Descubre qué es la impresión 3D y para qué sirve

Seguro que has oído hablar alguna vez de esta técnica emergente pero, ¿sabemos qué es la impresión 3D? Su uso está tan extendido que es complicado resumir sus múltiples usos. Sin embargo, en este post vamos a abordar esta temática en relación al sector del diseño y desarrollo de producto. Hablaremos de la fabricación aditiva, como también se le conoce, en las fases del desarrollo de un producto. 

En la actualidad contamos con una gran variedad de equipos y tipos de tecnologías. A lo largo de este post vamos a mostrároslo.

Analizamos qué es la impresión 3D

Se denomina impresión 3D a la creación de un objeto físico a través de un modelo digital 3D o modelo CAD . Este término engloba diferentes tipos de tecnologías (que se describirán posteriormente) aplicables a diferentes sectores. Siendo algunas de estas más recomendaciones que otras probabilidades del trabajo o resultado que deseamos obtener.

 

Descubrimos cuándo surge la fabricación por adición

La impresión 3D surge de la mano de Charles Hull, conocido como “Chuck”, en los años 80. Dentro de la empresa en la que trabajaba (realizando objetos de plástico), se plantea la posibilidad de fabricar el objeto capa a capa con plástico en lugar de realizar un molde para la posterior inyección del material en él.

Así nace la estereolitografía (SLA), tecnología de impresión 3D que explicaremos posteriormente.

Fue, por tanto, en 1983 cuando Chuck inventa la impresión 3D. En 1984 se patenta dicho equipo, siendo en 1986 cuando funda (en conjunto con otros socios) la compañía 3D Systemes, la primera compañía de impresión 3D de todo el mundo.

Pero, ¿cómo funciona esta tecnología?

Cada tecnología funciona de una forma específica, sin embargo, tienen una característica común . Independientemente de cual sea el mar, para la generación del objeto tridimensional, se superponen capas de material hasta obtener nuestro diseño.

Es por este motivo por el que se conoce también  como fabricación aditiva. Ya que, una diferencia de los métodos de fabricación tradicionales, es que a través de la fabricación aditiva no se elimina material, sino que lo agrega la capacidad por capa.

Impresión 3D-3DALIA

Previo a la impresión, debemos contar con el modelo 3D del objeto que deseamos crear. Para crearlo, puedes recurrir a distintos softwares de diseño 3D. Además, en la actualidad contamos con varios repositorios en línea de diseños 3D listos para impresión. Pese a que en las empresas de diseño y desarrollo de producto, en la mayoría ocasiones creamos los diseños partiendo de cero, es de utilidad partir de diseños de repositorio  para su posterior modificación.

Una vez contemos con el modelo, debemos utilizar un software de laminado (ej. Cura, Ideamaker, Zsuite…). Estos softwares convierten el modelo tridimensional en láminas. De este modo, la impresora será capaz de leer e interpretar el diseño para su posterior fabricación.

Tipos de tecnologías de impresión 3D

Este término engloba una serie de tecnologías enfocadas a diferentes usos y aplicables a  una gran variedad de sectores. A continuación, describiremos cuatro de ellas, en este caso las más conocidas y populares.

 

SLA (Estereoltografía)

Fue la primera técnica que surgió. En este caso, el material se encuentra en forma de resina, y gracias al haz de una luz ultravioleta, el material se solidifica capa por capa. Una vez que hemos fabricado la pieza, esta ha de pasa por un proceso de limpieza, en el cual se retirarán los soportes y se realizará un post curado en un horno de luz ultravioleta para quedar totalmente solidificada.

La principal ventaja de esta técnica es la alta calidad de las piezas obtenidas. Además de obtener un buen resultado superficial, se consiguen excelentes tolerancias.

Sin embargo, como desventaja considerable es el imprescindible uso de soportes para la estabilización de las piezas durante la impresión. Además, cabe mencionar que se requiere una mayor inversión para obtener un equipo de esta tecnología.

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FDM
FDM-3dalia

Es la tecnología de impresión 3D más popular y conocida. Consiste en la deposición de un polímero fundido sobre una base plana. El material se encuentra en estado sólido, en forma de hilo de diferentes diámetros.

La temperatura que alcanza la boquilla de la impresora funde el material, extruyendo el modelo capa por capa. Cabe destacar que los resultados de la impresión pueden ser muy buenos.

Con esta técnica, los materiales más empleados son el PLA y ABS, aunque también podemos imprimir en otros materiales como el Nylon.

SLS (Sinterización Selectiva por Láser)

Nace de la mano de Carl Deckar en la década de los 80. El material se presenta en forma de polvo y, gracias a un láser, sintetiza el material. Para su fabricación, un láser de C02 calienta el lecho de polvo hasta fusionar las partículas del material capa por capa.

