¿Cómo funciona una impresora 3D?

¿Eres experto en tecnología y estás entusiasmado con la nueva tecnología de impresión 3D? ¿O simplemente se pregunta cómo funcionan las impresoras 3D? ¡Quédate y no te preocupes! Realizamos una investigación exhaustiva sobre cómo funcionan las impresoras 3D para que pueda tener una idea del proceso de impresión 3D y los métodos de fabricación de objetos 3D.

Las impresoras 3D utilizan tecnologías de última generación para diseñar y fabricar objetos 3D. La impresora 3D funciona como una impresora de chorro de tinta y se maneja desde una computadora. Si está interesado en saber cómo funciona una impresora 3D, profundicemos en esta guía detallada.

Las impresoras 3D de escritorio utilizan diseño asistido por computadora (CAD) en materiales de impresión 3D. Aún así, la impresora 3D funciona extruyendo plástico fundido a través de su pequeña boquilla.

La tecnología de impresión 3D implica la superposición de una amplia gama de materiales como compuestos, plásticos y biomateriales para fabricar objetos utilizando impresoras 3D. La tecnología de capas de la impresora 3D se conoce como modelado FDM. La tecnología de capas también se conoce como fabricación aditiva.

¿Puede una impresora 3D imprimir cualquier cosa?

La impresora 3D hace un trabajo increíble utilizando la sinterización selectiva por láser, que es una técnica de fabricación aditiva.

Bueno, la impresora 3D puede imprimir casi cualquier cosa. Sin embargo, la impresión depende y está sujeta a un cierto nivel de limitaciones que se analizan a continuación.

• ¿Las impresoras 3D están limitadas en lo que pueden imprimir?

Las impresoras 3D tienen la capacidad de movimiento del fabricante y pueden imprimir casi cualquier objeto. Con la fusión de lecho de polvo 3D, una tecnología de fabricación aditiva y una impresora 3D, puede imprimir cualquier artículo. Puede imprimir una pieza en 3D capa por capa utilizando polvo fino o el medio de impresión de polvo metálico.

Sin embargo, las impresoras 3D solo están limitadas a lo que pueden imprimir por su volumen de construcción. Por lo tanto, esto significa que cuanto más grande sea la impresora, mayores serán las formas y los volúmenes de los objetos impresos en 3D.

• El Programa Cortador 3D

El software 3D Slicer es un programa de software de impresora 3D que lo ayuda a ingresar la información de un modelo de impresión 3D en un archivo digital en la impresora 3D de escritorio. Esto determina hasta qué punto las impresoras 3D pueden imprimir.

Por lo tanto, da una idea de las limitaciones de lo que pueden lograr las impresoras 3D. Cuanto más avanzado sea el programa de corte 3D, mejores serán los modelos producidos en impresión 3D. Determina igualmente la variabilidad, ya que tiene más opciones para imprimir con este software.

• ¿Qué puede imprimir una impresora 3D?

Cuando observa una sección transversal de los objetos impresos en 3D que se imprimieron en cualquier proyecto de impresión en 3D, apreciará la singularidad de la tecnología de impresión en 3D. La impresión 3D es buscada ya que las impresoras 3D imprimen casi cualquier material, forma y objeto que puedas imaginar.

Con tecnología de lecho de polvo, una muestra representativa de impresoras 3D y estereolitografía (SLA), la tecnología de impresión 3D crea modelos, prototipos, patrones y muchos otros objetos que puede desear.

• Ejemplo de objetos que puede imprimir una impresora 3D

Curiosamente, una casa se puede imprimir utilizando tecnología de impresión 3D. El proceso utiliza el tipo SLA de impresión 3D.

Las impresoras pueden imprimir partes del cuerpo de un vehículo o una embarcación, la caja de seguridad de un teléfono, un Tesla Cybertruck y un dispensador de alimentos para mascotas. La fabricación aditiva ofrece una amplia gama de opciones de impresión 3D que van más allá de esta lista restringida

¿Cómo funciona realmente la impresión 3D? [Paso a paso]

Así es como funcionan las impresoras 3D:

Paso Uno:Creación

El primer paso es la creación de un archivo digital tridimensional de objetos que tal vez desee imprimir. Debe usar tecnología moderna de última generación para crear imágenes de los artículos que desea.

• Diseño

El diseño es un paso importante durante la creación de un objeto. Por lo tanto, puede utilizar la implementación de diseño asistido por computadora (CAD) para crear diseños utilizados para la creación rápida de prototipos en formato 3D. Muchos profesionales de diferentes industrias en la economía construyen plataformas que usan CAD para impresión 3D con corte láser excepcional.

Además del CAD, hay muchos otros programas disponibles que pueden producir archivos para procesos de impresión 3D. Algunos de estos programas de diseño 3D incluyen AutoCAD, Blender, Solid Works, Sketchy up y Photoshop.

