4 consideraciones de diseño importantes para la impresión 3D

La libertad de diseño es uno de los principales beneficios de la fabricación aditiva. Sin embargo, dado que el diseño para impresión 3D difiere significativamente del diseño para la fabricación tradicional, requiere un nuevo enfoque de la ingeniería de diseño. Por lo tanto, para crear piezas imprimibles en 3D, los diseñadores e ingenieros de alta calidad deben estar armados con un conocimiento de los nuevos enfoques y requisitos al diseñar para la fabricación aditiva. Aunque las particularidades de cada tecnología y material de impresión 3D dictan sus enfoques de diseño específicos, en esta breve guía destacaremos las consideraciones generales de diseño que se pueden aplicar a todas las técnicas de impresión 3D.

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Consideraciones clave al diseñar piezas imprimibles en 3D

1. Voladizos y soportes
Los voladizos son las partes que sobresalen de una estructura y, a menudo, se encuentran en diseños más complejos. El punto clave a considerar al diseñar piezas con voladizos es el ángulo, ya que cada impresora 3D tiene sus propios límites y es importante asegurarse de que los voladizos no excedan los valores permitidos.

Por ejemplo, el ángulo apropiado para FDM y SLA no debe exceder los 45 grados. Si el ángulo es mayor que este, los voladizos requerirán soportes adicionales para evitar daños a la pieza. Generalmente, es una buena práctica reducir el número de voladizos, ya que esto limitará los soportes y, por lo tanto, ahorrará tiempo y material de impresión. Esto también facilitará mucho el posprocesamiento.

2. Espesor de la pared

El siguiente punto crucial a considerar durante la etapa de diseño es el espesor de la pared. Los problemas con el grosor de la pared se encuentran entre los problemas de diseño más típicos y pueden causar fallas de impresión. Si las paredes de su pieza son demasiado delgadas, esto da como resultado una impresión muy frágil que puede romperse o dañarse fácilmente. Por otro lado, las paredes demasiado gruesas provocan tensiones internas que conducen a resultados indeseables como el agrietamiento.

Aunque el grosor mínimo de pared recomendado depende principalmente del material que se utilice y del diseño general del modelo 3D, la regla general es hacer que las paredes sean un poco más gruesas. Un grosor de pared de más de 0,8 mm generalmente permite la impresión exitosa de piezas con todos los métodos de impresión 3D.

3. 3. Contracción y deformación

El proceso de impresión 3D generalmente implica cambios dentro del material, ya que se sinteriza, se funde o se calienta de alguna otra manera. Sin embargo, los problemas generalmente ocurren cuando el material se enfría, ya que esto causa alabeo o encogimiento que a su vez resulta en agrietamiento y deformación. Las piezas con superficies largas y planas son especialmente propensas a contraerse porque el tratamiento térmico induce la contracción longitudinal.

Las esquinas afiladas también pueden generar deformaciones, ya que actúan como puntos de concentración de tensiones. Sin embargo, con el diseño adecuado, estos problemas se pueden evitar. Considere agregar un borde redondeado en lugar de esquinas afiladas a un modelo 3D y trate de evitar superficies planas largas. A medida que se redondean las esquinas, la tensión se puede distribuir de manera más uniforme. Los redondeos también se pueden diseñar en un modelo 3D para mitigar la deformación en el área de contacto de una placa de construcción y la superficie inferior de una pieza.

3. 3. 4. Resolución de archivo

Para garantizar una impresión de buena calidad, es importante considerar el nivel de detalle y elegir la resolución adecuada para su parte. Naturalmente, el nivel de detalle depende de la tecnología de impresión 3D y los materiales utilizados. Sin embargo, diseñar un modelo con un nivel de detalle extremo puede hacer que las impresoras 3D simplemente no puedan imprimir un objeto. Así que asegúrese de diseñar los detalles de acuerdo con las especificaciones de su impresora 3D.

En resumen

Una impresión exitosa siempre comienza con un modelo 3D diseñado correctamente. Otros factores importantes que los diseñadores deben considerar incluyen el material y el tipo de tecnología de impresión 3D que se utilizará; las reglas básicas de diseño están determinadas de muchas maneras por estos factores clave. En última instancia, explorar las consideraciones y los requisitos del diseño será el primer paso para garantizar un proceso de impresión exitoso.