¿Cómo funciona una impresora 3D? - Explicado claramente
Las impresoras 3D son cada vez más baratas y más interesantes para los usuarios privados. Explicamos cómo funciona una impresora 3D y qué diferentes métodos de impresión están disponibles.
Funcionalidad básica de impresoras 3D
Actualmente hay tres técnicas de impresión 3D diferentes. Difieren en el material de partida utilizado y la técnica de modelado. El principio básico es siempre el mismo:
- La plantilla para la impresión 3D no es un archivo de texto como con las impresoras normales, sino una plantilla 3D, ya que puede diseñarse con el software CAD.
- Los tipos de archivo más comunes son STL (lenguaje de triangulación estándar), VRML (lenguaje de modelado de realidad virtual) y X3D (3D extensible).
- La impresora 3D se "alimenta" con estas plantillas. El modelo se construye a partir de materiales fundibles, polvo o cierto líquido.
- Los tres tipos comunes de impresoras 3D aplican capas delgadas que se endurecen individualmente.
Impresora 3D: ¿como funciona la estereolitografía?
La estereolitografía (SLA) se desarrolló en la década de 1980 y es la tecnología de impresión 3D más antigua.
- La resina epoxi líquida, que se encuentra en un recipiente, sirve como material de partida.
- Hay una plataforma elevadora en la piscina que se puede mover hacia arriba y hacia abajo. El modelo 3D se crea sobre esto.
- Al comienzo de la impresión, el elevador está justo debajo de la superficie de la resina, aproximadamente 0.05 a 0.25 mm.
- Un láser, que se une por encima de la pelvis, endurece la primera capa del modelo.
- Ahora el ascensor baja un poco. Dependiendo del tipo de impresora y la naturaleza de filigrana del modelo, las capas tienen un espesor de 0.05 a 0.25 mm. La resina epoxídica se junta sobre la primera capa ya endurecida.
- Ahora la siguiente capa del objeto se endurece y se ajusta perfectamente a la primera capa subyacente.
- El modelo 3D se construye capa por capa de abajo hacia arriba.
- La ventaja del proceso SLA es la superficie lisa del modelo. Sin embargo, el líquido no transporta partes sobresalientes siempre que no estén completamente endurecidas. Por esta razón, es posible que se deban utilizar estructuras de soporte.
¿Cómo funciona una impresora 3D?: Sinterización láser
La sinterización selectiva por láser (SLS) o la fusión selectiva por láser (SLM) utiliza un polvo como materia prima. Poliamida 12 en polvo se utiliza principalmente. Sin embargo, el material de partida también puede moldear arena revestida con plástico y metal o polvo cerámico.
- La sinterización por láser utiliza no solo un recipiente, sino dos recipientes dispuestos uno al lado del otro, cada uno con una plataforma elevadora.
- El polvo es la materia prima en un recipiente (dejado en la imagen).
- Un rodillo recoge el polvo y lo rueda sobre el elevador en la piscina vecina, que está en la parte superior al principio.
- Un láser derrite o sinteriza el polvo (en el caso de la cerámica) para que se una y endurezca. Se crea la primera capa del objeto.
- El elevador en el depósito de polvo se mueve un poco hacia arriba, el del depósito de objetos baja un poco.
- El rodillo aplica la siguiente capa de polvo a la primera capa endurecida del objeto y el láser comienza a endurecerse nuevamente.
- Entonces, el modelo se construye capa por capa de abajo hacia arriba.
- La ventaja del proceso es la elección versátil de materiales. Además, no es necesario disponer soportes, ya que el polvo se endurece inmediatamente y soporta la carga.
- A diferencia de la estereolitografía, los objetos tienen una superficie rugosa durante la sinterización con láser. Las impresoras también son muy caras y, por lo tanto, están más desarrolladas para la industria.
Modelado de deposición fusionada (FDM): impresoras 3D para usuarios privados
El modelo de deposición fundida (FDM) es el método más extendido.
- Se utilizan materiales que se vuelven líquidos o moldeables bajo calor, por ejemplo, materiales termoplásticos como PVA, PET y nylon, pero también chocolate y cera.
- El material se calienta en una boquilla y se licua. Luego se aplica a una capa en ciertos puntos, muy similar a la impresión clásica, y luego se enfría para que se endurezca.
- Al igual que con los otros procesos, esto crea una capa después de la otra.
- Otra desventaja es que el modelo no se endurece completamente de inmediato. Por esta razón, las estructuras de soporte pueden tener que ser planificadas.
- Pero las impresoras y los materiales son relativamente baratos, por lo que también son adecuados para usuarios privados.