SLS vs FDM: ¿Qué tecnología de impresión 3D elegir?
El Sinterizado Láser Selectivo (SLS) y el Modelado por Deposición Fundida (FDM) son tecnologías de fabricación aditiva.
La fabricación aditiva es un proceso de manufactura que crea prototipos funcionales y otros objetos, capa a capa de material.
Tecnología SLS vs FDM
Dado que SLS y FDM usan la misma tecnología de fabricación, necesitas comparar y contrastar ambas para identificar sus similitudes y diferencias.
El proceso de impresión SLS usa láseres como fuente de energía que sinterizan y compactan material en polvo en estructuras sólidas 3D.
¿Cómo funciona? La impresora SLS dirige láseres a partes definidas por un modelo 3D. Los láseres fusionan el material en polvo para formar una estructura sólida 3D.
Por su parte, el Modelado por Deposición Fundida (FDM) o Fabricación por Filamento Fundido (FFF) se refiere a un proceso de impresión 3D aditivo que usa un material de filamento termoplástico.
El filamento entra en el hotend del extrusor antes de su deposición como plástico fundido, capa a capa, sobre la plataforma de construcción hasta completar el proceso.
¿Qué significa SLS en impresión 3D?
Sinterizado Láser Selectivo
El Sinterizado Láser Selectivo (SLS) produce prototipos sólidos funcionales y piezas.
Es un proceso de fabricación aditiva donde la máquina SLS usa un láser de alta potencia para calentar diminutas partículas de plástico, cerámica o vidrio, fusionándolas para formar una estructura sólida 3D.
Cómo funciona el proceso de impresión SLS
Pre-procesado SLS
El pre-procesado es la primera etapa del proceso de impresión 3D SLS.
El pre-procesado atiende cualquier desafío anticipado durante la impresión. Por ejemplo, los diseñadores alteran programas CAD que incorporan objetos 3D con bordes afilados y paredes delgadas.
Estas alteraciones son esenciales ya que los bordes afilados y paredes delgadas no son adecuados para la impresión 3D SLS.
Procesado SLS paso a paso
Como proceso de fabricación aditiva, SLS funciona de la siguiente manera:
- Diseñarás tu modelo 3D usando un programa de Diseño Asistido por Computadora (CAD).
- Dividir el diseño en finas capas 2D.
- El programa CAD comunica las capas 2D divididas a la impresora SLS.
- Luego, usa un rodillo nivelador para extender el espesor de 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, calentándolo y fusionándolo.
- Al completar una capa, la impresora baja la cama para permitir la impresión de la siguiente capa de polvo.
- Reciclar el exceso de polvo y material de desecho tras completar cada capa.
- Finalmente, repetirás el proceso SLS construyendo capa a capa hasta completar tu modelo 3D.
Post-procesado SLS
El post-procesado es vital ya que marca la etapa de recuperación de la pieza. El proceso SLS cubre las piezas impresas con material de soporte. Para obtener tu modelo final 3D, rompe estos capullos porosos cubiertos con polvo sinterizado.
Para remover el material de soporte durante el post-procesado, rompe y abre las estructuras de soporte usando una cámara de limpieza especialmente diseñada o aire comprimido.
Finalmente, necesitas teñir y recubrir el modelo 3D impreso con SLS para prepararlos para su uso.
¿Qué son SLS y FDM?
Tecnología SLS
El Sinterizado Láser Selectivo (SLS) usa un haz láser para calentar y construir geometrías complejas a partir de diminutas partículas de polvo, preferiblemente nailon. SLS imprime fusionando polvo de polímero uniéndolo para formar una estructura sólida 3D.
Ventajas de la tecnología SLS
- Altos niveles de resolución
- Tiempos de entrega rápidos
- Alta resistencia a la tracción y rigidez
- Amplia gama de selección de materiales
Desventajas de la tecnología SLS
- Los productos SLS 3D son frágiles
- Post-procesado difícil
Tecnología FDM (Modelado por Deposición Fundida)
La tecnología de Modelado por Deposición Fundida (FDM) usa filamento plástico como material principal de construcción en prototipado funcional y creación de modelos anatómicos 3D.
Las máquinas FDM de escritorio imprimen modelos 3D con geometría compleja diseñados con el programa CAD. Es mejor colocar la impresora FDM de escritorio en un entorno de taller con ventilación suficiente.
Más importante aún, las impresoras FDM imprimen objetos 3D rentables. FDM funciona a través del hotend del extrusor depositando capa a capa de plástico fundido sobre la cama caliente. Repite el proceso hasta completar la impresión de la masa sólida 3D.
Ventajas de la tecnología FDM
- Impresoras asequibles
- Uso de material barato y ampliamente disponible
- Uso de codificación precisa para crear modelos 3D de calidad
- Impresión de objetos duraderos
- Fácil operación de impresora FDM
- Las impresoras FDM son más rápidas
Desventajas de la tecnología FDM
- Complejidad mínima en detalles de características
- Debes usarla en un espacio o habitación altamente ventilada
- Importante calibrar la impresora FDM apropiadamente
- La calidad de impresión varía según la calidad de la impresora
¿Es FDM más rápido que SLS?
Comparar las velocidades de estos dos sistemas industriales de sobremesa te permite determinar tu elección si necesitas imprimir objetos 3D en el menor tiempo posible.
La impresora 3D Multi-jet fusion de HP sigue siendo una de las tecnologías de impresión 3D más rápidas. En cuanto a la impresora FDM, su velocidad promedia 100 mm/h.
Por lo tanto, puede depositar un promedio de 100 mm de material plástico por hora de operación.
Por otro lado, la impresora 3D SLS es más lenta que la FDM. Solo puede alcanzar 48 mm/h, lo que significa que habría depositado 48 mm de filamento plástico fundido tras una hora de operación.
