Las impresoras 3D se han hecho cada vez más populares en los últimos años. Pueden utilizarse, por ejemplo, para reimprimir en casa piezas de repuesto pequeñas y grandes sin tener que comprarlas por separado. Pero las impresoras 3D profesionales también se utilizan en la industria. Pero, ¿cómo funcionan realmente estos dispositivos? Con el paso del tiempo, se han establecido tres procesos que te presentamos a continuación.
- Así funciona una impresora 3D en general
- Para usuarios particulares: Fused Deposition Modelling
- Procesos industriales: Estereolitografía y sinterización láser
Cómo funciona una impresora 3D en general
La tecnología de las impresoras 3D ya se desarrolló en los años 80 y desde entonces se ha utilizado especialmente en la industria, por ejemplo para la producción de complicadas piezas de automóviles. En los últimos diez años, sin embargo, la tecnología también se ha adaptado para el uso privado en el hogar y ha mejorado constantemente en el proceso. Mientras que hace unos años las impresoras costaban varios cientos de euros, hoy en día puedes conseguir tu propia impresora por bastante menos dinero.
Básicamente, el funcionamiento de una impresora 3D es similar al de las impresoras normales: en lugar de un archivo de texto o imagen, primero se crea un modelo con un software 3D antes de imprimirlo. Posteriormente, esto indica a la impresora dónde aplicar o curar el material. A continuación, el modelo se envía a la impresora, que inicia la impresión en 3D. El funcionamiento exacto de la impresión y su duración dependen de la técnica elegida y del material. Sin embargo, una impresión en 3D en el sector privado suele tardar varias horas, dependiendo del tamaño del modelo. Puedes conocer cómo funcionan las impresoras 3D tanto para fines privados como para la industria en las siguientes secciones.
Para usuarios privados: Modelado por deposición fundida
Debido a que las impresoras y los materiales del Modelado por deposición fundida son algo más baratos en comparación con los otros métodos, son los más utilizados en entornos privados. El proceso utiliza materiales que se vuelven líquidos y pueden moldearse cuando se calientan ligeramente. Se trata, por ejemplo, de plásticos como el PET, pero en teoría también se puede utilizar el chocolate para ello.
El material se calienta en un cabezal de impresión y luego se aplica en capas finas a una placa con una boquilla. El modelo se imprime capa a capa de abajo a arriba. El cabezal de impresión puede moverse con flexibilidad en cualquier dirección para alcanzar cualquier punto del área de impresión.
Dado que el material necesita cierto tiempo para endurecerse y que sólo se puede aplicar una nueva capa cuando la de abajo se ha endurecido al menos un poco, el proceso de impresión tarda un tiempo relativamente largo. Además, es posible que haya que prever estructuras de soporte para que la construcción no se derrumbe sobre sí misma cuando aún no es completamente sólida.
Procesos industriales: Estereolitografía y Sinterización Láser
Además, hay otros métodos de impresión 3D que se utilizan más habitualmente en la industria. En teoría, por supuesto, también podrían utilizarse en el ámbito privado, pero debido a su tamaño y modo de funcionamiento, sólo son realmente adecuadas si se imprime un gran número de modelos a la vez.
La estereolitografía es el proceso de impresión 3D más antiguo. Consiste en rellenar una cuenca con resina sintética que se endurece bajo la radiación UV. Por encima de la cuenca cuelga un dispositivo que puede emitir rayos UV específicos. También hay una plataforma en la cuenca que puede subir y bajar. Al principio del proceso de impresión, la plataforma es lo suficientemente alta como para ser cubierta muy ligeramente con la resina. A continuación, se emiten rayos UV desde arriba de forma que la resina se endurece en determinados lugares. Cuando una capa es sólida, la plataforma se desplaza un poco hacia abajo, la resina corre sobre la capa endurecida y la siguiente capa se endurece con los rayos UV. De este modo, el modelo se va formando capa a capa desde abajo hacia arriba. Cada capa tiene sólo una fracción de milímetro de espesor. La gran ventaja de este método en comparación con los otros es que los bordes del modelo son suaves y no ásperos al final.
En el sinterizado por láser hay dos áreas: Por un lado, un contenedor en el que reposa el material de impresión. Puede ser, por ejemplo, un plástico en polvo o incluso metal. Por otro lado, existe de nuevo una plataforma sobre la que se imprime el modelo. Al principio, la impresora utiliza un rodillo para recoger el material del primer contenedor y aplicarlo finamente sobre la plataforma. Sobre la plataforma cuelga un láser que puede endurecer ciertas zonas del material, como en la estereolitografía. A continuación, la plataforma desciende un poco, el rodillo aplica nuevo material y el láser vuelve a endurecer determinadas zonas del material. La ventaja del sinterizado por láser es que el material se endurece inmediatamente y no hay que planificar elaboradas estructuras de soporte.