Ocho tipos de tecnologías de impresión 3D Introducción y principios de funcionamiento
Sinterización selectiva por láser (SLS)
La sinterización selectiva por láser (SLS) funde el polvo a base de nailon para convertirlo en plástico sólido. Dado que las piezas de SLS están hechas de materiales termoplásticos, son duraderas, adecuadas para pruebas funcionales y pueden soportar bisagras y cierres flexibles. En comparación con la SL, las piezas son más robustas, pero el acabado de la superficie es más rugoso. La SLS no requiere estructuras de soporte, por lo que se pueden anidar varias piezas en una sola construcción utilizando toda la plataforma de construcción, lo que la hace adecuada para una mayor cantidad de piezas que otros procesos de impresión 3D. Muchas piezas de SLS se utilizan para la creación de prototipos y algún día se moldearán por inyección.
Principio: Bajo el control de la computadora, el rayo láser sinteriza selectivamente según la información de la sección transversal de las capas. Después de que se completa una capa, se sinteriza la siguiente capa. Una vez que se completa toda la sinterización y se elimina el exceso de polvo, se puede obtener una pieza sinterizada.
Estereolitografía (SLA)
La estereolitografía (SLA) es el proceso de impresión 3D industrial original. Las impresoras SLA son buenas para producir piezas con gran detalle, acabado de superficie suave y tolerancias estrictas. El acabado de la superficie de las piezas SLA no solo tiene un buen aspecto, sino que también ayuda a la funcionalidad de las piezas (por ejemplo, para probar el ajuste del conjunto).
Principio: La tecnología de estereolitografía consiste en que un rayo láser es controlado por una computadora y la resina fotosensible líquida se cura capa por capa a través de los datos de diseño proporcionados por el sistema CAD. Este método de unión capa por capa combina el movimiento plano del láser con el movimiento vertical de la plataforma para fabricar objetos tridimensionales.
Tecnología de inyección de tinta (PolyJet)
PolyJet es otro proceso de impresión 3D de plástico, pero con una particularidad: permite fabricar piezas con múltiples atributos, como color y material. Los diseñadores pueden utilizar esta tecnología para crear prototipos de elastómeros o piezas sobremoldeadas. Si su diseño es de un solo plástico rígido, le recomendamos que utilice SL o SLS, ya que de esta manera resulta más económico. Sin embargo, si está creando un prototipo de un diseño de caucho de silicona o sobremoldeado, PolyJet le permite evitar invertir en herramientas al principio del ciclo de desarrollo. Esto puede ayudarlo a iterar y validar su diseño más rápido y ahorrar dinero.
Principio: Cada capa de material polimérico fotosensible se solidifica inmediatamente después de ser rociada con luz ultravioleta, de modo que se produce un modelo solidificado, que se puede transportar y utilizar inmediatamente sin necesidad de solidificación posterior. El material de soporte tipo gel especialmente diseñado para soportar geometrías complejas se puede quitar fácilmente con la mano o rociando agua.
Modelado por deposición fundida (FDM)
El modelado por deposición fundida (FDM) es una tecnología de impresión 3D de escritorio común para piezas de plástico. La función de una impresora FDM es extruir filamentos de plástico capa por capa sobre la plataforma de construcción. Este es un método económico y rápido para hacer modelos físicos. En algunos casos, el FDM se puede utilizar para pruebas funcionales, pero esta tecnología es limitada debido al acabado superficial relativamente rugoso y la resistencia insuficiente de las piezas.
Principio: El proceso FDM funde y extruye alambre de plástico a través de una boquilla de alta temperatura, y el alambre se acumula, se enfría y se solidifica en la plataforma o el producto procesado, y la entidad se obtiene acumulando capa por capa.
Procesamiento digital de luz (DLP)
El procesamiento de luz digital es similar al SLA porque utiliza luz para curar la resina líquida. La principal diferencia entre estas dos tecnologías es que el DLP utiliza una pantalla de proyección de luz digital, mientras que el SLA utiliza un láser ultravioleta. Esto significa que una impresora 3D DLP puede generar imágenes de una capa de construcción completa a la vez, lo que aumenta la velocidad de construcción. Aunque se utiliza a menudo para la creación rápida de prototipos, el mayor rendimiento de la impresión DLP la hace adecuada para la producción de lotes pequeños de piezas de plástico.
Principio: El principio es proyectar la fuente de luz emitida por la luz a través de la lente condensadora para uniformar la luz, y luego a través de una rueda de color para dividir la luz en tres colores RGB (o más colores), y luego proyectar el color en el DND a través de la lente, y proyectar una imagen a través de la lente de proyección.
Fusión por haz de electrones (EBM)
La fusión por haz de electrones es otra tecnología de impresión 3D de metales que utiliza un haz de electrones controlado por una bobina electromagnética para fundir el polvo metálico. Durante el proceso de construcción, la plataforma de impresión se calienta y se encuentra en un estado de vacío. La temperatura a la que se calienta el material está determinada por el material utilizado.
Principio: Importe los datos del modelo sólido 3D de la pieza en el equipo EBM, y luego extienda una fina capa de polvo metálico fino en la cámara de trabajo del equipo EBM, y use la energía de alta densidad generada en el foco del haz de electrones de alta energía después de la deflexión y el enfoque para hacer que la capa de polvo metálico escaneada genere alta temperatura en un área pequeña local, lo que resulta en la fusión de partículas metálicas, y el escaneo continuo del haz de electrones hará que pequeños charcos individuales de metal fundido se fusionen y solidifiquen, conectándose para formar capas de metal lineales y planas.
Fusión de chorro múltiple (MJF)
De manera similar al SLS, la fusión por chorro múltiple también utiliza polvo de nailon para fabricar piezas funcionales. En lugar de utilizar un láser para sinterizar el polvo, la MJF utiliza una matriz de inyección de tinta para aplicar un agente de fusión al lecho de polvo de nailon. A continuación, el elemento calefactor pasa a través del lecho para fusionar cada capa. En comparación con el SLS, esto da como resultado propiedades mecánicas más consistentes y un acabado superficial mejorado. Otro beneficio del proceso MJF es el tiempo de construcción más rápido, lo que reduce el costo de producción.
Principio: El modo de funcionamiento de esta tecnología es muy interesante: primero se extiende una capa de polvo, luego se rocía el fundente y, al mismo tiempo, se rocía una especie de agente de detalle para asegurar la finura del borde del objeto impreso y, luego, se aplica una fuente de calor nuevamente. Esta capa se considera completada. Y así sucesivamente hasta que se completa el objeto 3D.
Sinterización directa de metales por láser (DMLS)
La impresión 3D de metal abre nuevas posibilidades para el diseño de piezas metálicas. A menudo se utiliza para reducir conjuntos de metal de varios componentes a componentes individuales o piezas ligeras con canales internos o características ahuecadas. La DMLS se puede utilizar para la creación de prototipos y la producción porque la densidad de las piezas es tan densa como la producida por los métodos tradicionales de fabricación de metales, como el mecanizado o la fundición.
Principio: Mediante el uso de un rayo láser de alta energía y controlado por datos de modelos 3D para fundir localmente la matriz metálica y, al mismo tiempo, sinterizar y solidificar el material metálico en polvo y apilarlo automáticamente capa por capa para generar una pieza sólida densa con forma geométrica.
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