¿Cuál es mejor, SLS o SLA?
La Estereolitografía (SLA) sigue siendo la tecnología de impresión 3D con resina más común. Además, a los aficionados les gusta usarla porque puede producir prototipos de alta precisión y estancos.
Al mismo tiempo, crea piezas de uso final con propiedades mecánicas isotrópicas.
Además, SLA usa una gama de materiales de impresión avanzados con características delicadas y un acabado superficial suave.
¿Cómo funciona SLA?
La impresión SLA funciona posicionando la plataforma de construcción en el tanque de polímero de resina líquida. Debes establecer la plataforma a una distancia de una altura de capa sobre la superficie líquida.
Luego, un haz láser UV crea el siguiente espesor de capa curando selectivamente la fotopolímero.
Repetirás el proceso SLA hasta que el objeto 3D complete la impresión.
Ventajas del método de impresión SLA
- Acabado superficial suave
- Excelente para impresión en miniatura
- Tiempo de entrega corto
- Ofrece 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 post-impresión
- No puede imprimir objetos grandes
SLA vs SLS
Tanto SLA como SLS son procesos de fabricación aditiva. Además, SLA es perfecta para imprimir características complejas y menores.
Sin embargo, SLS tiene una ventaja única sobre SLA en que tiene polvo no sinterizado circundante que actúa como material de soporte para las piezas durante la impresión 3D.
Ambos métodos requieren post-procesado de recuperación de material. Igualmente, puedes mecanizar, lijar y pintar modelos 3D terminados de la misma manera, usando cualquiera de los dos métodos.
El lijado y pintado ayudan a lograr una superficie suave al eliminar signos de capas a lo largo de las líneas de capa de la superficie de impresión.
¿Por qué es popular FDM?
La tecnología de Modelado por Deposición Fundida (FDM) usa filamentos termoplásticos para crear piezas impresas en 3D.
Los termoplásticos resisten químicos, calor y alto estrés mecánico, lo que los convierte en el material ideal y más buscado para construir prototipos funcionales que puedan soportar altos niveles de estrés.
Es la opción preferida de ingenieros que quieren crear formas entrelazadas que fomenten movimientos más fluidos en piezas mecánicas.
Aun así, las piezas FDM necesitan formación moderada para construir procesos aditivos más complejos que requieren 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 tu impresora FDM es el tamaño de tu plataforma de construcción y la longitud del brazo de la impresora 3D. En otras palabras, la escalabilidad solo está limitada al tamaño de tu impresora 3D FDM.
Facilidad de uso
La tecnología de impresión 3D FDM no es complicada. Solo requieres formación moderada para manejar la operación de la máquina FDM.
Solo necesitas calibrar tu impresora con los ajustes correctos y estás listo. A menudo, el fabricante ya habría calibrado tu impresora FDM 3D al momento de la compra.
Conecta el filamento plástico adecuado al extrusor como se indica en el manual de usuario de la impresora y presiona el botón de impresión para empezar.
Asequibilidad
Las impresoras 3D FDM siguen siendo una de las impresoras más usadas y asequibles del mercado. Disfrutan de un coste de entrada significativamente menor comparado con las impresoras 3D SLA.
Al mismo tiempo, el filamento usado está fácilmente disponible, proporcionándote una amplia gama de opciones de materiales.
Debido a su facilidad de uso, la formación para usuarios de impresoras sigue siendo rentable. Así, atrayendo 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 usan el proceso aditivo. Sin embargo, difieren en varios aspectos:
SLA trabaja puramente con polímeros y resinas. No imprime con metales. Pero SLS trabaja con algunos polímeros como poliestireno y nailon y también puede manejar metales como titanio y acero.
La tecnología de impresión 3D SLS usa un láser de alta potencia para apuntar y calentar diminutas partículas de nailon en polvo puestas en la plataforma de construcción hasta temperatura de fusión antes de solidificarlas en un modelo 3D.
En impresión 3D SLA, primero posicionas la plataforma de construcción en el tanque que contiene fotopolímero líquido.
El láser luego crea capa tras capa. Cada vez que completas una capa, ajustas la plataforma de construcción por una altura de capa para permitir la impresión de la siguiente capa.
SLS es más robusto y menor en coste comparado con la tecnología SLA.
Sin embargo, SLA produce objetos 3D impresos con tolerancia dimensional más ajustada y mejores superficies lisas similares a piezas moldeadas por inyección.
SLA puede crear características pequeñas y bien definidas, algo que no es fácil de lograr con impresión 3D SLS.
El polvo circundante de SLS soporta las capas impresas, haciéndolas estables mientras continúa la impresión. Por el contrario, la tecnología SLA requiere que tengas estructuras de soporte adicionales.
Cuándo usar FDM o SLS
Si no tienes un gran presupuesto para tus necesidades de impresión 3D, sería útil optar por la tecnología FDM ya que es más barata que el método SLS.
También, si pretendes conseguir una impresora fácil de usar y ampliamente disponible en escritorio, la impresora FDM 3D encaja.
Igualmente, si necesitas una impresora que imprima más rápido, elige una impresora FDM 3D sobre una SLS.
Sin embargo, si quieres prescindir de la necesidad de usar estructuras de soporte adicionales que tienen un coste, elegirás la impresora 3D SLS.
Usa el exceso de polvo en la configuración de construcción para soportar material para objetos durante el proceso de impresión.
SLS ofrece una mejor opción si necesitas rigidez y alta resistencia a la tracción en tus piezas impresas.
Conclusión
El artículo te proporciona una guía completa sobre tecnologías de impresión SLS vs FDM. Ahora solo necesitas elegir la que mejor se adapte a tus necesidades.
Luego la solidifica usando resina líquida para formar una estructura 3D robusta.
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