Impresora 3D - la impresión de elementos tridimensionales

Las impresoras de inyección de tinta o las impresoras láser normales han sido durante mucho tiempo estándar en todos los hogares u oficinas privadas. Sin embargo, desde hace algunos años, las impresoras 3D también han avanzado para poder reproducir imágenes -como su nombre indica- en un formato tridimensional.

Trabajan con diferentes materiales, técnicas y resultados. Sin embargo, todas las impresoras 3D se caracterizan por el hecho de que los componentes pequeños o grandes pueden imprimirse en dimensiones y luego utilizarse para diversas aplicaciones.

Aspecto de una impresora 3D

Desde el punto de vista óptico, las impresoras 3D difieren enormemente de las variantes de impresora normales, que imprimen imágenes en vista bidimensional. Una impresora 3D es similar a una pequeña máquina de moldeo por inyección que se utiliza generalmente en la industria para producir piezas de plástico.

La impresora 3D consiste en una base que, dependiendo de la tecnología, es fija o regulable en altura. Encima está la cámara de presión, que suele estar cerrada por paredes de vidrio u otros materiales. El componente terminado se produce posteriormente en la cámara de presión. Se necesita un cabezal de impresión para el componente que se va a imprimir.

El cabezal de impresión está situado encima de la cámara de presión. El cabezal de impresión se asemeja a una válvula o boquilla estrecha a través de la cual se presiona el material de impresión. El cabezal de impresión puede moverse libremente en sentido horizontal, de modo que los componentes pueden imprimirse completamente capa por capa.

Las propiedades ópticas restantes cambian de fabricante a fabricante. Mientras que algunos fabricantes conectan una pantalla de entrada a la impresora, muchos fabricantes no disponen de esta función y utilizan su propio PC para introducir datos. Los fabricantes son muy libres en la organización óptica y en el diseño en el ejercicio.

La entrada de datos

En principio, la entrada de datos puede hacerse de muchas maneras. Mientras que los documentos CAD se utilizan principalmente en la industria, los particulares también pueden utilizar sus propios escáneres 3D para componentes pequeños, que actúan como una cámara digital.

Explicación: Los documentos CAD son archivos que se han producido con programas de diseño como Solid Edge o Solid Works. El término CAD significa Diseño Asistido por Ordenador y no significa nada más que que un componente no fue construido en el tablero de dibujo, sino directamente en formato digital en el PC. Sin embargo, estos programas de CAD suelen ser muy caros, por lo que los fabricantes utilizan otras herramientas para particulares.

Los usuarios privados pueden escanear objetos reales existentes con una cámara especial, que procesa las fotografías 3D tomadas y las convierte en una plantilla de impresión.

Alternativamente, hay numerosas plantillas 3D disponibles en Internet que pueden descargarse gratuitamente y alimentarse en la impresora 3D.

Funciones

Si se va a comprar una impresora 3D, es posible decidir directamente en el momento de la compra con qué materiales deben trabajar las impresoras. Las impresoras 3D no trabajan con tinta y papel, sino que crean objetos tridimensionales a partir de metal o plástico.

La impresora 3D más común, que también está pensada para uso privado, es la impresora FDM, también conocida como Fused Deposition Modeling Printer. Además, existe la impresora SLA (stereolithography printer) para uso industrial con resina epoxi. Por último, la impresora SLS, que se llama impresora láser selectiva y trabaja con metal, es de gran importancia.

Aunque hay muchos otros procesos además de estas impresoras, estas tres variantes se encuentran entre los tipos más comunes.

