Modelado por deposición fundida (FDM) en impresión 3D: Visión técnica completa

El modelado por deposición fundida (FDM) es una tecnología de impresión 3D basada en extrusión. Los materiales de construcción usados en FDM son polímeros termoplásticos y vienen en forma de filamento. En FDM, una pieza se fabrica depositando selectivamente material fundido capa por capa en una ruta definida por el modelo CAD. Debido a su alta precisión, bajo coste y amplia selección de materiales, FDM es una de las tecnologías de impresión 3D más usadas en todo el mundo.

¿Cómo funciona el modelado por deposición fundida (FDM)?

La tecnología FDM usa el material de construcción de entrada en forma de filamentos termoplásticos que se licúan y re-solidifican en la forma deseada según el modelo CAD definido.

Una impresora FDM consta de dos bobinas: una para el material de construcción y la otra para el material de soporte respectivamente. El proceso de impresión 3D por modelado por deposición fundida sigue estos pasos principales:

• Paso 1 – Después de introducir los datos CAD, el filamento de material de construcción sólido ya cargado se licúa con la ayuda de calor en el cabezal licuador
• Paso 2 – Este plástico líquido fundido se alimenta sobre la plataforma de construcción de espuma como una capa a través de la boquilla de extrusión que se mueve en todas las direcciones según los datos CAD. Este proceso de añadir capas líquido/semi-sólidas una sobre otra se repite. Si el diseño consiste en voladizos o estructuras que podrían deformarse o doblarse, se usan estructuras de soporte. El material de soporte puede ser el mismo que el de construcción u otro según elección.

• Paso 3 – En caso de que se usaran estructuras de soporte, estas se eliminan posteriormente una vez completada la construcción.

Materiales para impresión 3D FDM

Entre los plásticos rígidos más usados para modelado por deposición fundida, Xometry ofrece: ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 Carbon-Filled, Fibra de Carbono Reforzada Poliamida 12, PC-ABS Policarbonato, PC-ISO Policarbonato, PC-like Heat Resist Translucent, PC-Policarbonato, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010 y ULTEM 9085.

ASA, un termoplástico amorfo con resistencia mejorada a la intemperie, se usa ampliamente en prototipado gracias a sus excelentes propiedades mecánicas. Además, está disponible en una gran variedad de colores.

Ventajas de la tecnología FDM

En cuanto al proceso FDM, estos son los factores más importantes que lo convierten en una de las tecnologías de impresión 3D más populares.

Rentabilidad

FDM es conocido como una de las opciones más baratas para impresión 3D. Cuando el requisito es de una unidad a un lote pequeño, FDM es la opción ideal comparado con sus contrapartes más caras como SLA o SLS. Además, el material de construcción es más barato y ampliamente disponible, lo que hace que el prototipado, re-prototipado y mejoras en el diseño sean menos costosos de imprimir que con otras tecnologías.

Los costes de coloración y acabado superficial también se reducen ya que las piezas salen coloreadas con un acabado superficial decente directamente de la impresora sin la molestia de post-procesado adicional.

Entrega rápida

El proceso FDM es rápido en términos de velocidades de impresión, más rápido que muchas otras tecnologías. Dado que los filamentos de construcción están fácilmente disponibles, no hay problema de tiempo en imprimir grandes lotes. Xometry entrega piezas impresas FDM en tan solo 3 días hábiles.

Puede imprimir a todo color

Más de 40 colores están disponibles para impresoras FDM, y el número de opciones de color sigue aumentando día a día. El color de la pieza final es exactamente el color del filamento usado. Si no se obtiene el color deseado, métodos de post-procesado como teñido o pintura también están disponibles.

Menos desperdicio de material

Dado que la impresora FDM imprime fundiendo el filamento y solidificándolo, no hay posibilidad de desperdicio como en MJF o SLS donde se usa polvo y es propenso a desperdicio. También hay posibilidad de eliminar las estructuras de soporte cuando el modelo se diseña cuidadosamente.

Amplia variedad de materiales

Más de 10 variedades diferentes de filamentos plásticos están disponibles para FDM. Desde baja resistencia a alta resistencia (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC en orden ascendente de resistencia a la tracción), FDM tiene una lista extensa de materiales con los que puede imprimir. Es discreción del fabricante qué usar según la necesidad. Otra ventaja es la disponibilidad del material. Los materiales se usan muy a menudo y por tanto están fácilmente disponibles en el mercado a bajo precio.

Desventajas del proceso FDM

Aparte de las ventajas que ofrece, también hay algunos inconvenientes comunes que posee FDM.

Escalonado de capas significativo

La calidad superficial de piezas impresas en FDM no es suave como las piezas de resina impresas en SLA o Carbon DLS. Dado que FDM funciona depositando plástico fundido capa por capa, el efecto escalera o escalonado de capas es muy evidente. La imagen muestra una superficie rugosa debido al efecto escalera. Además, el mecanismo de adhesión de capas hace que las piezas FDM sean anisotrópicas. Se requiere post-procesado para suavizar la superficie y cuesta más.

Detalles pequeños se difuminan

Debido a la naturaleza del plástico fundido, FDM difumina características pequeñas y tiene la precisión dimensional y resolución más baja comparado con otras tecnologías de impresión 3D y por tanto no es adecuado para piezas con detalles intrincados. FDM es ciertamente una buena opción para prototipado donde los detalles pequeños no son importantes. Si los detalles y la precisión dimensional son una preocupación, es mejor evitar FDM.

Servicios de impresión 3D FDM de Xometry

Xometry Europe ofrece servicios de modelado por deposición fundida en línea, para proyectos de impresión 3D bajo demanda, tanto para prototipos como para grandes lotes. Con una red de más de 2.000 socios en toda Europa, Xometry puede entregar piezas de impresión 3D FDM en hasta 3 días. Cargue sus archivos CAD en el Motor de Cotización Instantánea de Xometry para obtener una cotización instantánea con varias opciones de fabricación disponibles para impresión 3D FDM.