FDM (Filamento) frente a impresoras de resina; ¿Cuál es mejor?

Las impresoras FDM y Resin son los dos tipos más comunes de impresoras 3D actualmente disponibles en el mercado para aficionados y entusiastas de la impresión 3D doméstica y, aunque ambas son impresoras 3D, no podrían ser más diferentes entre sí.

Saber cuál comprar es algo que creo que es extremadamente importante ya que desea obtener la máquina adecuada para sus necesidades específicas, ya que funcionan de manera muy diferente.

En este artículo, repasaremos de qué se trata la impresión 3D, las diferencias entre las impresoras 3D FDM y las de resina, cuál es más adecuada para cada caso de uso, los costos asociados con ellas, ¡y más!

La respuesta corta es:las impresoras FDM usan un filamento de plástico como material de impresión que se funde y deposita para crear el objeto capa por capa, mientras que las impresoras de resina usan una resina líquida que se cura, generalmente capa por capa, con luz ultravioleta. luz que lo endurece. Las impresoras de resina tienen una calidad de impresión mucho más alta que las impresoras FDM, pero esto tiene un costo más alto, tanto en términos de precio de compra como de funcionamiento de la máquina.

¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D consiste en un proceso que comienza con la digitalización de un objeto, que puede diseñarse con la ayuda de un software de diseño asistido por computadora (CAD), que luego le permite materializar ese modelo digital mediante el uso de una impresora 3D, ya sea FDM, cualquiera de las impresoras de resina, o cualquier otro tipo de impresora.

Una vez que se crea el diseño, debe dividirlo con un software Slicer, que está diseñado para "rebanar" o "cortar" el modelo horizontalmente en varias capas y luego genera esa información en el formato de código g.

Luego, la impresora puede usar esa información para imprimir el modelo capa por capa, comenzando desde la parte inferior, imprimiendo toda la capa y luego subiendo a la siguiente, y así sucesivamente.

Tecnología FDM

Esta tecnología, también conocida como FFF (Fused Filament Fabrication), consiste en utilizar un filamento de polímero termoplástico que se empuja a través de una boquilla extremadamente caliente, aproximadamente 200 grados centígrados, que luego se funde y deposita el plástico sobre una superficie plana, conocida como una cama, capa por capa.

Impresoras de resina – Fotopolimerización en tina

Las impresoras de resina funcionan de manera similar a las impresoras FDM, en el sentido de que imprimen capa por capa, pero todo lo demás es bastante diferente:el proceso consiste en una tina llena de resina de fotopolímero que polimeriza cuando se expone a la luz ultravioleta, solidificándose y formando un fina capa sólida.

El mecanismo contiene un láser que emite luz, que es desviada por un espejo hacia la cuba y dibuja la capa a imprimir en dos dimensiones. También tiene una plataforma que se moverá de abajo hacia arriba donde se “adherirá” el objeto, similar a la cuenta de una impresora FDM, solo que al revés.

Esta tecnología se conoce como estereolitografía o SLA.

Existen otras tecnologías que utilizan el mismo fenómeno de polimerización mediante la acción de la luz ultravioleta, que son:Digital Light Processing, o DLP, y MSLA (Masked Stereolithography).

DLP se basa en proyectar la imagen de la pieza en su totalidad. Esta proyección se realiza a través de una serie de espejos en movimiento que proyectan la imagen completa sobre la resina, lo que hace que todo el proceso sea más rápido.

MSLA, o también conocido como LED-LCD, es una innovación de la tecnología DLP donde la matriz de espejos se reemplaza por un dispositivo LCD, que tiene la función de bloquear o permitir el paso de la luz que luego solidificará la resina.

Diferencias entre impresoras de filamento y de resina

Como habrás podido ver en la breve descripción de ambas tecnologías, funcionan de formas completamente diferentes y utilizan materiales diferentes también:FDM utiliza filamento que se funde y se adhiere a la capa anterior, formando gradualmente el modelo, mientras que SLA, DLP, etc. , utilice resina que se cura con luz ultravioleta.

Ahora veamos las diferencias entre la calidad de impresión, la durabilidad de las piezas que producen, los costos de tener una u otra y más.

Calidad de impresión

Lo que inmediatamente se destaca al mirar las impresiones creadas por las impresoras de resina es la calidad y precisión en la construcción de las piezas.

