La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es una tecnología que permite crear objetos tridimensionales a partir de un modelo digital. Consiste en depositar capas sucesivas de material, generalmente plástico, metal o cerámica, hasta obtener la forma deseada.
Aunque sus orígenes se remontan a varias décadas, este avance tecnológico se ha visto potenciado con la transición de los procesos analógicos a los digitales, y su especial importancia en lo que conocemos como industria 4.0.
La principal ventaja de estas tecnologías es una reducción superior al 60% en el uso de los materiales en el proceso de fabricación, lo que implica una disminución del peso de las piezas fabricadas. Igualmente, la fabricación aditiva permite reducir notablemente los tiempos de desarrollo de prototipos por la gran agilidad, versatilidad y reducido coste en procesos iterativos, además de permitir la ejecución de geometrías complejas que no son posibles con los métodos tradicionales.
Actualmente existe una amplia gama de tecnologías de impresión 3D, que permiten trabajar con todo tipo de materiales: plásticos, metálicos, cerámicos o madera, lo que permite su implementación en múltiples aplicaciones y productos.
Esta tecnología tiene múltiples aplicaciones en diversos sectores, como la medicina, la arquitectura, el arte o la industria. En este último caso, la impresión 3D ofrece ventajas como la reducción de costes, la personalización, la rapidez y la flexibilidad.
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Tipos de impresoras 3D
Existen varios tipos de impresoras 3D, según el método que emplean para depositar el material. Algunos de los más comunes son:
- FDM (Fused Deposition Modeling): Esta tecnología usa un filamento de plástico que se calienta y se extruye a través de una boquilla. La boquilla se mueve en las direcciones X e Y, mientras que la plataforma se mueve en la dirección Z, formando el objeto capa por capa. Es una de las tecnologías más populares y accesibles, ya que permite imprimir con diversos materiales y colores. Sin embargo, tiene algunas limitaciones, como la baja resolución, el efecto de escalera o la necesidad de soportes para algunas geometrías.
- SLA (Stereolithography): Esta tecnología usa una resina líquida que se solidifica al ser expuesta a una luz ultravioleta. La luz se proyecta sobre la resina mediante un láser o un proyector, creando el objeto capa por capa. La plataforma se mueve en la dirección Z, sumergiendo o elevando el objeto en el tanque de resina. Es una de las tecnologías más antiguas y precisas, ya que permite imprimir con gran detalle y superficies lisas. Sin embargo, tiene algunos inconvenientes, como el alto coste de la resina, la toxicidad, la fragilidad o la necesidad de post-procesado.
- SLS (Selective Laser Sintering): Esta tecnología usa un polvo de material, generalmente metal o plástico, que se fusiona al ser calentado por un láser. El láser se mueve en las direcciones X e Y, creando el objeto capa por capa. La plataforma se mueve en la dirección Z, bajando el objeto en el lecho de polvo. Es una de las tecnologías más avanzadas y robustas, ya que permite imprimir con materiales resistentes y complejos, sin necesidad de soportes. Sin embargo, tiene algunas desventajas, como el alto coste de la máquina, el polvo y el láser, la dificultad de recuperar el material sobrante o la necesidad de enfriamiento.
El uso de CADE de la impresión 3D para el modelado de piezas
En el departamento Industria 4.0 de CADE, utilizamos la impresión 3D para prototipar una serie de piezas para un cliente o para integrarlos en nuestros proyectos de robótica, las cuales requieren un diseño complejo y unas dimensiones específicas. Estas piezas serían difíciles de fabricar con los métodos tradicionales, como el moldeado o el mecanizado, ya que implicarían un alto consumo de material, tiempo y energía.
Gracias a las impresoras 3D, podemos crear estas piezas en cuestión de horas, con un coste muy reducido y una alta precisión. Además, podemos modificar el diseño fácilmente si es necesario, sin tener que desechar el material sobrante.
Para realizar este proyecto, utilizamos programas de diseño CAD como Solidworks, que nos permite diseñar las piezas en un entorno virtual y exportarlas en un formato compatible con la impresión 3D, como el STL o el OBJ Este software nos ofrece diferentes herramientas para crear modelos 3D precisos a partir de operaciones paramétricas y así poder cumplir los requisitos técnicos de las soluciones planteadas.
A continuación, os mostramos un ejemplo real de cómo se imprimen las piezas en nuestra impresora 3D. Podéis observar la velocidad y la calidad con la que se van formando las capas de material, y cómo el resultado final se ajusta al modelo digital.
Si queréis saber más sobre esta tecnología o sobre nuestros servicios, no dudéis en contactarnos.
