Comparación de impresión 3D entre SLS y FDM. ¿Cuál elegir y por qué?
La sinterización selectiva por láser (SLS) y el modelado por deposición fundida (FDM) son tecnologías de fabricación aditiva.
La fabricación aditiva es un proceso de fabricación que crea prototipos funcionales y otros objetos, una capa de material tras otra.
Tecnología SLS frente a FDM
Debido a que SLS y FDM usan la misma tecnología de fabricación, debe comparar y contrastar los dos para identificar sus similitudes y diferencias.
El proceso de impresión de sinterización selectiva por láser utiliza láseres como fuente de energía que sinteriza y compacta el material en polvo en estructuras sólidas de modelos 3D.
¿Cómo funciona? La impresora SLS apunta los láseres a las piezas definidas por un modelo 3D. Los láseres fusionan el material en polvo para formar una estructura 3D sólida.
Por su parte, el modelado por deposición fundida (FDM) o Fused Filament Fabrication (FFF) hace referencia a un proceso de impresión 3D aditivo que utiliza un material de filamento termoplástico.
El filamento se mueve hacia el extremo caliente de la extrusora antes de su depósito como plástico fundido, capa por capa, en la plataforma de construcción hasta que se completa el proceso.
¿Qué significa SLS en la impresión 3D?
Sinterización selectiva por láser
La sinterización selectiva por láser (SLS) produce piezas y prototipos sólidos funcionales.
Es un proceso de fabricación aditiva en el que la máquina SLS utiliza un láser de alta potencia para calentar partículas diminutas de plástico, cerámica o vidrio, fusionándolas para formar una estructura 3D sólida.
Cómo funciona el proceso de impresión SLS
Preprocesamiento de SLS
El preprocesamiento es la primera etapa del proceso de impresión 3D SLS.
El preprocesamiento se ocupa de cualquier desafío anticipado durante el proceso de impresión. Por ejemplo, los diseñadores modifican los programas CAD que incorporan objetos 3D con bordes afilados y paredes delgadas.
Estas alteraciones son esenciales ya que la impresión 3D SLS de bordes afilados y paredes delgadas no es adecuada.
Procesamiento SLS paso a paso
Como proceso de fabricación aditiva, SLS funciona de la siguiente manera;
- Tendrá que diseñar su modelo 3D utilizando el programa de diseño asistido por computadora (CAD).
- Dividir el diseño en finas capas 2D
- El programa CAD comunica el diseño de capas 2D divididas a la impresora SLS.
- A continuación, utilice un rodillo nivelador para distribuir el grosor de la capa de material en polvo sobre la cama de impresión.
- Después, un láser de dióxido de carbono traza una sección transversal del material en polvo en la plataforma de construcción, lo calienta y lo fusiona.
- Al completar el espesor de una capa, la impresora baja la plataforma de impresión para permitir la impresión de la siguiente capa de polvo.
- Recicle el exceso de polvo y material de desecho después de completar cada capa
- En última instancia, repetirá el proceso de impresión SLS construyendo capa tras capa hasta que complete la impresión de su modelo 3D.
Procesamiento posterior de SLS
El posprocesamiento es vital ya que marca la etapa de recuperación de la pieza. El proceso de impresión SLS 3D cubre las partes impresas con material de soporte. Para obtener su modelo impreso en 3D final, rompa estos capullos porosos cubiertos con polvo sinterizado.
Para eliminar el material de soporte durante el procesamiento posterior, rompa y abra las estructuras de soporte utilizando una cámara de limpieza especialmente diseñada o aire comprimido.
Finalmente, debe teñir y recubrir el modelo impreso en 3D SLS para prepararlo para su uso.
¿Qué son SLS y FDM?
Tecnología SLS
La sinterización selectiva por láser (SLS) utiliza un rayo láser para calentar y construir geometrías complejas a partir de pequeñas partículas de polvo, preferiblemente nailon. SLS imprime mediante la fusión de polvo de polímero que lo une para formar una estructura 3D sólida.
Ventajas de la tecnología SLS
- Altos niveles de revolución
- Tiempos de entrega rápidos
- Alta resistencia a la tracción y rigidez
- Una amplia gama de selección de materiales
Desventajas de la tecnología SLS
- Los productos SLS 3D son frágiles
- Procesamiento posterior difícil
Tecnología FDM (modelado por deposición fundida)
La tecnología de modelado por deposición fundida (FDM) utiliza filamentos de plástico como material de construcción principal en la creación de prototipos funcionales y la creación de modelos anatómicos en 3D.