Si nos remitimos a las tecnologías descritas anteriormente, podemos inferir que, en el caso de las impresoras FDM, los espesores de capa son mayores en relación a los de las impresoras de resina y, por tanto, no podrán producir impresiones con tanto detalle. , que se nota especialmente en las miniaturas.

El producto final de la impresora de resina tiene un acabado más uniforme sin líneas de costura visibles que son comunes con la impresión FDM. La calidad de impresión es una de las diferencias más importantes entre las dos tecnologías, y las impresoras de resina en realidad producen impresiones con una resolución mucho mayor.

Materiales y durabilidad de la pieza impresa

Uno de los puntos fuertes, hasta el momento, de la impresión FDM es la variedad de materiales disponibles en el mercado, ya que puedes encontrar cientos de marcas, tipos, colores y más de filamentos diferentes, pero con la impresión en resina estás mucho más limitado.

Además de esto, y en relación al material, la resistencia general de los modelos que salen de una impresora de resina es bastante menor, sin mencionar que la resina se degradará con el tiempo al exponerse a la luz ultravioleta, debilitando aún más la pieza.

Por último, al imprimir prototipos, dado que las impresoras de resina no son tan capaces de imprimir modelos grandes como las impresoras 3D FDM, es posible que se encuentre bastante limitado y tenga que dividir el modelo o modificar el diseño por completo.

Volumen de construcción

El volumen de la pieza a imprimir también es una limitación, ya que la impresora de resina tiene unas dimensiones más reducidas y por tanto menor volumen de impresión.

Cabe aclarar que estamos hablando del mercado de consumo, es decir, de aquellas impresoras que están al alcance de la mayoría, y no de aquellas que van dirigidas a un mercado profesional.

Velocidad de impresión

La velocidad de impresión es mayor con las impresoras de resina porque la capa a solidificar se imprime de una sola vez, por lo que si imprimimos varios modelos, las impresoras de resina saldrán por delante de las impresoras FDM en cuanto a velocidad.

Al igual que con las impresoras FDM, si necesita aumentar aún más la velocidad de impresión, puede ajustar la configuración de la cortadora para aumentar la altura de la capa, así como ajustar otros parámetros, para que la impresión se complete antes. Solo recuerde que imprimir más rápido generalmente significa una calidad de impresión más baja.

Posprocesamiento

En el momento de terminar la impresión, en el caso de FDM, la pieza generalmente está terminada y lista para usar. Aunque cabe señalar que en contadas ocasiones es necesario quitarle algún material de soporte o lijarlo para llamarlo “terminado”.

Por otro lado, las impresoras de resina no son tan simples:la resina sin procesar debe eliminarse en un baño de alcohol isopropílico y luego la impresión debe curarse en una cámara de luz ultravioleta (o puede dejarla al sol). Por último, la mayoría de las veces, también será necesario quitar los soportes.

Mantenimiento

Las impresoras de resina son más compactas y tienen menos piezas mecánicas que ajustar, a diferencia de las impresoras FDM, que tienen elementos que se desgastan con el uso.

Por ejemplo, es posible que se encuentre con un escenario en el que la boquilla se obstruya y necesite desatascarla, o las correas deban ajustarse o reemplazarse, un trozo de filamento podría caer en uno de los ventiladores de refrigeración y atascarse, etc.

Impresoras de resina con tecnología DLP o LED-LCD, la pantalla LCD puede dañarse y la película FEP, que es parte del tanque de resina, también puede necesitar ser reemplazada de vez en cuando.

En general, las impresoras de resina son más costosas de mantener porque las piezas que deben reemplazarse, aunque no con tanta frecuencia como las piezas de una impresora FDM, son mucho más caras.

Facilidad de uso y seguridad

Las impresoras de resina son más fáciles de usar porque no es necesario ajustar los diferentes parámetros de la propia impresora (nivelación de la cama, tensión de la correa, etc.), pero hay que tener especial cuidado porque la resina es líquida y muy tóxica, por lo que se debe tenga mucho cuidado al manipular la resina y use el equipo de protección requerido.

Las impresoras FDM, por otro lado, usan un filamento de plástico sólido, lo que significa que no hay peligro. Sin embargo, las impresoras FDM, especialmente las económicas, requieren un mantenimiento constante y es posible que también deba nivelar la cama cada 5 o 10 impresiones.

Tanto el polímero termoplástico como las resinas producen gases que en algunos casos pueden ser tóxicos, tal es el caso del ABS, que requiere trabajar en áreas ventiladas.