• Escaneo

El escaneo 3D ofrece una alternativa al CAD. El archivo tridimensional para escanear podría ser un objeto impreso que se puede escanear a partir de miles de imágenes de múltiples archivos digitales en la web.

Este tipo de diseño de impresión 3D, el escaneo 3D, es una tecnología que proporciona réplicas digitales después de analizar objetos del mundo real.

El escaneo 3D tiende a ser utilizado en ingeniería inversa por profesionales de la industria. Por lo tanto, brinda cualidades únicas, ya que puede alterar o modificar la imagen del objeto deseado después del escaneo. El escaneo 3D permite la fabricación de diseños variados de cosas a través del proyecto de impresión 3D.

• Descargando

La descarga de imágenes de objetos que planea imprimir en 3D es un aspecto de la creación que no debe ignorar. Si no está interesado en diseñar sus propias imágenes, puede estar seguro de que puede descargar imágenes de objetos como parte de obtener los mejores diseños de objetos en 3D, ahorrando su valioso tiempo.

Se sabe que varios sitios web proporcionan imágenes de objetos y puede pagar para descargarlos. Dichos sitios web son; Shapeways, CrabCad, My Mini Factory y You Megane.

Paso dos:formato de archivo STL

Cualquier formato de archivo de impresión 3D necesita diseño. El STL es el formato de archivo más común que funciona en un proyecto de impresión 3D. STL significa estereolitografía. Los nombres toman un ángulo histórico porque se origina en el primer proceso de impresión 3D.

Marca el segundo paso en el proceso de impresión 3D, una vez que finaliza el diseño CAD. Después de elegir un diseño de formato STL compatible, la imagen del objeto se envía a la impresora.

Recuerde, el formato de impresión 3D debe diseñarse aparentemente con el proceso de impresión 3D en mente, esto le permite funcionar en la etapa de impresión.

Paso tres:Rebanar

Rebanar es el proceso de cortar o dividir el modelo de impresión 3D en cien o miles de capas horizontales que indican a la máquina qué hacer según el procedimiento. En otras palabras, el corte traduce archivos 3D en instrucciones que sigue la impresora.

Debe ajustar adecuadamente la impresora 3D y obtener la configuración correcta para lograr los mejores resultados.

• Código G

Una vez que se completa el proceso de corte, se genera un nuevo formato de archivo llamado G-Code. Es el lenguaje de la máquina y la única forma de comunicarse con la impresora 3D.

Las impresoras 3D crean un objeto usando tecnologías de lenguaje G-Code mediante la extrusión de filamentos de plástico calientes en la punta de la boquilla con la configuración adecuada.

Las impresoras siguen las líneas diseñadas por CAD que representan el camino que las impresoras deben seguir cuando inyectan aglomerante o superponen filamentos de plástico para crear el diseño del modelo o el objeto deseado a través del lenguaje.

• Proveedor de servicios

Puede ajustar la configuración para adaptarse a su impresora para obtener el código de idioma correcto y simplificar el proceso. Tenga en cuenta que no necesita ningún conocimiento de codificación para ajustar la configuración de su impresora 3D. Sin embargo, si necesita que otra persona lo haga por usted, se pueden utilizar proveedores de servicios profesionales.

No tienes que preocuparte por cortar con los proveedores de servicios porque ellos se encargarán de ello.

Paso cuatro:Imprimir el modelo u objeto

Las impresoras están hechas de numerosas y complicadas partes móviles. Por lo tanto, debe manejarlos con cuidado para asegurarse de que duren mucho tiempo. La mayoría de estas impresoras no necesitan ser monitoreadas cuando la extrusión del material está en curso.

Las impresoras seguirán automáticamente el código G incorporado y continuarán imprimiendo. Más aún, siempre que no se haya agotado la materia prima y no se haya producido ningún error de software que pueda paralizar el sistema de impresión.

¿Qué material utiliza una impresora 3D?

Puede utilizar numerosos materiales en los procesos de fabricación de modelos 3D. Los materiales de impresión 3D más utilizados incluyen los filamentos de plástico ABS y PLA. Los filamentos de ABS y PLA son solo parte de una larga lista de materiales de apoyo para los procesos de fabricación en 3D.

Estas son algunas de las materias primas de fabricación 3D comúnmente utilizadas en el proceso de impresión.

• Filamentos de plástico ABS

El ABS es un material termoplástico a base de aceite. La mayoría de los modelos impresos en 3D fabricados con este material cuentan con una mayor resistencia, flexibilidad y durabilidad que otros materiales plásticos de fabricación 3D como el PLA.

El ABS sigue siendo el filamento de plástico más popular para el modelado por inyección. Se le atribuye la variabilidad de los copolímeros y la facilidad de procesamiento, lo que lo convierte en el filamento de plástico 3D más popular entre los polímeros de ingeniería.

Los usuarios de impresoras 3D deben tomar precauciones de seguridad al imprimir con el filamento de plástico ABS, ya que es uno de los filamentos de plástico menos seguros que se utilizan ampliamente.

