La impresión 3D llamada también “fabricación aditiva”, ya que trabaja en sentido opuesto al mecanizado tradicional, que realiza la pieza eliminando material de la pieza en bruto. Con esta tecnología, la pieza se realiza por capas superpuestas. Cada layer (capa) corresponde a la sección transversal del objeto. De esta manera se pueden realizar geometrías muy complejas.
Se parte de un diseño 3D realizado con software de diseño CAD, que sucesivamente se guarda en formato STL (nube de puntos). Este archivo se pasa al software de “corte”, que secciona el componente en capas. Llegados a este punto, la impresora 3D es capaz de reproducir las diferentes secciones del objeto.
Las ventajas de la impresión aditiva industrial en comparación con los métodos de mecanización tradicionales son varias:
Geometrías
La impresión 3D debe su enorme difusión en los procesos industriales gracias a su capacidad de reproducir objetos de formas muy complejas. Este aspecto representa una ventaja muy importante: se pueden realizar piezas con canalizaciones interiores, agujeros con formas complejas y socavados que no se pueden realizar con otros métodos;
Adaptabilidad de utilización
En comparación con las técnicas más tradicionales, la impresora 3D no necesita otras herramientas ni equipos exteriores (moldes, fijaciones, etc.). Los únicos parámetros para considerar son, por ejemplo, las dimensiones máximas de la pieza, el material o el tiempo de realización.
Además, la modificación de la pieza puede realizarse en poco tiempo modificando el modelo 3D y lanzando de nuevo la impresión para realizar un segundo prototipo. Hoy en día, según las diferentes tecnologías de impresión 3D, se puede trabajar con diferentes materiales: polímeros, plástico, metales, y también con hormigón o tejidos biológicos;
Rapidez
La impresión 3D garantiza una realización de la pieza en poco tiempo, con la posibilidad de aportar modificaciones, reduciendo el tiempo y los costes;
Costes
Es importante tener en cuenta la naturaleza y la complejidad de los diseños que se desean replicar en serie.
Por ejemplo, en comparación con el moldeo por inyección, la impresión 3D es rentable económicamente en caso de diseños complejos. Al contrario, si se trata de piezas geométricamente simples, podría ser más adecuado un mecanizado tradicional.
Además, el proceso de impresión 3D está lo suficientemente automatizado como para no necesitar mucho tiempo de mano de obra y mantenimiento.
Qué puede realizar con el servicio de impresión 3D online
Desde los prototipos hasta los productos acabados con formas y geometrías particularmente complejas. Tiempo de producción reducido, bajos costes de realización y reproducibilidad son las características que garantizan a la impresión 3D de convertirse en una óptima herramienta tanto para productos bajo demanda como en serie. Además, permite trabajar con una amplia variedad de materiales y concede mucho espacio a la creatividad.
Límites de la impresión 3d online
Los límites consisten en las características del proyecto:
- Tamaño cada impresora tiene su espacio de trabajo y capacidad de producción. En este caso para objetos particularmente grandes será necesario evaluar máquinas adecuadas.
En ErreBiLab las dimensiones máximas que se pueden realizar son un cubo de trabajo de 500x500x500 mm;
- Complejidad como ya se ha mencionado, la impresora 3D es rentable económicamente solo en caso de proyectos complejos. Si se trata de prototipos o modelos geométricamente más simples, las técnicas tradicionales podrían ser más convenientes;
- Tiempo dependiendo de la cantidad de piezas a producir, la impresora 3D puede que no sea rentable para grandes cantidades (serie mediana y grande).
Técnicas de impresión y diferencias
En cuanto a los materiales de plástico, existen diferentes métodos de impresión 3D:
- FDM: fused deposition modeling (o modelado por deposición fundida). En este caso la máquina funde y extruye un filamento de material termoplástico, que una boquilla deposita capa por capa en la zona de impresión. Pueden usarse diferentes materiales como ABS, PLA y otras mezclas (incluso de diferentes colores). La resolución y precisión son inferiores que con otras técnicas de impresión.
- SLA: stereolithography (estereolitografía). Fue la primera tecnología de impresión 3D, inventada en los años 80. Se utiliza un láser para polimerizar una resina líquida de plástico duro (proceso de fotopolimerización). Se consigue una resolución y precisión más altas, con detalles y acabados superficiales mejores que con otras tecnologías. Es la elección mejor para piezas con tolerancias estrechas y superficies con baja rugosidad.
- SLS: selective laser sintering (sinterización láser selectiva). Estas impresoras utilizan láser de potencia elevada para fundir partículas de polvo de polímeros, mientras que el polvo no fundido sirve de soporte para la parte que “crece” durante el proceso; de esta manera se elimina la necesidad de tener estructuras de soporte específicas. Las características mecánicas de las piezas fabricadas con esta tecnología son muy elevadas (se pueden comparar con las de piezas fabricadas con moldeo por inyección). El material más utilizado es el nailon.
