¿Qué es la impresión 3D FDM?

¿Te preguntas qué significa FDM? ¿Y la tecnología FFF? ¿Le resultan intimidantes estos términos utilizados en las tecnologías de impresión 3D?

El modelado por deposición fundida (FDM) y las fabricaciones de filamentos fundidos (FFF) son lo mismo. El FDM o FFF utiliza tecnología de impresión 3D de fabricación aditiva. La tecnología se basa en la extrusión de materiales. En consecuencia, como el material se deposita selectivamente capa por capa en una ruta predeterminada, el producto final es la pieza u objeto impreso en 3D deseado.

Sí, el modelado por deposición fundida y la fabricación de filamentos fundidos es la misma tecnología que se basa en la fabricación de piezas de polímeros mediante un proceso térmico. El proceso induce tensión residual, concentraciones de tensión, distorsiones y delaminaciones entre capas.

FDM es la tecnología de impresión 3D más utilizada en el mundo. La mayoría de los aficionados a la impresión 3D lo utilizan.

¿Qué significa FDM en la impresión 3D? ¿Para qué se utiliza FDM?

FDM significa Modelado de Deposición Fundida. La tecnología FDM es un tipo popular de impresión 3D que crea piezas duraderas, resistentes y precisas. Stratasys Inc., líder en la fabricación de impresoras 3D FDM, posee la marca comercial de esta tecnología de alto rendimiento.

En esencia, el modelado por deposición fundida es una tecnología de fabricación aditiva que permite la construcción de objetos tridimensionales a través de un proceso de fabricación asistido por computadora.

(FDM) es aplicable en la tecnología de impresión 3D para resolver varios aspectos de las necesidades que definen los modelos conceptuales. FDM sigue siendo ideal para las siguientes funciones importantes:

1. Producción de prototipos de concepto temprano

La tecnología FDM 3D produce prototipos de conceptos tempranos que son eficientes. En particular, la construcción con termoplástico de grado de producción ABS-M30 incluye la formación de estructuras fáciles de quitar a mano al finalizar.

Las piezas FDM proporcionan las propiedades de resistencia y durabilidad de un producto final. Por lo tanto, las piezas FDM resultan ideales para las pruebas físicas.

La creación de prototipos FDM es popular entre los ingenieros y diseñadores de productos, más aún en la industria automotriz. Debido a que ofrece beneficios que incluyen la producción de prototipos ASA, aunque es más lento que SLA y SLS, es ideal para pruebas funcionales.

Su modelo se parece mucho al producto final cuando se analizan propiedades como la resistencia, la estabilidad UV, el calor y la resistencia al agua.

2. Validar diseños

La tecnología de impresoras 3D FDM valida los diseños propuestos por diseñadores e ingenieros. Las muestras de FDM ABS se prueban para diferentes condiciones. Luego, se pone en marcha una simulación de modelo de dos etapas en el proceso de fabricación FDM.

Finalmente, el análisis realizado determina si el prototipo realmente refleja el diseño deseado.

3. Montaje de plantillas y accesorios

Las plantillas y los accesorios posicionan, sujetan, protegen y organizan los componentes en todas las etapas de un proceso de fabricación. El metal, el plástico o la madera se utilizan en la producción de plantillas y accesorios.

El modelado por deposición fundida o la fabricación de filamentos fundidos (FFF) simplifica el proceso de fabricación tradicional. En consecuencia, la fabricación de herramientas se vuelve menos costosa y lleva menos tiempo. Por lo tanto, los fabricantes obtienen una mejora significativa en la productividad, la calidad y la eficiencia.

¿Cómo funciona FDM?

Scott Crump, el fundador de la revolución de la impresión 3D FDM, inventó una tecnología verdaderamente extraordinaria.

Entonces, ¿cómo funciona FDM?

• El primer paso es cargar una bobina de filamentos termoplásticos en las impresoras FDM.
• Una vez que la boquilla está lo suficientemente caliente, el filamento sale de la punta de la boquilla donde se derrite.
• El cabezal de extrusión se mueve en las direcciones seleccionadas. Permite que el material fundido de las impresoras FDM extruya hilos delgados depositados capa por capa y aumente el volumen en ubicaciones predeterminadas.
• Eventualmente se enfría y solidifica para crear el objeto deseado del proceso de impresión 3D.

Los ventiladores de enfriamiento están conectados a la boquilla para ayudar o acelerar el proceso de enfriamiento.

Beneficios y limitaciones de la tecnología FDM

Una amplia gama de impresoras 3D de escritorio utiliza la tecnología FDM para adquirir una impresión 3D. Stratasys Inc. ha promocionado con éxito la tecnología y la impresora FDM, convirtiéndose en el promotor líder mundial de la tecnología de impresión 3D y FDM debido a sus beneficios.

• Precisión

Las impresoras FDM utilizan un material termoplástico calentado hasta el punto de fusión y luego extraído para crear el objeto o producto final. La investigación del departamento informático de la Universidad Carnegie Mellon afirma que los procesos de fabricación FDM tienen una precisión de 0,005 pulgadas.