Además, en el caso de las impresoras de resina y como acabo de mencionar, se deben tomar precauciones porque el material es líquido y relativamente tóxico, por lo que se debe trabajar con guantes para evitar reacciones en la piel, usar gafas protectoras, etc.

Coste

Dividiré el costo en tres componentes:

• Coste de adquisición.
• Coste del material.
• Coste de mantenimiento.

La adopción de la tecnología está reduciendo su costo a medida que se vuelve más disponible debido al crecimiento de la oferta. FDM está a la vanguardia en este sentido y claramente el costo de adquisición es más bajo, aunque las impresoras de resina para uso doméstico se pueden comprar entre $250 y $300 y solo se abaratarán con el tiempo.

El filamento también es relativamente asequible a alrededor de $20 por carrete de 1 kg.

Por un lado, las impresoras de resina necesitan alcohol isopropílico, además del fotopolímero, para el curado final y los retoques finales y, como mencioné anteriormente, la resina es mucho más cara que el filamento, unas 5 veces más, y hay que agregar el Isopropilo. alcohol a la mezcla también, por lo que ahora el precio de hacer funcionar la impresora es aún más alto.

Por último, el costo de mantenimiento es mayor para las impresoras de resina porque las piezas que se deben reemplazar son mucho más costosas que las de una impresora FDM, como la hoja FEP, que generalmente se debe reemplazar cada 20 a 30 impresiones o cuando muestra señales de uso.

Las impresoras FDM, por otro lado, no requieren realmente un mantenimiento preventivo sino porque tienen muchas partes mecánicas y suelen sufrir daños que requieren una importante inversión de tiempo.

¿Qué tecnología elegir?

Elegir qué impresora usar no es tan simple, aunque si valoras la calidad de impresión por encima de todo lo demás, entonces te recomendaría elegir una impresora de resina, pero pensemos esto por un segundo:

En primer lugar, debemos ser capaces de identificar claramente el problema que tenemos que resolver y, en segundo lugar, debemos conocer nuestras necesidades funcionales o no funcionales.

He aquí un ejemplo práctico:

Supongamos que queremos desarrollar dispositivos electrónicos funcionales a pequeña escala, requiriendo algún tipo de contenedor para albergar el circuito y, al mismo tiempo, algún mecanismo funcional adicional.

Sugeriría armar una lista de criterios donde luego podamos ponderar la importancia de las características que queremos que tenga nuestro modelo y darle un valor a cada una de ellas para determinar mejor qué impresora obtener según los resultados:

Criterios	Valor
Velocidad de impresión	5
Precisión	2
Calidad de impresión (Resolución)	3
Tamaño	5
Coste	1

Este es solo un punto de partida que le permite pensar de manera más objetiva sobre los pros y los contras de las diferentes tecnologías y que le permite llegar a una conclusión más razonable.

Al menos por ahora, las impresoras de resina ofrecen un nivel de detalle mucho más alto en comparación con las impresoras FDM e incluso pueden imprimir lotes mucho más rápido. Sin embargo, todo esto tiene un costo más alto, tener que lidiar con resina líquida, comprar y usar equipo de protección, usar alcohol isopropílico, etc.

Conclusión

Ambas tecnologías tienen sus ventajas y desventajas, así como algunas características distintivas. Ahora, ¿qué pasa si las impresoras de resina se abaratan, ofrecen un mayor volumen de impresión y variedad de materiales? Bueno, creo que eso sucederá en los próximos años y las impresoras de resina ganarán poco a poco una mayor participación en el mercado.

Sin entrar en un análisis exhaustivo de la evolución de la tecnología de fotopolimerización en cuba, se ve que estas impresoras poco a poco se han ido abriendo paso en el mercado y además cada vez son más baratas, y creo que el futuro de la resina la impresión se ve bastante brillante.

Actualmente en el mercado profesional existen impresoras como la Form 3L que solucionan parte de las limitaciones presentadas en este artículo, pero estas no se ven reflejadas en los modelos de menor costo o para uso doméstico ya que son impresoras más costosas diseñadas para operaciones más grandes. .

Ahora bien, aunque el futuro de las impresoras de resina se ve muy bueno, realmente creo que, al menos para la mayoría de las personas interesadas en la impresión 3D, las impresoras FDM son mejores ya que no requieren las mismas precauciones para funcionar que las impresoras de resina, ya que la resina es tóxica. y hay que tener mucho cuidado al usarlo.