Las máquinas de escritorio FDM imprimen modelos 3D diseñados con geometría complicada utilizando el programa CAD. Sería mejor colocar la impresora de escritorio FDM en un entorno de taller con suficiente ventilación.
Más importante aún, las impresoras FDM imprimen objetos 3D rentables. FDM trabaja a través del extremo caliente de la extrusora extruyendo capa por capa de plástico fundido en la cama de impresión calentada. Repite el proceso hasta completar la impresión de la masa sólida 3D.
Ventajas de la tecnología FDM
- Impresoras asequibles
- Utilice material económico y ampliamente disponible
- utilice una codificación precisa para crear modelos 3D de calidad
- Imprimir objetos duraderos
- Impresora FDM fácil de operar
- Las impresoras FDM son más rápidas
Desventajas de la tecnología FDM
- Mínima complejidad en los detalles de las características
- Debe utilizarlo en un espacio o habitación muy ventilada
- Importante para calibrar la impresora FDM adecuadamente
- La calidad de impresión varía según la calidad de la impresora
¿FDM es más rápido que SLS?
La comparación de las velocidades de estos dos sistemas industriales de sobremesa le permite determinar su elección si necesita imprimir objetos en 3D en el menor tiempo posible.
La impresora 3D Multi-jet fusion fabricada por HP sigue siendo una de las tecnologías de impresión 3D más rápidas. En cuanto a la impresora FDM, su velocidad promedia los 100 mm/h.
Por tanto, puede depositar una media de 100 mm de material plástico por hora de funcionamiento.
Por otro lado, la impresora 3D SLS es más lenta que la impresora FDM. Solo puede alcanzar los 48 mm/h, lo que significa que habría depositado 48 mm de filamento de plástico fundido después de una hora de funcionamiento.
¿Cuál es mejor SLS o SLA?
La estereolitografía (SLA) sigue siendo la tecnología de impresión 3D de resina más común. Además, a los aficionados les gusta usarlo porque puede producir prototipos herméticos y de alta precisión.
Al mismo tiempo, crea piezas de uso final con propiedades mecánicas isotrópicas.
Además, SLA utiliza una variedad de materiales de impresión avanzados con características delicadas y un acabado superficial suave.
¿Cómo funciona el SLA?
La impresión SLA funciona colocando la plataforma de construcción en el tanque de polímero de resina líquida. Debe configurar la plataforma de construcción a una distancia de una altura de capa por encima de la superficie del líquido.
Luego, un rayo láser UV crea el siguiente espesor de capa mediante el curado selectivo de la resina de fotopolímero.
Repetirá el proceso SLA hasta que el objeto 3D termine de imprimirse.
Ventajas del método de impresión SLA
- Acabado superficial liso
- Excelente para usar en impresión en miniatura
- Tiempo de entrega corto
- Ofrece una amplia gama de elección de materiales
- Bastante portátil
- Imprime objetos compactos
Desventajas de la tecnología de impresión 3D SLA
- Método costoso
- No reciclable
- Necesita curado posterior a la impresión
- No se pueden imprimir objetos más grandes
SLA frente a SLS
Tanto SLA como SLS son procesos de fabricación aditiva. Además, SLA es perfecto para imprimir características menores y complejas.
Aún así, SLS tiene una ventaja única sobre SLA en el sentido de que tiene polvo no sinterizado circundante que actúa como material de soporte para las piezas durante la impresión 3D.
Ambos métodos de impresión requieren recuperación de material de procesamiento posterior. Del mismo modo, puede mecanizar, lijar y pintar modelos 3D terminados de la misma manera, utilizando cualquier método de impresión.
El lijado y la pintura lo ayudan a lograr una superficie lisa, ya que elimina los signos de capas a lo largo de las líneas de capa de la superficie de impresión.
¿Por qué FDM es popular?
La tecnología de modelado por deposición fundida (FDM) utiliza filamentos termoplásticos para crear piezas impresas en 3D.
Los termoplásticos resisten los productos químicos, el calor y las altas tensiones mecánicas, lo que los convierte en el material ideal y más buscado para construir prototipos funcionales que puedan hacer frente a altos niveles de tensión.