• Velocidad

Las impresoras FDM son conocidas por su alto rendimiento y la velocidad es vital. En procesos de fabricación óptimos, las piezas impresas FDM pueden estar listas en minutos o en unas pocas horas. La impresión con impresión asistida por computadora (CAD) garantiza que siga un solo paso para realizar productos y objetos terminados,

• Facilidad de uso

Las impresoras FDM son fáciles de usar porque las impresoras pueden crear elementos diseñados en un programa CAD. Todo el proceso de producción se configura en una computadora, lo que lo convierte en uno de los tipos de impresión 3D más fáciles de usar.

Debe aplicar la aplicación informática para iniciar y finalizar el proceso, ya que la computadora hace todo.

• Asequibilidad

Los materiales cerámicos y termoplásticos utilizados en las impresoras FDM son asequibles en comparación con otras alternativas. Las impresoras FDM son de tamaño modesto, lo que garantiza que una pieza impresa no necesite fabricarse en grandes instalaciones. Por lo tanto, ayuda a reducir el gasto de producir piezas más pequeñas.

• Escalado

La impresión 3D FDM reduce el tamaño de las piezas automáticamente y aún mantiene la precisión en el proceso. Por lo tanto, los usuarios de la tecnología FDM pueden crear prototipos en miniatura para usarlos en una presentación o como un ejemplo reducido durante las ventas

¿Qué es más robusto, FDM o SLA?

SLA tiene una fuerza de unión más potente de las capas en comparación con FDM.

Tecnología FDM

Las impresoras FDM utilizan materiales de filamento PLA, PETG o ABS. La mayoría de las impresoras FDM pueden manejar nailon, PVA, TPU y varias mezclas de PLA con una combinación de madera, fibra de carbono, cerámica y metal.

Es un proceso de fabricación aditiva que fomenta la creación rápida de prototipos de diseños utilizando tecnología de software CAD.

Tecnología SLA

SLA significa Aparato de estereolitografía. Además, es un proceso aditivo, al igual que el FDM, lo que significa que construye modelos u objetos capa por capa. Sin embargo, utiliza un fotopolímero curable, generalmente una resina líquida que se endurece aplicando luz ultravioleta en un proceso de curado.

Diferencia entre FDM y SLA

• Precisión y Suavidad

En las impresoras FDM, la resolución depende del tamaño de la boquilla y la precisión de los movimientos del extrusor. En la impresión FDM, el peso de las capas superiores puede comprimir las capas inferiores, lo que podría provocar deformaciones, encogimientos y daños.

Por el contrario, las impresoras SLA producen constantemente objetos de mayor resolución. Son mucho más precisos que el FDM porque un proyector o láser con un tamaño óptico pequeño determina la resolución.

• Eliminación después de la impresión 3D

La impresora FDM causa adherencia a la cama de impresión. Por lo tanto, es fácil quitar los objetos impresos y, en caso de que el elemento se adhiera a la cama de impresión, puede quitarlo con una espátula.

Por el contrario, en la impresión 3D SLA, puede resultar complicado eliminar un modelo impreso de la plataforma de impresión. Habrá tanta resina que necesitarás una espátula para quitar el modelo 3D.

• Postprocesamiento

En la impresión FDM, es necesario eliminar los soportes, especialmente si el modelo tiene voladizos y exceso de materiales plásticos. Entonces, usas tus dedos o una herramienta de corte.

Una resina pegajosa cubre los modelos impresos de SLA que deben eliminarse en un baño de alcohol isopropílico. Los guantes de goma son útiles para protegerse de la resina y el alcohol.

Materiales FDM comunes

• Filamento PLA

PLA es un material de filamento popular utilizado en la impresión 3D. Es un poliéster termoplástico biodegradable y bioactivo elaborado a partir de plantas naturales como el almidón de maíz. Su composición lo convierte en un material respetuoso con el medio ambiente.

El uso de PLA incluye la fabricación de piezas, prototipos y productos que no necesitan estrés extremo.

• Filamentos ABS

El ABS es un polímero amorfo utilizado en la impresión 3D. La producción de ABS viene a través de un proceso de emulsión a partir de tres componentes, o se recicla a partir de sí mismo. Está de moda en el mercado, y su aplicación es amplia. Se utiliza en la producción de teclados, teclas y muchos otros, especialmente cuando las piezas requieren una fuerza adicional.

• MASCOTA

El PET pertenece a la familia del poliéster. Es una resina polimérica termoplástica combinada con dos monómeros y se usa ampliamente para producir muchas prendas y botellas.

• PETG

Es un material termoplástico amorfo explícito que es una mejora del PET. Mejora el PET haciéndolo más robusto al agregar Glycol al componente material de Pet.

• UTP

PTU es un material similar al caucho que se utiliza en la impresión 3D para producir piezas semiflexibles. Su estructura comprende una cadena de segmentos duros y blandos que utiliza una amplia gama de impresión 3D.

Conclusión

La tecnología de impresión FDM se ha discutido ampliamente en este artículo. Entonces, ahora sabe mejor cómo optimizar la tecnología de impresión 3D FDM para obtener mejores resultados o productos.

La impresión FDM llegó para quedarse, y el artículo bien investigado enriquece su conocimiento y le permite apreciar la impresión FDM en general.