En este caso, no es necesario la creación de soportes para la fabricación de las piezas y la velocidad de producción es alta. El diseño obtenido se encontrará inmerso dentro de una cama de polvo que actúa como soporte de la propia impresión. Sin embargo, en ocasiones, la precisión se ve limitada por el tamaño de partícula en polvo, creando a veces un acabado rugoso. 

Sinterización-Selectiva-por-Láser-3dalia-que-es-la-impresion-3d

Una vez formado el objeto,  hay que dejarlo enfriar a la máquina antes de ser retirado y, tras un pos procesado de limpieza, podemos recuperar el polvo sobrante y aprovecharlo para otra impresión.

 

LOM

Las siglas de esta técnica provienen de Laminated Object Manufacturing. En este caso, no se necesita ni altas temperaturas ni cámaras de vacío para su funcionamiento. El material empleado se presenta en finas láminas que, posteriormente, son recortadas con la forma de la pieza.

No permite crear piezas tan precisas como las creadas por otros métodos. Esta tecnología no es la mejor para crear piezas complejas o que requieran de alta precisión.

Usos de la impresión 3D

¿En qué sector podemos encontrar la impresión 3D?

Esta tecnología se ha hecho un hueco importante en muchos sectores, desde la ingeniería hasta la medicina. La fabricación aditiva ofrece innumerables beneficios beneficios la posibilidad de alcanzar resultados específicos . En este post hablamos sobre el sector de la ingeniería y el diseño y desarrollo de productos.

 

Diseño industrial y desarrollo de productos

En ingeniería, la impresión 3D juega un papel importante, sobre todo en la fase de prototipado y validación . La impresión es una herramienta de apoyo para el desarrollo de proyectos de forma rápida y eficiente.

Además, gracias a trabajar directamente con archivos 3D que podemos tener de manera digital, reducimos no solo las horas de trabajo, sino que también, el espacio utilizado para guardar moldes y piezas.

En resumen, ¿por qué realizar una impresión 3D?

Esta tecnología de fabricación incluye ventajas significativas que nos hacen plantearnos el uso de esta:

1.- Geometrías complejas. Se pueden obtener formas que no pueden ser fabricadas por métodos convencionales. Dentro de una gran variedad de tecnologías de impresión, podemos generar cualquier forma y obtener los mejores acabados y tolerancias.

2.- Geometrías personalizadas. Puedes crear modelos 3D mediante un software de diseño CAD. Además de obtener tu pieza en pocos minutos sin la necesidad de invertir en moldes.

3.- Bajo coste. La inversión realizada en un equipo de impresión 3D depende de las prestaciones que se busque en ella. Si dejamos a un lado esta inversión y nos centramos en el coste de la pieza, generalmente, saldrá más barato que diseñar un molde por inyección de plástico.

4.- Optimización de tiempo. Productos que antes tomaban meses para ser diseñados, prototipados y fabricados pueden ser lanzados al mercado en cuestión de semanas. Esto supone un gran ahorro de capital pero, sobre todo, optimización de tiempo. Siendo este un recuro cada vez más importante y valioso.

5.- Testeo y validación de productos. Mediante la fabricación aditiva, materializamos nuestras ideas con la finalidad de evaluar e identificar aquellos defectos que no podemos percibir a través de un papel o un diseño CAD. Así, podemos sentir los resultados en nuestras propias manos, siendo una buena herramienta de testo. El proceso para la detección de fallos es mucho más sencilla.

Conclusiones

Durante los últimos años, la impresión 3D se ha convertido en una herramienta fundamental para el sector industrial . Ya que el ahorro en costos y en tiempo ha significado un punto de inflexión en el sector.

Dada las distintas técnicas de las que disponemos, es muy probable encontrar la técnica y el equipo adecuado para nuestro proyecto. Y lograr así los objetivos planteados.

¿Necesitas ayuda con tu prototipo e impresión 3D? Podemos ayudarte, ¡contáctanos!

En 3DALIA, empresa de diseño y desarrollo de producto, empleamos la impresión 3D para desarrollar prototipos para mejorar y agilizar los procesos de testo y validación. Además, en 3DALIA combinamos la impresión 3D con técnicas convencionales y/o artesanales. Con esto, logramos la creación de prototipos de baja y alta fidelidad que nos ayudan a cumplir los objetivos en fases como testeo o validación.

Si necesitas fabricar un prototipo, podemos ayudarte. Contamos con las tecnologías y herramientas adecuadas para elaborar tus propuestas. ¿Hablamos?

2 thoughts on “Descubre qué es la impresión 3D y para qué sirve

  1. Me ha gustado el artículo como una guia generica de las tecnologias que existen. Las posibilidades de la fabricación són muchas, y será una tecnologia disruptiva en los próximos años. Quiza no sea el teletransportador de startrek, pero se queda a medio camino. Veremos. Gracias por el artículo.

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