La impresión 3D es uno de los regalos notables de la tecnología que nos permite imprimir modelos tridimensionales de diversos objetos. El proceso de impresión 3D ha resultado beneficioso en diferentes sectores. Sin embargo, ¿cuánto sabemos realmente sobre la impresión 3D? Si quieres saber más sobre este fascinante tema, no busques más. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre la impresión 3D.
¿Qué es la impresión 3D?
La impresión 3D es un proceso aditivo innovador que implica la colocación de materiales capa por capa para formar objetos tridimensionales utilizando un archivo digital. En el proceso de impresión 3D, hasta que el objeto deseado esté completamente formado, la 'impresora 3D' coloca capas secuenciales de materiales.
Cómo funciona la impresión 3D
Al igual que las impresoras tradicionales, las impresoras 3D utilizan diversas tecnologías, y la más común se conoce como modelado por deposición fundida (FDM). Aunque se utilizan diferentes tecnologías para la impresión 3D, el proceso de impresión 3D suele implicar tres pasos: crear un modelo digital, prepararlo usando software de diseño asistido por computadora (CAD) y luego imprimirlo capa por capa usando una impresora 3D.
Dependiendo de las técnicas, las impresoras 3D pueden utilizar diferentes materiales, incluidos, entre otros,
(acero inoxidable, soldadura, aluminio y titanio, entre otros), plásticos y polímeros (incluidos los compuestos que combinan plástico con metales, madera y otros materiales); cerámica, yeso, vidrio, etc.
Diferentes tipos de impresoras 3D
Las impresoras 3D están disponibles en diferentes tipos y la mayoría funciona creando un componente capa por capa. La diferencia radica principalmente en las materias primas y las técnicas utilizadas para fusionar cada capa para formar la pieza final.
- Modelado por deposición fundida (FDM): el plástico se entrega como filamento en una bobina para esta impresora. Para fundir el plástico, el filamento se empuja a través de una cavidad caliente. Una boquilla empuja el plástico a través de una boquilla, que lo deposita capa por capa.
- Estereolitografía (SLA): Esta impresora transforma un fotopolímero líquido en una pieza sólida. Un láser de alta potencia traza la imagen transversal de la pieza en 2D. Esta luz polimeriza la capa de plástico de la placa de la base. Luego, hay un ligero movimiento de la placa de construcción, seguido de la aplicación de una nueva capa de fotopolímero y luego continúa el proceso láser. Luego lo solidifica a la capa anterior.
- Sinterización selectiva por láser (SLS): este proceso de impresión 3D comienza poniendo una fina capa de polvo sobre una placa. Luego, un láser especial calienta el polvo para solidificarlo y darle la forma del objeto que se está imprimiendo. Este proceso se repite capa por capa hasta completar todo el objeto.
- Procesamiento de luz digital (DLP): esta impresora produce rápidamente piezas de fotopolímero. Es similar a una impresora de estereolitografía (SLA), con sólo una diferencia sustancial. A diferencia de las máquinas SLA, que utilizan láseres para trazar capas, las máquinas DLP utilizan luz proyectada para curar toda la capa. La pieza se forma capa por capa. Debido a que DLP cura toda la capa a la vez, es mucho más rápido que SLA. Las impresoras DLP pueden imprimir artículos complejos con diseños de resina, como juguetes, joyas, artículos dentales y figuritas, con detalles finos.
Aplicaciones de la impresión 3D
La aplicación de la impresión 3D abarca varias industrias debido a la notable versatilidad del proceso. En particular, las industrias automotriz, aeroespacial, médica, robótica, de servicios de impresión y muchas más utilizan la tecnología de impresión 3D. Las principales aplicaciones de la impresión 3D son:
- Creación de prototipos y fabricación
La impresión 3D reduce los plazos de fabricación, lo que permite completar la creación de prototipos en unas pocas horas y a un coste menor. Esto lo hace especialmente ideal para proyectos donde los usuarios deben actualizar el diseño con cada iteración.
También es adecuado para fabricar productos que no necesitan producción en masa o suelen ser personalizados. El SLS se utiliza a menudo para fabricar productos finales, no sólo prototipos.
- Automotor
Las industrias automotrices, especialmente aquellas especializadas en automóviles de carreras, como los utilizados en la F1, aprovechan la impresión 3D para la creación de prototipos y la fabricación de componentes específicos. Las organizaciones en este espacio también están explorando la posibilidad de utilizar la impresión 3D para satisfacer la demanda del mercado secundario mediante la producción de piezas de repuesto según lo soliciten los clientes.
- Construcción
La construcción es una de las principales aplicaciones de la impresión 3D. Las aplicaciones específicas de la impresión 3D en la construcción incluyen soldadura aditiva, unión de polvo y extrusión.
Recientemente, se han utilizado impresoras 3D a gran escala diseñadas para imprimir hormigón para verter cimientos y levantar muros. También son capaces de imprimir secciones modulares de hormigón para su montaje en obra. Estas soluciones permiten una mayor precisión, más complejidad, una construcción más rápida y una mejor integración funcional, al tiempo que reducen los costos de mano de obra y minimizan el desperdicio. La impresión 3D también es útil para producir modelos arquitectónicos a escala.
- Cuidado de la salud
En cuanto a la industria de la salud, la impresión 3D crea prototipos para el desarrollo de nuevos productos en los campos médico y dental. En odontología, la impresión 3D ayuda a crear patrones para fundir coronas dentales de metal y fabricar herramientas para crear alineadores dentales.
También es útil para fabricar directamente implantes de rodilla y cadera y otros artículos en stock y crear artículos específicos para el paciente, como prótesis personalizadas, audífonos y plantillas ortopédicas. Se está explorando la posibilidad de guías quirúrgicas impresas en 3D para operaciones particulares y huesos, piel, tejidos, órganos y productos farmacéuticos impresos en 3D.
- Aeroespacial
En el sector aeroespacial, la impresión 3D se utiliza para la creación de prototipos y el desarrollo de productos. También es de gran ayuda en el desarrollo de aeronaves, ya que ayuda a los investigadores a mantenerse al día con los exigentes requisitos de I+D sin comprometer los altos estándares de la industria. Ciertos componentes de la aeronave más antiguos o no críticos se imprimen en 3D para el vuelo.
Además, la impresión 3D ha ganado popularidad en el mercado de consumo, permitiendo la creación de artículos personalizados, accesorios de moda e incluso decoración del hogar.
Conclusión
La impresión 3D abarca numerosas tecnologías y técnicas que en conjunto ofrecen diversas capacidades para producir componentes utilizando diferentes materiales. La impresión 3D también es una tecnología en evolución con un inmenso potencial, y cada día se exploran más materiales para mejorar los procesos de impresión y ampliar las ya impresionantes capacidades de las impresoras 3D.
A medida que esta tecnología innovadora se expanda, se espera que tenga un impacto significativo en varias industrias, incluidas la atención médica, la manufactura y la construcción. Prepárese para un futuro en el que los límites de lo que se puede crear se llevarán a límites extraordinarios.