• Filamentos de plástico PLA

PLA pertenece al filamento de plástico de fabricación 3D de élite y más popular. A diferencia del filamento ABS, el filamento plástico PLA es un filamento plástico de origen vegetal o ácido poliláctico. La maicena es una materia prima importante que se utiliza para fabricar filamentos de plástico PLA.

El material es más económico en comparación con el filamento de plástico ABS a base de aceite y sigue siendo bastante fácil de usar. El PLA es la materia prima natural más utilizada en la impresión 3D y el material termoplástico más seguro en la fabricación de modelos 3D.

El material plástico PLA es el preferido para la fabricación de envases para la industria alimentaria como sustituto de los filamentos de plástico a base de aceite como el ABS.

• Resina

El proceso de impresión y fabricación 3D utiliza mucho la resina. La resina es el material utilizado para ayudar en el proceso de enfriamiento de los materiales de filamentos de plástico utilizados en la fabricación aditiva. La resina se aplica mucho en tecnologías como SLA, DPL, Multijet y CLIP.

La resina viene en varios tipos; las ceras más utilizadas para la impresión 3D son la resina moldeable, la resina flexible y la resina resistente.

Debido a su baja capacidad de contracción, se utiliza en muchas aplicaciones de impresión 3D. La resina tiene una alta resistencia química, lo que la convierte en un material de impresión 3D rígido y delicado.

¿Cuánto cuesta usar una impresora 3D?

• Costos de la impresora 3D

El costo de usar una impresora 3D depende de varios factores. Los factores más notorios que afectan los procesos de fabricación en 3D son la tecnología de impresión, los materiales de impresión, el diseño y el toque final del objeto o modelo impreso en 3D.

• Tecnologías de impresión 3D

Las impresoras 3D y las tecnologías de impresión se basan en varias tecnologías diversas. Entonces, si desea comprar una impresora 3D, debe considerar la tecnología que utiliza para determinar el costo de la impresora y el proceso de fabricación aditiva.

Los elementos tecnológicos que quizás deba averiguar antes de realizar una compra son el tamaño de la impresora 3D, la velocidad de impresión, la precisión y la tecnología de impresión.

• Tecnología de impresión FDM

Una impresora FDM básica que satisfaga sus necesidades puede costarle tan solo $200. Ciertamente no se puede comparar con las mejores impresoras 3D del mercado porque esta tecnología carece de la velocidad, exactitud o precisión de las impresoras 3D más sofisticadas. No obstante, le presentará y le otorgará exposición a la impresión de modelos 3D a un costo muy bajo.

• Tecnologías de impresión avanzadas

Cuanto más sofisticada es una impresora en términos de tecnologías de impresión 3D, más cuesta. Un buen ejemplo es la impresora SLS que cuesta alrededor de $5000. Puede llevar a cabo procesos de fabricación avanzados que las impresoras 3D básicas no pueden realizar.

Por esta razón, solo lo compra si se dedica a un trabajo de impresión que es de naturaleza verdaderamente avanzada.

• El costo de los materiales de impresión 3D

El funcionamiento de una impresora 3D depende en gran medida del tipo de filamento de plástico 3D que utilice. Al elegir el tipo de filamento de plástico que utilizará para su impresora 3D, es posible que deba considerar la compatibilidad del filamento con la impresora y el costo del filamento.

El costo del filamento de plástico impacta directamente en el costo total del trabajo de la impresora 3D. Por ejemplo, los filamentos de plástico de impresión 3D a base de aceite, como el ABS, cuestan más que los filamentos de plástico biodegradables a base de vegetales, como el PLA.

Los materiales de impresión 3D menos costosos son para tecnologías FDM. Los materiales termoplásticos se utilizan comúnmente en la impresión 3D. Por suerte, son bastante asequibles.

Coste del material de impresión 3D de gama alta

El material de filamento de plástico utilizado en la impresión 3D tiene un costo alto si los modelos impresos en 3D necesitan un modelado de deposición fundida de alta gama. Estos tipos de impresión 3D cuestan mucho porque un proceso sofisticado necesita materiales de impresión 3D de alta calidad.

El costo aumenta dependiendo de qué tan técnico y precioso sea el material en el proceso de fabricación.

Un buen ejemplo es una resina que utilizan las impresoras 3D avanzadas. El material utilizado en la tecnología polyjet es caro en comparación con sus homólogos de polímero SLS. La diferencia de costo se debe a la variabilidad de los materiales en el mercado.

Los materiales utilizados en las tecnologías SLM y DMLS cuestan más en comparación con los vistos en los últimos años.

Conclusión

Este artículo profundiza para responder a la pregunta “¿¿Cómo funciona una impresora 3D? ” Lo hemos guiado a través de varios aspectos de la impresora 3D, más aún, los objetos que imprime, el material que usa y cuánto le costará usar una impresora 3D.

Con esta información detallada, se encuentra en una posición privilegiada para beneficiarse de los procesos de fabricación e impresión 3D.