Impresoras FDM vs Resina: Elige la mejor opción para tus proyectos

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

Saber cuál elegir es algo que considero extremadamente importante, ya que quieres conseguir la máquina adecuada para tus necesidades específicas, ya que funcionan de manera muy distinta.

En este artículo repasaremos en qué consiste la impresión 3D, las diferencias entre impresoras FDM y de resina, cuál es más adecuada para cada caso de uso, los costes asociados y ¡mucho más!

La respuesta corta es: Las impresoras FDM usan un filamento plástico como material de impresión que se funde y deposita para crear el objeto capa a capa, mientras que las impresoras de resina usan una resina líquida que se cura, generalmente capa a capa, mediante luz ultravioleta que la endurece. Las impresoras de resina tienen una calidad de impresión mucho mayor que las FDM, pero esto conlleva un coste más alto, tanto en precio de compra como en coste de funcionamiento.

¿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 ordenador (CAD), el cual 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.

Una vez creado el diseño, necesitas laminarlo (slicing) usando un software laminador (slicer), diseñado para «cortar» o «rebanar» el modelo horizontalmente en múltiples capas y luego genera esa información en formato g-code.

La impresora puede entonces usar esa información para imprimir el modelo capa a capa, empezando por la parte inferior, imprimiendo esa capa completa y luego subiendo a la siguiente, y así sucesivamente.

Tecnología FDM

Esta tecnología, también conocida como FFF (Fabricación por Filamento Fundido), consiste en usar un filamento de polímero termoplástico que se empuja a través de una boquilla extremadamente caliente, aproximadamente 200 °C, que luego funde y deposita el plástico sobre una superficie plana, conocida como cama, capa a capa.

Impresoras de resina – Fotopolimerización en cuba

Las impresoras de resina funcionan de forma similar a las FDM, en el sentido de que imprimen capa a capa, pero todo lo demás es bastante diferente: El proceso consiste en una cuba llena de fotopolímero (resina) que polimeriza al ser expuesta a luz ultravioleta, solidificándose y formando una 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 el objeto quedará «adherido», similar a la cama de una impresora FDM, solo que boca abajo.

Esta tecnología se conoce como estereolitografía, o SLA.

Hay otras tecnologías que usan el mismo fenómeno de polimerización mediante la acción de luz ultravioleta, que son: Procesamiento Digital de Luz (DLP) y MSLA (Estereolitografía Enmascarada).

El DLP se basa en proyectar la imagen de la pieza en su totalidad. Esta proyección se hace a través de un array de espejos móviles que proyectan la imagen completa sobre la resina, haciendo todo el proceso más rápido.

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

Diferencias entre impresoras de filamento y resina

Como habrás visto en la breve descripción de ambas tecnologías, funcionan de formas completamente diferentes y usan materiales distintos: FDM usa filamento que se funde y pega a la capa anterior, formando gradualmente el modelo, mientras que SLA, DLP, etc., usan resina que se cura con luz ultravioleta.

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

Calidad de impresión

Lo que llama inmediatamente la atención al ver las impresiones creadas por impresoras de resina es la calidad y precisión en la construcción de las piezas.

Si nos referimos a las tecnologías descritas, podemos inferir que, en el caso de las impresoras FDM, los grosores de capa son mayores en relación a los de las impresoras de resina y, por tanto, no podrán producir impresiones con tanto detalle, lo que es especialmente notable en miniaturas.

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

Materiales y durabilidad de la pieza impresa

Uno de los puntos fuertes, hasta ahora, 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 filamento, pero con la impresión de 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 degrada con el tiempo al exponerse a luz UV, haciendo la pieza aún más débil.

Por último, al imprimir prototipos, como las impresoras de resina no son tan capaces de imprimir modelos grandes como las impresoras FDM, puedes encontrarte bastante limitado y tener que dividir el modelo, o alterar el diseño por completo.

Volumen de construcción

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

Debe aclararse que hablamos del mercado de consumo, es decir, esas impresoras al alcance de la mayoría, y no las dirigidas al mercado profesional.

Velocidad de impresión

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

Al igual que con las impresoras FDM, si necesitas aumentar la velocidad aún más, podrías ajustar la configuración del laminador para aumentar la altura de capa, así como otros parámetros, para que la impresión termine antes. Solo recuerda que imprimir más rápido suele significar menor calidad de impresión.

Post-procesado

Al terminar la impresión, en el caso de FDM, la pieza generalmente está lista para usar. Aunque cabe señalar que en algunas ocasiones es necesario quitar material de soporte o lijar para llamarla «terminada».

