IMPRESIÓN 3D Y SUS MATERIALES
TODO LO QUE NECESITAS SABER SOBRE LA IMPRESIÓN 3D A DÍA DE HOY
La impresión 3D con filamento utiliza un método llamado FDM (Fabricación con Filamento Fundido). Piensa en este proceso como una especie de "pegamento caliente" que construye un objeto capa por capa.
El Filamento
El filamento es un material plástico en forma de hilo largo y delgado, que se encuentra enrollado en un carrete. Este filamento puede estar hecho de distintos materiales, como PLA, ABS o PETG, que determinan las características del objeto final.
La Impresora y el Extrusor
La impresora tiene una pieza clave llamada extrusor, que es un poco como la punta de una pistola de pegamento caliente. El extrusor calienta el filamento hasta que se derrite, convirtiéndolo en un material semilíquido y listo para imprimir.
Construcción Capa por Capa
La impresora comienza a construir el objeto sobre una base plana, llamada cama de impresión. Siguiendo un diseño 3D, el extrusor coloca el material derretido en líneas finas sobre la cama, formando una capa inicial. Después, la impresora sigue colocando nuevas capas, una sobre otra, hasta completar el objeto.
Este proceso es similar a cómo construirías una pared con ladrillos, colocando uno sobre otro, solo que aquí las "capas de ladrillos" son de plástico derretido y forman estructuras mucho más complejas.
Enfriado y Solidez
A medida que el material se enfría, se solidifica, y la impresora continúa agregando capas hasta que el objeto esté completo. Este proceso es algo lento, pero asegura que cada capa se adhiera bien a la anterior, logrando una estructura firme.
Ventajas: Este método es excelente para crear piezas duraderas y funcionales. Además, el filamento ofrece una gran variedad de materiales y colores.
Limitaciones: A veces, las capas pueden ser visibles en el objeto final, lo que da un acabado menos liso que en otros métodos de impresión. Además, algunas formas complejas pueden requerir soportes adicionales que deben retirarse al final.
Impresión 3D con Filamento (FDM)
Impresión 3D con Resina (SLA/DLP)
La impresión en resina es un proceso diferente, conocido como SLA (Estereolitografía) o DLP (Procesamiento Digital de Luz). A diferencia del filamento, aquí el material utilizado es una resina líquida sensible a la luz, y la construcción del objeto se basa en el endurecimiento de esta resina mediante una luz especial.
La Resina Líquida
La impresora utiliza un tanque lleno de resina líquida. Esta resina es fotosensible, lo que significa que se endurece o cura cuando se expone a la luz ultravioleta (UV).
La Base y el Láser o Luz UV
El proceso comienza en una base que se encuentra dentro de este tanque de resina. Debajo de esta base, una luz láser o un proyector de luz UV dibuja la primera capa del diseño en la resina. Al iluminar esa zona específica, la resina en contacto con la luz se endurece y queda adherida a la base.
Construcción Capa por Capa, Pero al Revés
A diferencia de la impresión con filamento, aquí el objeto se construye "de abajo hacia arriba". La base se eleva un poco y el láser o la luz vuelve a iluminar la siguiente capa, solidificando más resina y uniendo las capas entre sí. Este proceso se repite hasta que se completa todo el objeto.
Es similar a levantar una escultura de resina endurecida capa por capa, desde la base hasta la parte superior.
Postprocesado y Curado Final
Al finalizar la impresión, el objeto está cubierto de resina líquida no endurecida. Esta resina extra se enjuaga y el objeto impreso debe pasar por un proceso adicional de curado con luz UV, para asegurar que esté completamente sólido y estable.
Este curado final mejora la resistencia y el acabado del objeto, haciéndolo más duradero.
Ventajas: La impresión en resina permite obtener un nivel de detalle extremadamente alto y superficies muy lisas, ideales para piezas decorativas, figuras o prototipos precisos.
Limitaciones: La resina puede ser frágil y menos resistente que los objetos impresos en filamento. Además, este método requiere un postprocesado con luz UV, y la resina emite olores fuertes, por lo que necesita ventilación y cuidados adicionales.
Resumen de los Procesos:
Filamento: La impresora funde el plástico y lo deposita capa por capa para crear objetos firmes y funcionales. Ideal para proyectos que necesitan durabilidad y una estructura sólida.
Resina: La impresora utiliza luz para solidificar capas de resina líquida, obteniendo piezas con gran detalle y acabado liso. Ideal para proyectos que requieren alta precisión y acabados visuales impecables.
Ambos métodos son efectivos, pero la elección depende de las características y el uso que se le quiere dar al objeto final.
PLA (Ácido Poliláctico)
Características: El PLA es uno de los filamentos más comunes y amigables para principiantes. Es un material biodegradable derivado de recursos naturales como el maíz o la caña de azúcar.
