Publicado : 14/03/2021 Tecnologías de impresoras 3D y sus diferencias - Categorías : Productos Productos relacionados Impresora 3D Anet A6 DIY KIT Impresora 3D Anet A8 DIY KIT Impresora Creality3D Ender-3 PRO - AGOTADO Impresora Creality3D Ender-3 - AGOTADO Impresora Creality3D Ender-3S - AGOTADO Un reto que tiene todo aprendiz es el de escoger su impresora. En este artículo te explicamos las diferentes tecnologías 3D existentes en el mercado y las diferencias entre sus filamentos desde una visión inicial. Te ayudamos a comprender todos los métodos, y los más usados por aficionados. Índice 1. Introducción 2. Impresoras de resina - SLA, DLP y LCD 3. Impresoras de filamento - FDM 4. ¿Qué impresora 3D usar para mi diseño? 1. Introducción La impresión 3D es una técnica que engloba un grupo de tecnologías de fabricación por adición, donde un objeto tridimensional es creado mediante la superposición de capas sucesivas de un material. Según estos materiales se clasifica el método usado. Las impresoras 3D son por lo general más rápidas, baratas y fáciles de usar que otras tecnologías de fabricación por adición, por lo que son ideales para prototipos rápidos y aficionados. En los últimos años se han popularizado, dejando de ser una herramienta meramente técnica para empresas e industrias, para ser una más en cualquier persona que quiera crear réplicas de figuras, objetos, decoraciones personalizadas o adornos, entre muchas posibilidades. Esto es gracias a que ha crecido el número de modelos de impresoras 3D, haciendo modelos de escritorio con precios asequibles, y a que hay mucha más información sobre el software y hardware a usar. En este artículo nos centraremos en la tecnología y el material para la impresión. Si quieres saber más sobre impresoras 3D, puedes consultar nuestra entrada: “Componentes de las impresoras 3D - cómo funcionan las impresoras 3D”. Tipos de impresoras 3D Primero de todo, hay dos grandes tipos de impresoras 3D: de resina y de filamento. Ambas buscan lo mismo, convertir un modelo digital de un objeto en un objeto físico, y cada una tiene sus puntos fuertes y débiles, los cuales te contamos a continuación. Existen diferencias tanto en técnica, desarrollos, precios, y obviamente en el resultado físico. Te ayudamos a elegir el que se adecue a tus necesidades. 2. Impresoras de resina - SLA, DLP y LCD Dentro de las impresoras de resina, los dos procesos más comunes son el procesamiento digital de la luz (DLP – Digital Light Processing) y la estereolitografía (SLA - Stereo Litography Apparatus). También hablaremos de las nuevas LCD, LED-LCD o MSLA. Ambos primeros procesos mencionados se basan en la exposición selectiva de resina líquida a una fuente de luz (un láser en el caso de la estereolitografía y un proyector en el del DLP) para formar capas sólidas y muy finas de plástico que se apilan para crear un objeto sólido. Estas dos tecnologías pueden producir resultados muy distintos, a pesar de que en principio son muy parecidas. SLA • El láser cura la resina de fotopolímero • Selección de materiales muy versátil • Máxima resolución y precisión, detalles finos Lo mejor para: • prototipos funcionales • patrones • moldes • herramientas y utillaje En cuanto a la estereolitografía (SLA), se emplea para la producción tanto de piezas definitivas como para la elaboración de modelos, prototipos, patrones. Es la técnica de prototipado y fabricación rápida más antigua. Las impresoras 3D SLA de escritorio contienen un tanque de resina con una base transparente y una superficie antiadherente, que sirve como sustrato sobre el que se cura la resina líquida. De esta forma se permite que las capas recién formadas se separen con facilidad. El proceso de impresión comienza al descender la base de impresión hasta un tanque de resina. Se deja un espacio equivalente a la altura de capa entre la base de impresión (o la última capa completada) y el fondo del tanque. Un láser apunta a dos galvanómetros que dirigen la luz hacia las coordenadas correctas mediante una serie de espejos, con lo que la luz se enfoca hacia arriba a través del fondo del tanque y cura una capa de resina. A continuación, la