En cuanto a los materiales metálicos, los materiales pueden ser de lo más variado, desde aleaciones de aluminio, titanio, acero hasta aleaciones de acero-níquel-cromo (Inconel, resistente a las altas temperaturas), acero inoxidable, acero martensítico o aleaciones de cromo-cobalto:
- POWDER BED FUSION: esta es la técnica más difundida en el campo de la impresión 3D metálica. Estas máquinas distribuyen una capa fina de polvo metálico en una placa de trabajo y después funden las zonas que corresponden a la sección transversal de la pieza. En este sector existen dos tecnologías principales:
- SLS: selective laser melting (también conocido con las siglas DMLS, SLS, DMP, LPBF). En este caso, un láser de alta potencia funde las zonas correspondientes a las secciones transversales de la pieza. Una vez terminada la impresión, el usuario retira el polvo que no se ha fundido, separa la pieza da la placa y lleva a cabo cualquier tratamiento posterior.
- EBM: electron beam melting. En este caso se utiliza un haz de electrones para fundir los polvos; la calidad final es inferior a la tecnología SLS, pero la velocidad de producción es seguramente mayor. Las máquinas son muy caras y necesitan un operador específico.
- DIRECT ENERGY DEPOSITION: en este caso, en lugar de utilizar un lecho de polvo, el material es suministrado directamente por el cabezal de impresión, que simultáneamente lo funde en la pieza que se va a construir. Esta tecnología, a diferencia de la POWDER BED FUSION, puede utilizarse para reparar piezas dañadas. En este sector existen dos tipos: POWDER DED y WIRE DED. En el primer caso, el cabezal de impresión distribuye y funde partículas de polvo, en el segundo el metal tiene forma de alambre.
- BINDER JETTING: Esta innovadora y reciente tecnología podría sustituir la SLS para aplicaciones a gran escala y alta productividad, gracias a su velocidad y escalabilidad. En estas máquinas, primero se deposita una capa de polvo en la placa de trabajo, después un cabezal de impresión (parecido al de las impresoras de chorro de tinta), distribuye un polímero aglomerante estructural donde se encuentra la sección transversal de la pieza. Estas máquinas necesitan un segundo proceso de sinterización en hornos adecuados, en los que el polímero aglomerante es eliminado y la pieza se vuelve efectivamente metálica. Las ventajas consisten en una alta velocidad y modularidad de impresión, en el hecho de que se puedan sinterizar muchas piezas en enormes hornos; por desgracia, estas máquinas son muy caras en la actualidad.
- BOUND POWDER EXTRUSION (atomic diffusion additive manufacturing): esta reciente tecnología no usa polvos metálicos, sino polvos ya mezclados con polímeros aglomerantes. Esto elimina los riesgos relacionados con la manipulación de polvos potencialmente peligrosos. Se extruye un filamento de polvo metálico y polímero, realizando una pieza “verde”. Llegados a este punto, se necesitan dos pasos de postproducción: primero se “lava” el polímero y luego la pieza se sinteriza en un horno. Los costes de estas máquinas son muy bajos, pero el proceso necesita más pasos en la postproducción.
Cómo funciona ErreBiLab:
ErreBi Lab es el servicio de creación de prototipos online para aquellos que necesitan desarrollar un modelo (simple o complejo) en poco tiempo y con costes competitivos.
Tenemos diseñadores capaces de diseñar su modelo y/o guiarles en la fase de producción: desde el diseño, pasando por la elección de los materiales, hasta la realización.
Algunos simples pasos para realizar su proyecto:
- Elegir el modo de impresión entre Filamento y Resina;
- Tamaño de impresión con Resina 330mm, 185mm x 400mm;
- Tamaño de impresión con Filamento 500mm x 500mm x 500mm;
- Elegir el tipo de material deseado;
- Elegir el color del material;
- Elegir la calidad: alta, media o baja;
- Si ha elegido el modo de impresión de filamento, puede elegir el porcentaje de llenado;
- Llegados a este punto, puede cargar el archivo a procesar. Los formatos permitidos son: .stl, .obj, 3mf para la impresión 3D;
- Una vez cargado el archivo puede visualizar su presupuesto y los descuentos previstos según la cantidad;
- Antes de añadir el producto al carrito de la compra, puede volver a ver todos los parámetros previamente introducidos, modificarlos y obtener el coste por unidad actualizado en tiempo real;
- Una vez definidas las características del producto, se pueden añadir unas notas para la oficina de producción;
- Añadir el producto al carrito de la compra y confirmar su pedido.
Para grandes cantidades y otros mecanizados le recomendamos que solicite un presupuesto personalizado. Si necesita ayuda, estamos a su disposición: rellene el formulario o póngase en contacto con nosotros en el número de referencia. Tramitaremos su solicitud lo antes posible.
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