Ventajas:
Fácil de imprimir y con un acabado suave.
Olor casi imperceptible durante la impresión.
Ideal para proyectos decorativos o prototipos.
Disponible en una gran variedad de colores y acabados.
Desventajas:
Baja resistencia al calor, lo que puede hacer que se deforme bajo temperaturas altas.
Menos resistente en comparación con otros materiales, por lo que no es adecuado para piezas funcionales o mecánicas.
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
Características: ABS es un plástico fuerte y resistente, popular en aplicaciones industriales y de ingeniería.
Ventajas:
Alta durabilidad y resistencia a impactos.
Buena resistencia al calor.
Ideal para piezas funcionales y productos como carcasas o juguetes.
Desventajas:
Emite olores fuertes y vapores durante la impresión, lo que requiere un área bien ventilada.
Puede ser complicado de imprimir debido a la contracción al enfriarse, lo que puede causar deformaciones.
PETG (Polietileno Tereftalato Glicolizado)
Características: PETG combina la facilidad de uso del PLA con algunas propiedades del ABS, como resistencia al impacto y a productos químicos.
Ventajas:
Resistente, duradero y flexible, lo que lo hace adecuado para piezas funcionales.
Buena resistencia al agua y a productos químicos.
Fácil de imprimir y menos propenso a deformarse.
Desventajas:
La superficie puede ser pegajosa, lo que puede atraer polvo y suciedad.
Es más sensible a la temperatura y puede producir hilos entre las capas si no se ajustan bien los parámetros de impresión.
TPU (Poliuretano Termoplástico)
Características: Es un material flexible y elástico, que permite la creación de piezas de goma o productos blandos.
Ventajas:
Alta flexibilidad y resistencia al desgaste.
Ideal para proyectos que requieren elasticidad, como fundas de teléfono, juntas o neumáticos en miniatura.
Desventajas:
Puede ser más difícil de imprimir debido a su flexibilidad.
Requiere ajustes precisos en la impresora y una velocidad de impresión baja.
Nylon (Poliamida)
Características: Es un filamento fuerte, duradero y muy resistente al desgaste.
Ventajas:
Alta resistencia mecánica y a impactos.
Buena resistencia al calor, ideal para piezas funcionales y engranajes.
Ligero pero muy resistente.
Desventajas:
Absorbe la humedad rápidamente, lo que afecta la calidad de la impresión, por lo que debe almacenarse adecuadamente.
Requiere altas temperaturas de impresión y a veces una cama caliente.
Tipos de Filamentos para Impresión 3D
Tipos de Resina para Impresión 3D
Resina Estándar
Características: Esta es la resina más común para impresiones de alta precisión y detalle, usada principalmente en impresoras SLA y DLP.
Ventajas:
Permite obtener piezas con detalles finos y superficies lisas.
Ideal para modelos de exhibición y prototipos detallados.
Desventajas:
Fragilidad en comparación con otros materiales, no apta para piezas funcionales o de alto desgaste.
Emite olores fuertes y requiere postprocesado con alcohol isopropílico y curado UV.
Resina Resistente (Tough Resin)
Características: Diseñada para soportar más impacto y uso, esta resina es ideal para piezas funcionales y prototipos duraderos.
Ventajas:
Alta resistencia y durabilidad.
Mejora la resistencia a la tracción y el impacto, adecuada para piezas mecánicas.
Desventajas:
Menos detalles en comparación con la resina estándar.
Puede ser más cara y requiere un postprocesado cuidadoso.
Resina Flexible
Características: Esta resina crea piezas flexibles y elásticas, adecuadas para aplicaciones que requieren una textura suave y deformable.
Ventajas:
Ideal para juntas, amortiguadores, y piezas que requieren flexibilidad.
Resistente al desgaste y a la deformación temporal.
Desventajas:
Más difícil de imprimir y de manipular en comparación con otras resinas.
Limitada en términos de detalles finos y definición.
Resina de Alta Temperatura
Características: Está diseñada para soportar altas temperaturas, lo que la hace útil en aplicaciones industriales y de ingeniería.
Ventajas:
Ideal para piezas que deben soportar calor intenso sin deformarse.
Buena resistencia estructural.
Desventajas:
Puede ser frágil, por lo que es más adecuada para prototipos que para piezas sometidas a impacto.
Requiere un curado adecuado para lograr la resistencia térmica.
Resina Biocompatible
Características: Usada en aplicaciones médicas y dentales, esta resina es segura para contacto con la piel en aplicaciones específicas.
Ventajas:
Certificada para aplicaciones médicas y dentales.
Proporciona alta precisión para piezas detalladas.
Desventajas:
Costo elevado debido a los requisitos de biocompatibilidad.
Requiere equipos de postprocesado y curado específicos para garantizar su seguridad.