capa curada se separa del fondo del tanque y la base de impresión asciende para dejar que fluya resina limpia por debajo. El proceso se repite hasta que termina la impresión. En las nuevas impresoras 3D con LFS (tecnología Low Force Stereolithography), el sistema óptico está alojado en una Light Processing Unit (LPU). Video Formlabs: DLP • Utiliza una pantalla de proyección para proyectar capas de vóxeles cuadrados. • Proyecta cada capa, creando un plano iluminado donde ocurrirá la fotopolimerización. • Mínimo tamaño de píxel • Normalmente más rápido que SLA, ya que usa una tina de resina menos profunda, lo que reduce el desperdicio. Lo mejor para: • Odontología: modelos de ortodoncias y dientes • Joyería: moldes para joyas • Maquetas Como en las SLA, las impresoras 3D DLP de escritorio utilizan un tanque de resina con un fondo transparente y una base de impresión que desciende hasta un tanque de resina para crear piezas invertidas capa a capa. La diferencia está en la fuente de luz. Las impresoras 3D DLP usan una pantalla de proyección digital para emitir rápidamente una imagen de una capa por toda la plataforma, con lo que todos los puntos se curan al mismo tiempo. Dado que el proyector es una pantalla digital, la imagen de cada capa está compuesta por píxeles cuadrados. El resultado es una capa tridimensional formada por pequeños ladrillos rectangulares llamados vóxeles. En la impresión 3D por DLP la resolución XY se define mediante el tamaño de los píxeles, que son la unidad más pequeña que el proyector puede reproducir en una única capa. Esto depende de la resolución del proyector y de su distancia respecto a la ventana óptica. La resolución más común es full HD (1080p). Video Texas Instruments: LCD (o MSLA) • Enmascara la luz de un proyector • Utiliza su propia luz para curar toda una capa a la vez. Lo mejor para: • donde se necesita la mayor precisión, es decir: medicina, odontología, joyería, fabricación de modelos y piezas para audífonos. Por último, hablamos sobre otra tecnología de impresión por resina mediante fuente de luz UV LED: la LED-LCD o MSLA. Se trata de la última tecnología en llegar al mercado y que ha experimentado un crecimiento importante en los últimos años. Fue desarrollada como una evolución de la tecnología DLP, y que actualmente casi la ha reemplazado. El funcionamiento es similar a la tecnología DLP, sin embargo, en lugar de reflejar la luz mediante un dispositivo digital de microespejos (DMD), emplea un dispositivo LCD en el que cada píxel actúa como una pequeña ventana que bloquea o deja pasar la luz. La MSLA (Estereolitografía enmascarada) es, por tanto, una impresora de resina que utiliza una fuente de luz UV led y una pantalla LCD como máscara, pantalla que proyecta los slices de la pieza a imprimir, y que oculta la luz que no se necesita para imprimir el slice. Esta máscara -la pantalla LCD- «proyecta» los slices de nuestra pieza a imprimir, las «rebanadas», y permite que la luz UV la atraviese solamente por donde debe solidificarse la resina. Los dispositivos LCD son los mismos que se emplean en pantallas móviles o paneles de TV o ordenador, por lo que el coste es muy inferior al de los dispositivos DMD. Además, están disponibles en tamaños desde las 3” hasta las 80”, por lo que la proyección es directa y perpendicular a la base en toda la superficie. Esto evita el uso de caros y complejos sistemas de lentes de proyección y las distorsiones que provocan en las piezas producidas mediante DLP. Impresora 3D Creality LD-001 DLP LCD - Referencia I0170 Resumen Impresoras de resina: 3. Impresoras de filamento (FDM) También conocida como impresoras de plástico, es la más habitual entre los aficionados. El modelado por deposición fundida (MDF) es un proceso de fabricación utilizado para el modelado de prototipos y la producción a pequeña escala. Fused Deposition Modeling, y sus siglas, FDM, son marcas registradas de Stratasys Inc. El término equivalente, fused filament fabrication (fabricación con filamento fundido) y sus siglas FFF, fueron acuñados por la comunidad de miembros del proyecto RepRap para disponer de una terminología que pudieran utilizar legalmente