  • La impresora FDM: La impresora FDM procesa los plásticos, que se introducen en la impresora como los llamados filamentos. Los filamentos son hilos de plástico enrollados que luego se funden en el cabezal de impresión y se introducen a través de la boquilla en la cámara de presión. La impresora FDM, por ejemplo, utiliza plástico ABS o PLA. Mientras que el estireno de acrilonitrilo butadieno (ABS) se utiliza para objetos de paredes gruesas y resistentes al desgarro, el poliactide se utiliza para componentes simples de "plástico". Los vasos desechables, por ejemplo, entran en esta categoría. La ventaja del ABS es que es resistente a temperaturas de hasta 220 grados centígrados y puede utilizarse para una amplia gama de aplicaciones.
  • La impresora SLA: La impresora SLA también tiene una cámara de presión, pero la resina epoxi líquida se cura selectivamente en la cámara con un láser. Sin embargo, las impresoras SLA también trabajan en capas, pero el láser puede lograr mayores grados de dureza y mayor precisión. Trabajan con resina epoxi, que es muy resistente a los impactos, resistente y a la abrasión.
  • La impresora SLS: A diferencia de las otras variantes, esta impresora trabaja con polvo metálico sinterizado en la cámara de presión. Esto significa que el polvo se endurece por adición de temperatura y se aplica por capas. A menudo se utilizan polvos de aluminio, pero también se pueden utilizar compuestos de plástico y metal para aumentar la resistencia.

Los procesos restantes (MJM, 3DP, etc.) también funcionan en capas, pero normalmente utilizan diferentes cabezales de impresión o láseres para procesar diferentes materiales. La elección del material suele cambiar también la impresora utilizada.

capacidades de impresión

La velocidad de las impresoras 3D depende de las funciones adicionales de la impresora y del objeto a imprimir. Cuanto más pequeño sea el objeto, más rápido podrá crearlo la impresora. El cabezal de impresión también puede procesar objetos redondos o componentes rectos más rápido que si el componente fuera muy angular.

Sin embargo, los tiempos de impresión no pueden compararse con los de las impresoras láser o de inyección de tinta normales. Un objeto tridimensional puede tardar entre 15 minutos y 15 horas, dependiendo del material, la dimensión del componente y la impresora.

Si desea aumentar la velocidad, puede comprar una impresora 3D con refrigeración adicional. Esto permite que las capas se curen más rápido y que la impresora trabaje automáticamente más rápido.

Accesorios

Cuando se trata de accesorios para impresoras, lo más importante es el material utilizado. Como ya se ha mencionado, las impresoras 3D pueden trabajar tanto con metal como con plástico. En la siguiente lista se enumeran los materiales que se utilizan con placer y para los que se pueden utilizar habitualmente.

  • ABS (acrilonitrilo-butadieno estireno) - para componentes resistentes al calor
  • PLA (Polyactid) - para componentes en serie rentables
  • PA (poliamida) - para componentes que se van a repasar
  • Resina epoxi - para componentes resistentes a los golpes
  • Aluminio - para componentes ligeros
  • Titanio - para componentes metálicos de alta calidad
  • Copolímeros - uso múltiple

Los copolímeros pueden tener un aspecto muy diferente porque cada fabricante puede mezclar copolímeros con diferentes plásticos. Un copolímero consiste en varios plásticos para producir ciertas propiedades. La mayoría de los fabricantes mantienen la composición en secreto.

¡Tip! En general, las impresiones con plástico o metal son relativamente inodoras. Los usuarios sólo notarán un ligero olor a plástico caliente. La excepción es el ABS - las construcciones de ABS pueden dejar un olor a quemado durante la impresión, por lo que la impresora no debe colocarse necesariamente al lado del lugar de trabajo normal.

Características

Las impresoras 3D convencen en la prueba por su modo de funcionamiento flexible. En la industria, estas impresoras son especialmente populares cuando es necesario suministrar pequeñas cantidades de piezas de repuesto. Debido a la baja velocidad de impresión, la impresora no es adecuada para la producción en serie, pero puede utilizarse de forma excelente para la construcción de prototipos.

Ventajas:

  • Impresión de elementos 3D
  • Mejor uso de las piezas de repuesto
  • Posibilidad de introducción de datos mediante CAD o escaneado
  • Trabaja con metal o plástico
  • Muchos métodos de comparación disponibles

Desventajas:

  • Las impresoras 3D rentables suelen ser inexactas
  • Baja velocidad de impresión

Segmento de clientela

Como ya se ha mencionado, las impresoras 3D se pueden utilizar tanto en la industria como en los hogares. Una impresora 3D se utiliza en la industria para piezas de repuesto y prototipos, mientras que en la vida cotidiana privada se utiliza con gusto para gadgets. Se pueden imprimir figuras de juego para niños o se pueden colocar modelos en la vitrina. Las posibilidades de aplicación están limitadas sólo por la propia imaginación - y en el último paso por la construcción de la impresora 3D.