Introducción a las impresoras 3D: ¿qué son y cómo funcionan?
¿Qué es una impresora 3D?
Qué es una impresora 3D: Fuente de la imagen: bernardmarr.com
Una impresora 3D es un tipo de impresora que puede crear objetos 3D. La impresora trabaja construyendo un objeto a partir de una serie de capas delgadas de material, una sobre otra. Este proceso está controlado por un ordenador, que envía instrucciones a la impresora indicándole qué forma debe crear. Las impresoras 3D pueden crear objetos con una variedad de materiales como plástico, metal e incluso células humanas.
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¿Cómo funciona?
El objeto se diseña inicialmente de forma virtual. La impresora 3D puede leer este diseño como un plano. El software de diseño asistido por ordenador, una categoría de software que puede generar dibujos exactos y gráficos técnicos, se utiliza para crear configuraciones virtuales. Un escáner 3D, que escanea un objeto existente básicamente tomando imágenes desde varios ángulos, también se puede utilizar para generar modelos 3D.
Para imprimir el diseño en 3D, el modelo debe cortarse. El corte en 3D consiste en dividirlo en numerosas capas. Utilizando un cortador de impresora 3D, el modelo se corta en cientos o incluso miles de capas pequeñas y horizontales.
Las porciones del modelo, llamada código G, ahora estarán listas para cargarse en la impresora 3D. Para transferir el modelo a rodajas desde el equipo, puede utilizar un cable USB o conexión Wi-Fi. La impresora 3D lee cada porción del modelo cuando se carga el archivo y produce el modelo capa por capa.
Por lo general, el mejor software de modelado 3D y software Slicer: SelfCAD
Alguien trabaja en SelfCAD: Fuente de la imagen: selfcad.com
SelfCAD es un software CAD sencillo y gratuito que integra capacidades de modelado, renderización e impresión 3D bajo un mismo techo. Aunque SelfCAD es casi similar a Fusion 360 y TinkerCAD en sus funcionalidades, es una de las mejores alternativas a Fusion 360 porque es fácil de utilizar y potente a la vez. SelfCAD es también la alternativa perfecta a TinkerCAD porque, además de ser fácil de utilizar, los usuarios también pueden utilizarlo para crear modelos complejos.
SelfCAD ofrece una herramienta de corte en 3D que se ejecuta en la nube y no es necesario descargarla. Es más fácil configurarlo y aprenderlo. El cortador de SelfCAD puede calcular los tiempos de impresión, saber cuánto material se utiliza y detectar rápidamente errores comunes como la altura de la capa o el porcentaje de densidad de relleno, por ejemplo, con la ayuda de una vista previa completa de la capa. Además funciona con la mayoría de impresoras 3D FDM del mercado.
Además de tener SelfCAD en ejecución en ordenadores Windows y Mac, también funciona online y todas estas versiones están sincronizadas. Esto te permite trabajar en cualquier momento y en cualquier sitio. Las herramientas de dibujo y bocetos a mano alzada son algunas de las otras herramientas esenciales de SelfCAD para ayudarle a crear modelos 3D desde cero. También puede utilizar los muchos generadores de formas 3D disponibles como primitivos para crear sus diseños.
Tipo de impresoras 3D
El mercado de la impresión 3D se ha expandido significativamente con el tiempo, produciendo nuevas tecnologías (y un nuevo lenguaje para describir los distintos procesos de fabricación aditiva). Un organismo de normalización internacional llamado ASTM International publicó la nomenclatura estándar en 2012 que clasificaba la tecnología de fabricación aditiva en siete categorías principales para ayudar a entender ese lenguaje. Aquí está una breve descripción de los muchos tipos de impresión 3D:
1) Jetting de ligante
Es el proceso de enrollar una fina capa de polvo a través de la plataforma de construcción. Este polvo puede ser de plástico, vidrio, metal o arena. Entonces, el polvo se fusiona exclusivamente en las ubicaciones indicadas en el archivo digital mediante el cabezal de la impresora rociando una solución de encuadernación (similar al pegamento).
Cuando el objeto ha terminado de imprimirse, el procedimiento se repite y cualquier pulso adicional que soportó el objeto durante la construcción se recoge y se conserva para un uso futuro. Aunque puede ser caro, especialmente para sistemas grandes, la inyección de ligante puede utilizarse para producir piezas razonablemente grandes.
2) Jet de material
Cuando el material se deposita con un cabezal de impresora de inyección de tinta, funciona como una impresora de escritorio normal. El procedimiento puede imprimir ceras y otros materiales, pero normalmente emplea un plástico que necesita luz para hacerse firme (llamado fotopolímero).
Utilizando boquillas de impresora de inyección de tinta adicionales, la inyección de material puede integrar varios materiales y realizar piezas precisas. Sin embargo, las máquinas son caras y los tiempos de construcción pueden ser largos.
3) Power Bed Fusion
Una fuente de calor, como un láser o un haz de electrones, se utiliza en la fusión del lecho de polvo, que es similar a la inyección de ligante en el que las capas de polvo se fusionan (ya sea fundida o sinterizada, una técnica que utiliza calor o presión para realizar un sólido). masa de material sin fundirlo).
Aunque las técnicas de cama en polvo pueden crear piezas sólidas de metal y polímero de excelente calidad y resistencia, existen pocas opciones de materias primas disponibles para este tipo de fabricación aditiva.