sin limitaciones. FDM • Funde y extruye filamento termoplástico • el precio más bajo de los materiales de entrada • menor resolución y precisión Lo mejor para: • Modelos básicos de prueba de concepto • Prototipos sencillos. Funcionamiento El modelado por deposición fundida comienza con un proceso de software, que parte de un fichero estereolitografico (stl). El fichero está orientado para poder ser impreso, dividido en capas, y se calculan las trayectorias que la boquilla deberá seguir para depositar el material, capa a capa, para conformar la pieza. Muchas veces es necesario la creación de piezas temporales, para sujetar estructuras o relleno, que posteriormente se deben retirar para dejar el objeto final listo. Estas piezas o estructuras de soporte pueden incluso estar hechas con otros materiales, si la impresora permite por ejemplo el cambio de cabezal. El termoplástico inicial en filamento es fundido y depositado por la boquilla en capas del grosor requerido (capas más finas se traducen en una mejor calidad en la pieza final) una a una. Las capas se depositan de abajo hacia arriba. Generalmente no es posible hacer que la boquilla descienda verticalmente, solo se desplaza hacia arriba. A pesar de que el modelado por deposición fundida es una tecnología muy flexible, y es capaz de realizar piezas muy diversas, existen algunas restricciones sobre las características de lo que se puede fabricar con esta técnica, especialmente en lo referente a que no se puede empezar a imprimir en el aire, sin un soporte debajo, y la pendiente máxima de las partes en voladizo o en hueco. Impresora Creality3D Ender-3 PRO - Referencia I0171 Filamentos Así como una impresora normal necesita diferentes tipos de cartuchos de tinta para imprimir texto e imágenes vibrantes en papel, una impresora 3D necesita filamentos para imprimir, o mejor dicho, construir objetos 3D, capa por capa. Actualmente se utilizan varios materiales en este proceso de fabricación: • Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) • Poliácido láctico (PLA) • Policarbonato • Polifenilsulfona (PPSU) • Policaprolactona (PCL) • Polieterimida (PEI) La polieterimida «Ultem 9085» es resistente al fuego y a los disolventes. • Acetato de polivinilo (PVA) utilizado para soportes hidrosolubles • Ceras • Chocolate y otros alimentos para uso en repostería Los más habituales son los dos primeros: ABS y PLA. Pero, ¿cuál es la diferencia entre ABS y PLA? Ambos son termoplásticos, lo que significa que se vuelven maleables al aplicar calor. De este modo, se usan mientras estén calientes para crear la forma deseada, y luego se dejan enfriar para que conserven esa forma. A la hora de decidir si se utiliza o no un filamento en particular, se deben tener en cuenta dos aspectos: la facilidad de impresión y el resultado final del producto. PLA El ácido poliláctico (PLA) es un termoplástico biodegradable, hecho a base de recursos renovables como la caña de azúcar o el almidón de maíz. Aparte de usarse en la impresión 3D, lo podemos ver principalmente en implantes médicos, envases de alimentos y vajillas desechables. El filamento PLA es el más utilizado en la impresión 3D, no porque sea el «mejor» material, sino porque su principal beneficio es que es fácil de extruir. Se imprimen a 190 ° C - 220 ° C. Los filamentos de PLA se caracterizan por su fragilidad y delicadeza, y también, en comparación con los filamentos de ABS, un olor relativamente agradable y menos tóxico. Al imprimir filamentos de PLA podemos obtener una saturación de color fantástica. Normalmente se suele utilizar en maquetas, juguetes sometidos a bajo desgaste, piezas de prototipos y contenedores. ABS El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un termoplástico derivado del petróleo, que se encuentra comúnmente en revestimientos de automóviles, en sistemas de tuberías (DWV), en cascos y en juguetes como Lego. Los objetos impresos con filamento ABS cuentan con una resistencia, flexibilidad y durabilidad ligeramente más elevadas que la de los objetos fabricados con filamento PLA, pero el proceso de impresión resulta un poco más complicado, y sobre todo con humos más