Es la opción preferida de los ingenieros que desean crear formas entrelazadas que fomenten movimientos más fluidos en las piezas mecánicas.
Aun así, las piezas FDM necesitan una formación moderada para crear procesos aditivos más complejos que requieren una formación especializada, como la impresión de piezas SLS.
¿Cuáles son los beneficios de FDM?
El modelado por deposición fundida (FDM) ofrece a los usuarios de impresión 3D varios beneficios;
Escalabilidad
El único factor limitante para la escalabilidad de su impresora FDM es el tamaño de su plataforma de construcción y la longitud del brazo de la impresora 3D. En otras palabras, la escalabilidad solo se limita al tamaño de su impresora 3D FDM.
Facilidad de uso
La tecnología de impresión 3D FDM no es complicada. Solo necesita un entrenamiento moderado para manejar la operación de la máquina FDM.
Solo necesita calibrar su impresora con la configuración correcta y listo. A menudo, el fabricante habría calibrado su impresora 3D FDM en el momento de la compra.
Conecte el filamento de plástico adecuado a la extrusora como se indica en el manual del usuario de la impresora y presione la pestaña de impresión para comenzar a imprimir.
Asequibilidad
Las impresoras 3D FDM siguen siendo una de las impresoras más utilizadas y asequibles del mercado. Disfruta de un costo de entrada significativamente más bajo en comparación con las impresoras 3D SLA.
Al mismo tiempo, el filamento utilizado está fácilmente disponible, lo que le brinda una amplia gama de opciones de materiales.
Debido a su facilidad de uso, la formación de los usuarios de impresoras sigue siendo rentable. Por lo tanto, atraer a más aficionados a la industria de la impresión 3D.
¿Cuál es la diferencia entre SLS y SLA?
Tanto las técnicas de impresión SLA como SLS utilizan el proceso aditivo. Sin embargo, difieren en varios aspectos;
SLA trabaja exclusivamente con polímeros y resinas. No imprime con metales. Pero SLS funciona con un par de polímeros como el poliestireno y el nailon y también puede manejar metales como el titanio y el acero.
La tecnología de impresión SLS 3D utiliza un láser de alta potencia para apuntar y calentar diminutas partículas de nailon en polvo que se colocan en la plataforma de construcción a la temperatura de fusión antes de solidificarlas en un modelo 3D.
En la impresión 3D SLA, primero coloca la plataforma de construcción en el tanque que contiene fotopolímero líquido.
Luego, el láser crea capa tras capa. Cada vez que completa la impresión de una capa, ajusta la plataforma de construcción en una altura de capa para habilitar la impresión de la siguiente capa.
SLS es más robusto y de menor costo en comparación con la tecnología SLA.
Sin embargo, SLA produce objetos impresos en 3D con una tolerancia dimensional más estricta y mejores superficies lisas similares a las piezas moldeadas por inyección.
SLA puede crear características pequeñas y bien definidas, algo que no es fácil de lograr cuando se imprime en 3D SLS
El polvo circundante de SLS soporta las capas impresas, haciéndolas estables a medida que continúa la impresión. Por el contrario, la tecnología de impresión 3D SLA requiere que tenga estructuras de soporte adicionales en su lugar.
¿Cuándo usar FDM o SLS?
Si no tiene un gran presupuesto para sus necesidades de impresión 3D, sería útil optar por la tecnología de impresión 3D FDM, ya que es más económica que el método SLS.
Además, si tiene la intención de obtener una impresora que sea fácil de usar y esté ampliamente disponible en computadoras de escritorio, la impresora de impresión 3D FDM cumple con los requisitos.
Del mismo modo, si necesita una impresora que imprima más rápido, elija una impresora 3D FDM en lugar de una impresora SLS.
Sin embargo, si desea descartar la necesidad de utilizar estructuras de soporte adicionales que tienen un costo, elegirá la impresora 3D SLS.
Utiliza el exceso de polvo en la configuración de construcción para soportar el material de los objetos durante el proceso de impresión.
SLS ofrece una mejor opción si necesita rigidez y alta resistencia a la tracción en sus piezas impresas.
Conclusión
El artículo le proporciona una guía completa sobre tecnologías de impresión SLS vs FDM . Ahora solo te queda elegir el que mejor se adapte a tus necesidades.
Luego lo solidifica usando resina líquida para formar una estructura 3D robusta.
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