4) Laminación de una lámina
Para crear un objeto 3D, los sistemas de laminación de láminas utilizan pegatinas, fuentes de calor a baja temperatura u otras fuentes de energía para unir hojas delgadas de material (normalmente papel o metales). Los costes de material más bajos de cualquier proceso aditivo se proporcionan por los sistemas de laminación de láminas, que permiten a las empresas imprimir en materiales sensibles al calor como el papel y la electrónica. Sin embargo, el procedimiento podría ser algo menos preciso que otros tipos de tecnologías de fabricación aditiva.
5) Depósito de energía dirigida
Existen numerosas variaciones de la deposición de energía dirigida, pero todas se adhieren al mismo procedimiento fundamental. Una fuente de alta energía, como un láser, se utiliza para fundir alambre o material en polvo colocado en capas finas. La construcción de componentes enormes y la reparación de piezas existentes utilizan a menudo métodos de deposición de energía dirigida. Sin embargo, el postprocesamiento de estas piezas está a menudo más implicado con esta tecnología.
6) Fotopolimerización de cuba
La forma más antigua de impresión 3D, la fotopolimerización, utiliza una resina líquida curada bajo lámparas específicas para producir objetos en 3D. Según el modelo, se utiliza un proyector o láser para iniciar una reacción química que endurece la resina en capas finas. Aunque los materiales disponibles son restringidos y el equipo puede ser caro, estos métodos pueden producir piezas muy precisas con detalles finos.
¿Cómo elegir una impresora 3D?
Hay que tener en cuenta los siguientes puntos clave a la hora de seleccionar una impresora 3D.
- Velocidad de impresión: a la hora de seleccionar una impresora 3D, la velocidad es un factor esencial a tener en cuenta.
- Precisión: la precisión de varias impresoras varía. Por lo general, el coste de una impresora aumenta con la precisión requerida. Para aplicaciones de producción, es necesario tener en cuenta la precisión de la geometría de la pieza, el tamaño y la contracción del material.
- Tecnología de la impresora: todas las impresoras 3D actuales se construyen utilizando al menos cuatro tipos de tecnología. Es vital entender la tecnología que mejor se adapte a sus necesidades.
- Material de impresión 3D: actualmente existe una variedad cada vez mayor de materias primas disponibles. No todas las impresoras pueden manejar todo tipo de material. Antes de elegir una impresora 3D, debe ser consciente de sus necesidades.
Ventajas de las impresoras 3D
No me cabe duda de que la impresión 3D es la dirección del futuro. Las impresoras 3D marcan una diferencia significativa en nuestras vidas produciendo desde pequeños artículos como clips hasta grandes alas de avión. A continuación se muestran algunas de las ventajas de las impresoras 3D.
- Ahorre tiempo y dinero permitiendo a las empresas producir prototipos de forma rápida y económica.
- Las impresoras 3D pueden crear productos con diseños complejos que sería difícil o imposible que crear con los métodos de fabricación tradicionales.
- Ofrecen más opciones de personalización, puesto que las empresas pueden diseñar sus propios productos o modificar los diseños existentes para satisfacer sus necesidades específicas.
- La impresión 3D puede ser respetuosa con el medio ambiente. Las impresoras 3D utilizan menos materiales y menos energía que los métodos tradicionales, lo que las hace mejores para el medio ambiente.
- Son útiles para pequeñas empresas que no pueden permitirse el lujo de invertir en equipos de fabricación a gran escala.
Inconvenientes de la impresora 3D
Aunque las impresoras 3D parecen una invención milagrosa, no es necesariamente así. El alto coste (especialmente relevante para un país en desarrollo como India), el elevado consumo de energía y la velocidad son algunos de los inconvenientes de las impresoras 3D. Las impresoras 3D precisas y de alta calidad son todavía costosas. Además, muchas cosas no se pueden imprimir simultáneamente con impresoras 3D. Por eso, la impresión comercial en 3D de un producto tarda más tiempo. De nuevo, hacer funcionar una impresora 3D es más caro en sitios como la India, donde la energía es cara. Aunque estas limitaciones se están superando lentamente a medida que avanza la tecnología.
¿Cuál es el coste de una impresora 3D?
La estimación de las impresoras 3D varía en función de sus necesidades particulares. Hay muchos tipos diferentes de impresoras 3D y el valor de una impresora 3D depende de su tamaño, características, calidad, durabilidad, rendimiento y sitio de fabricación.
El precio medio de las impresoras 3D en el mercado, 400 dólares, está sesgado de forma desproporcionada hacia los modelos de consumo más baratos. La mayoría de las impresoras 3D de nivel de entrada y aficionados cuestan entre 300 y 500 dólares, mientras que algunas pueden costar hasta 1500 dólares. Los costes de las impresoras 3D más avanzadas, como los modelos Enthusiast y Professional, oscilan entre los 1.500 y los 20.000 dólares, dependiendo de las características de la impresora. Por último, pero no menos importante, las impresoras 3D empresariales/industriales pueden costar entre 20.000 y 100.000 dólares por adquirir y operar.
Conclusión
La impresión 3D es una industria en rápido crecimiento. El mercado ya se ha visto muy afectado y se seguirá afectando a medida que se incorporen más inversores. Habrá un poco para que se haga cargo del mercado, así que ahora es un buen momento para comprar tu propia impresora 3D y empezar a experimentar.
Le agradecemos que se haya tomado el tiempo de leer el artículo y esperamos que haya encontrado la información que estaba buscando. Le animamos a comentar cualquier duda o sugerencia, ¡gracias!€
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