desagradables. El filamento ABS es más adecuado para artículos que se caen, se manipulan o calientan con frecuencia. Se puede usar para piezas mecánicas, especialmente si están sometidas a esfuerzos o deben encajarse con otras piezas. Los filamentos de ABS se caracterizan por su durabilidad, alta contracción durante el proceso de impresión, punto de fusión es de 210 ° - 250 ° C y olor característico. El ABS es más mate que el PLA y sus colores son menos intensos. Por su parte, ejemplos de uso de ABS serían: carcasas de móviles, mangos de herramientas, juguetes sometidos a un gran desgaste, componentes del revestimiento de los automóviles, cuadros eléctricos, muebles, equipamiento deportivo y bloques de Lego. Para entrar en más detalles sobre todos los tipos de filamentos y sus características, puedes consultar nuestra entrada: Comparación de los filamentos para impresoras 3D Donde encontrarás una tabla comparativa con las temperaturas, durabilidad, flexibilidad, adhesión y todas las especificaciones y características técnicas de los diferentes filamentos. 4. ¿Qué impresora 3D usar para mi diseño? Como viene siendo habitual, todo depende como siempre del presupuesto que tengas. Ahí tienes que informarte bien sobre las características de cada impresora y compararlas con los requerimientos que vas a necesitar. No es lo mismo comprar una impresora para iniciarte en el mundo de los FabLabs (espacios maker donde puedes encontrar aficionados a la impresión 3D), que una impresora para producir piezas finales para ámbito más profesional, donde necesitas un acabado específico. En este último caso puedes optar por imprimir con resinas, sobre todo por tecnologías de luz UV de las impresoras LED arriba vistas. Pero debes tener en cuenta, que los precios son bastante más elevados, pudiendo pasar de los 2.500€. Si quieres crear objetos de tamaño máximo 20 x 120 x 70 mm, puedes hacerte con la Creality LD-001 por 425€ en nuestro catálogo ( Ref. I0170). Por otra parte, las alternativas más asequibles son, como hemos visto, las de filamentos FDM, donde puedes gastar filamentos PLA por ejemplo, y tener impresoras desde los 200€ a los 450€. Una impresora ideal para iniciarte es la Anet A8, la cual disponemos en oferta por sólo 149,00€: Impresora 3D Anet A8 DIY KIT - Referencia I0017 Si buscas una buena relación calidad-precio, con buenos resultados por un coste adecuado, puedes decantarte por la Ender-3 PRO. Impresora Creality3D Ender-3 PRO - Referencia I0171 Además de la impresora, debes tener conocimientos de diseño y modelaje en 3D. Como hemos dicho hay muchos softwares, por lo que también puedes encontrar muchos tutoriales y cursos donde aprender a usar tanto los programas de diseño, como inspiración para crear tus propios objetos y diseños, y como usar una impresora 3D y todos sus elementos. Te recomendamos entrar en Fab Academy y conocer sus cursos, que, aunque son de un coste relativamente elevado, tienen unas bases muy sólidas donde podrás convertirte en todo un profesional. Por su puesto, también te recomendamos el mayor repositorio y comunidad de plantillas para imprimir: Thingiverse. Aquí podrás encontrar infinidad de propuestas, que pueden serte de utilidad o inspirarte. Y por supuesto, puedes unirte y participar con tus diseños. Fuentes https://all3dp.com/1/original-prusa-i3-mk3s-plus-review-3d-printer-specs/ https://www.3dhubs.com/3d-printing/processes/sla-dlp/ https://all3dp.com/2/lcd-vs-dlp-3d-printing-technologies-compared/ https://natubots.com/las-tres-tecnologias-base-impresion-3d/ https://3dwpraktyce.pl/rodzaje-technologii-druku-3d/ https://drukarki3d.pl/kategorie-oferty/drukarki-3d/systemy-dlp/ https://innovacion-tecnologia.com/fabricacion-aditiva/impresoras-3d-tecnologia-dlp/#:~:text=Las%20impresoras%20DLP%20est%C3%A1n%20por,de%20prototipos%20con%20alta%20definici%C3%B3n. https://formlabs.com/es/blog/comparacion-impresoras-3d-resina-sla-dlp/ https://www.3dnatives.com/es/fdm-o-sla-impresion-3d-131220172/#! https://blog.330ohms.com/2020/11/25/impresoras-3d-filamento-o-resina/ https://all3dp.com/2/lcd-vs-dlp-3d-printing-technologies-compared/ https://www.pccomponentes.com/tipos-de-impresoras-3d