – Foto vía William Murphy

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