El modelado 3D es un proceso increíblemente complejo del que puede llevar mucho tiempo hablar. Pero hoy analizaremos varios tipos de impresoras 3D, veremos cómo funciona cada una, y cuál es la diferencia entre ellas.
La historia de la aparición de una impresora 3D
Motocicleta impresa en 3D
Antes del advenimiento de cosas como el diseño asistido por computadora (CAD) y los láseres, los modelos y prototipos se esculpían minuciosamente en madera o se pegaban entre sí a partir de pequeños trozos de cartón o plástico. Pueden tardar días o incluso semanas en crearse y, por lo general, cuestan una fortuna. Hacer cambios o revisiones era difícil y requería mucho tiempo, especialmente si se utilizaba una empresa de modelos de terceros, y esto podría disuadir a los diseñadores de realizar mejoras o aceptar comentarios en el último minuto: “¡Es demasiado tarde!”
Con el advenimiento de una mejor tecnología en la década de 1980, surgió una idea llamada creación rápida de prototipos (RP) como una solución a este problema: significa desarrollar modelos y prototipos de formas más automatizadas, generalmente en un número determinado de horas o días, en lugar de semanas. , como con la creación de prototipos tradicional. La impresión 3D es una extensión lógica de esta idea, en la que los diseñadores de productos crean sus propios prototipos rápidos en literalmente horas, utilizando sofisticados dispositivos similares a las impresoras de inyección de tinta.
Trabajo de impresora 3D
Imaginemos que está construyendo un típico prototipo de automóvil de madera. Comenzaría con un bloque de madera maciza y tallaría el interior como un escultor, revelando gradualmente el objeto “escondido” en el interior. O, si desea crear un modelo arquitectónico de una casa, la construiría como una casa prefabricada real cortando réplicas de pared de cartón en miniatura y pegándolas juntas. Al menos así lo veo yo, basándome en los datos que me dio un amigo arquitecto. Después de un tiempo, ahora el láser ha aprendido a tallar fácilmente una forma de madera, y es muy posible enseñarle a un robot a pegar cartón, pero las impresoras 3D funcionan de una manera completamente diferente.
Una impresora 3D estándar es como una impresora de inyección de tinta controlada por computadora. Crea un modelo 3D una capa a la vez, de abajo hacia arriba, imprimiendo repetidamente en la misma área de una manera conocida como modelado de deposición fundida (FDM). Totalmente automática, la impresora crea un modelo en cuestión de horas, convirtiendo un dibujo CAD 3D en múltiples capas transversales 2D, separando efectivamente las impresiones 2D que se colocan una encima de la otra, pero sin papel en el medio. En lugar de usar tinta que nunca se expandiría, la impresora aplica capas de plástico fundido o polvo y las fusiona con pegamento o luz ultravioleta.
¿Por qué se usa plástico para operar una impresora 3D?
De hecho, es una mezcla de plástico duro y duradero (acrilonitrilo) con caucho sintético (estireno butadieno). Es ideal para la impresión 3D porque es sólido a temperatura ambiente y se derrite a poco más de 100 ° C, que es relativamente poco para derretirse dentro de la impresora sin calentar demasiado (el agua hierve en una tetera o cacerola a esta temperatura. Estufa) . Una vez fraguado, el plástico se puede lijar o pintar.
Otra propiedad útil del plástico para una impresora 3D es que es de color blanco-amarillo en su estado crudo, pero se pueden agregar pigmentos (tintes químicos) para darle casi cualquier color. Dependiendo del tipo de impresora que esté utilizando, alimenta plástico en forma de pequeñas bolas o hilos (como hilos de plástico).
No es necesario que imprima en 3D con plástico: en teoría, puede imprimir objetos utilizando cualquier material fundido que se solidifique y fragüe lo suficientemente rápido. En julio de 2011, investigadores de la Universidad de Exeter en Inglaterra presentaron un prototipo de impresora de grado alimenticio que puede imprimir objetos tridimensionales utilizando chocolate fundido.
¡Echemos ahora un vistazo a varias tecnologías de modelado 3D y descubramos cuáles son las diferencias entre ellas!
¿Qué son las impresoras 3D?
FDM: tecnología clásica de modelado 3D
Aprendimos cómo funciona una impresora 3D. Y recordaron algo como el modelado de deposición fusionada FDM. Es una de las tecnologías más estándar y comunes utilizadas en el modelado 3D. Pero existen otros métodos para crear objetos a partir de plástico, a saber:
Estereolitografía. SLS. Polyjet.
Hablemos brevemente de cada uno.
Vista de modelado 3D clásica – FDM
La tecnología FDM funciona como una pistola de pegamento y aplica capas de plástico una tras otra. Este es el método de modelado más popular y, durante el desarrollo de la tecnología, se llevaron a cabo varios experimentos de fusión en caliente. Se utilizan plásticos ABS y PLA. El plástico fundido sale a través de la boquilla caliente, que se solidifica cuando se enfría unos pocos grados después de haber sido retirado de la impresora. Esto le permite hacer inmediatamente un dibujo preciso, que fue programado por el programa en la computadora.
Estereolitografía
Esta tecnología se basa en el crecimiento de objetos a partir de resina de fotopolímero mediante iluminación especial. Se diferencia del FDM en que los objetos son más lisos y de mayor calidad, ya que aquí el plástico no es exprimido por la rosca de la boquilla caliente. Dividido en SLA y DLP.
Estereolitografía láser – SLA. El modelado digital que utiliza un proyector dedicado se denomina DLP. ¿Que es mejor? Creo que SLA, porque, como podemos ver en la foto de abajo, el objeto DLP está ligeramente pixelado porque crea un modelo con un proyector, y SLA gracias a un láser CW de movimiento rápido. Pero en términos de velocidad, el modelado digital está por delante del láser.
SLS – Modelado 3D con láser y polvo.
Aquí, se usa un polvo especial, al que se dirige el láser. Fusiona las partículas de polvo, formando un modelo del objeto inicialmente programado. A continuación, la impresora vuelve a rociar el polvo y vuelve a fundirlo con un láser.
En términos de precisión, la figura es mejor que con FDM o estereolitografía. Las impresoras SLS son muy caras. Su costo comienza desde 200 mil dólares y más.
Polyjet
Esta tecnología utiliza resina de fotopolímero y luz ultravioleta. La escala de la impresora es enorme, pero el truco es que puede imprimir con muchos materiales diferentes al mismo tiempo, y no solo con un plástico. Incluso las zapatillas deportivas se crearon de esta manera.
El siguiente video muestra los productos fabricados con tecnología Polyjet.
Conclusión
El modelado 3D solía ser algo fuera de alcance, la era de la tecnología del futuro, y ahora es el presente. Se usa ahora incluso en medicina para la creación de prótesis artificiales, así como en la reparación y creación de diversos equipos. Personalmente, he visto un botón de control de volumen de iPhone roto impreso en una impresora FDM muchas veces, lijando los bordes y reemplazando el roto. Puedes comprar la impresora más sencilla por 500-1000 dólares y no te preocupes si algo de plástico se rompe en casa.
Eso es todo. Analizamos cómo funciona una impresora 3D y hablamos sobre tecnologías de modelado 3D. Ven a nuestro Telegram y deja comentarios. ¡Todo lo mejor!