Por otro lado, las impresoras de resina no son tan simples: la resina sin curar debe eliminarse en un baño de alcohol isopropílico y la impresión debe curarse luego en una cámara de luz UV (o podrías dejarla al sol). Por último, más a menudo que no, los soportes también necesitarán ser retirados.

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 sufren desgaste con el uso.

Por ejemplo, podrías encontrarte con que la boquilla se atasca y necesitas desatascarla, o las correas pueden necesitar ajuste o reemplazo, un trozo de filamento puede caer en uno de los ventiladores de refrigeración y atascarlo, etc.

En 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 caras de mantener porque las piezas que necesitan ser reemplazadas, aunque no tan a menudo como las de una impresora FDM, son mucho más caras.

Facilidad de uso y seguridad

Las impresoras de resina son más fáciles de usar porque no hay necesidad de ajustar los diferentes parámetros de la impresora (nivelado de cama, tensión de correas, etc.), pero se debe tener especial cuidado porque la resina es líquida y muy tóxica, por tanto, debes ser extremadamente cuidadoso al manipular resina y usar el equipo de protección requerido.

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

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

Adicionalmente, en el caso de impresoras de resina y como acabo de mencionar, se deben tomar precauciones porque el material es líquido y relativamente tóxico, así que debes trabajar con guantes para evitar reacciones cutáneas, usar gafas de protección, etc.

Coste

Dividiré el coste en tres componentes:

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

La adopción de la tecnología está reduciendo su coste a medida que se vuelve más ampliamente disponible por el crecimiento de la oferta. FDM lidera en este sentido y claramente el coste de adquisición es menor, aunque las impresoras de resina para uso doméstico pueden comprarse desde 250-300 $ y solo se abaratarán con el tiempo.

El filamento también es relativamente asequible, unos 20 $ por bobina de 1 kg.

Por un lado, las impresoras de resina necesitan alcohol isopropílico, además de fotopolímero, para el curado final y retoques y, como mencioné anteriormente, la resina es mucho más cara que el filamento, unas 5 veces más, y hay que añadir el alcohol isopropílico, por lo que ahora el coste de funcionamiento es aún mayor.

Por último, el coste de mantenimiento es mayor para impresoras de resina porque las piezas que necesitan ser reemplazadas son mucho más caras que las de una impresora FDM, como la lámina FEP, que generalmente debería reemplazarse cada 20-30 impresiones o cuando muestre signos de desgaste.

Las impresoras FDM, por otro lado, no requieren realmente mantenimiento preventivo, pero como tienen muchas piezas mecánicas a menudo sufren daños que requieren una inversión significativa de tiempo.

¿Qué tecnología elegir?

Elegir qué impresora comprar no es tan simple, aunque si valoras la calidad de impresión por encima de todo, te recomendaría ir con una impresora de resina, pero pensemos esto un momento:

Primero, necesitamos poder identificar claramente el problema que tenemos que resolver, y segundo necesitamos conocer nuestras necesidades, funcionales o no funcionales.

Aquí hay 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.

Sugiero elaborar una lista de criterios donde podamos ponderar la importancia de las características que queremos que tenga nuestro modelo y dar a cada una un valor para determinar mejor qué impresora comprar según los resultados:

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

Esto es solo un punto de partida que te permite pensar más objetivamente sobre los pros y contras de las diferentes tecnologías y llegar a una conclusión más razonable.

Al menos por ahora, las impresoras de resina ofrecen un nivel de detalle mucho mayor comparado con las FDM y pueden incluso imprimir lotes mucho más rápido. Sin embargo, todo esto viene a un coste mayor, tener que lidiar con resina líquida, comprar y usar equipo de protección, usar IPA, etc.

Conclusión

Ambas tecnologías tienen sus pros y contras así como características distintivas. Ahora, ¿qué pasaría si las impresoras de resina se vuelven más baratas, ofrecen mayor volumen de impresión y variedad de materiales? Bueno, creo que eso va a pasar en los próximos años y las impresoras de resina ganarán lentamente una mayor cuota de mercado.

Sin entrar en un análisis exhaustivo de la evolución de la tecnología de curado por luz en cuba, está claro ver que estas impresoras han ido abriéndose camino en el mercado y también volviéndose más y más baratas, y creo que el futuro de la impresión de resina se ve bastante prometedor.

Actualmente, en el mercado profesional, hay impresoras como la Form 3L que resuelven parte de las limitaciones presentadas en este artículo, pero estas no se reflejan en los modelos de menor coste o para uso doméstico ya que son impresoras más caras diseñadas para operaciones mayores.

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