Los principales tipos de fabricación aditiva

En el pasado, las empresas de fabricación usaban procesos sustractivos como moldes, corte y perforación para crear productos. Si bien la eliminación de material de un todo más grande ha funcionado bien antes, los procesos modernos de fabricación aditiva los están reemplazando rápidamente. Según las previsiones, se espera que la industria de fabricación aditiva crezca hasta la asombrosa cifra de 23.000 millones de dólares para 2022.

La fabricación aditiva es el proceso controlado por computadora de construir un objeto 3D al compilar capa sobre capa de material, generalmente cerámica o polvo metálico, en una plataforma de construcción hasta que se termina el producto final. . Las capas se endurecen con calor, un agente de curado o láser.

Dado que este método es aditivo, hay menos desperdicio que con la fabricación sustractiva y, por lo tanto, costos más bajos.

Existen ventajas y desventajas para cada uno de los siete tipos principales de fabricación aditiva. Es esencial conocer las diferencias para que pueda elegir el método adecuado para su negocio.

Estos son los principales tipos de fabricación aditiva para impulsar las capacidades de fabricación de su empresa.

Tipos de procesos de fabricación aditiva

1. Chorro de aglomerante

El chorro de aglutinante, también conocido como chorro de material o impresión de polvo de chorro de tinta, se encuentra entre los tipos de fabricación aditiva más comunes.

Este método funciona de manera similar a su impresora de oficina común y corriente, excepto que imprime objetos tridimensionales. En lugar de inyectar tinta en una página, la inyección de aglutinante inyecta adhesivo en un material en polvo. El cabezal de impresión se mueve horizontal y verticalmente, depositando una nueva capa de material de construcción con cada pasada.

Es posible fabricar objetos con inyección de aglutinante utilizando una variedad de materiales, que incluyen:

• Polvo de yeso (tiza)
• Plásticos
• Cerámica
• Metal
• Vidrio
• Arena

La inyección de aglutinante es uno de los procesos de fabricación aditiva más asequibles debido a su costo de entrada relativamente bajo y la naturaleza económica de sus materiales. También puede crear objetos más rápido que la mayoría de los demás procesos de fabricación aditiva, y a todo color.

Aunque tiene muchos beneficios, los productos de inyección de aglomerante tienden a ser frágiles y requieren un procesamiento posterior, incluida la limpieza y el endurecimiento, lo que puede ser tedioso y llevar mucho tiempo.

2. Deposición de energía dirigida (DED)

La deposición de energía dirigida (DED) utiliza principios de soldadura para crear objetos tridimensionales. El material, generalmente alambre o polvo de metal, se funde con una fuente de energía enfocada como un láser o un haz de electrones. Luego, el material líquido se vierte con precisión sobre la plataforma de construcción, donde se endurece rápidamente y forma una capa. Este proceso se repite hasta que el objeto termina de imprimirse.

Uno de los beneficios significativos de DED es que se puede usar para algo más que la creación de elementos; también puede reparar y agregar material a piezas o preformas existentes. Además, puede utilizar múltiples materiales en un solo proceso de impresión.

3. Extrusión de materiales

La extrusión de material funciona de manera similar a una pistola de pegamento caliente. El material se alimenta a la impresora desde una bobina. La punta de la boquilla calienta y derrite el material. Luego, el material líquido se coloca capa por capa en la plataforma de construcción, donde puede enfriarse y solidificarse, formando el objeto.

Muchas empresas, e incluso usuarios recreativos, disfrutan de la extrusión de materiales debido a sus equipos y materiales de bajo costo.

Si bien este método es el método más económico de fabricación aditiva, la extrusión de materiales no está exenta de limitaciones. Dado que los elementos calefactores no son lo suficientemente potentes para derretir materiales de alta densidad como el metal, está limitado a usar solo polímeros plásticos, que pueden no ser lo suficientemente duraderos para algunas aplicaciones, como herramientas y accesorios.

4. Fusión de lecho de polvo (PBF)

La fusión de lecho de polvo, también conocida como fusión por haz de electrones (EBM), comienza con un gran lecho de material en polvo, generalmente plástico, metal, arena o polvos cerámicos mezclados con arena.

El polvo se fusiona selectivamente mediante un láser o un haz de electrones. Una vez que se fusiona una capa de material, el área de trabajo se mueve hacia abajo y la nueva capa se construye encima usando el mismo proceso.

Con PBF, los objetos tienen un alto nivel de complejidad, lo que los hace más fuertes que los objetos creados por otros tipos de fabricación aditiva. Dado que requiere un lecho de polvo, es difícil mantener un entorno de trabajo limpio. Este método no es la mejor opción para espacios reducidos que no están configurados para manejar materiales en polvo.

¿Está interesado en obtener más información sobre la fabricación aditiva? Consulte estos otros temas del blog: El proceso de fabricación aditiva Impresión 3D para fabricación aditiva:lo que necesita saber

5. Laminación de hojas

La laminación de láminas, también conocida como fabricación aditiva ultrasónica (UAM) o fabricación de objetos laminados (LOM), es un proceso de fabricación aditiva que apila láminas delgadas de material y las une mediante ultrasonidos. soldadura, unión o soldadura fuerte. A medida que se acumulan las capas, el objeto toma forma.

Una vez que todas las capas están apiladas y laminadas, una máquina CNC o un cortador láser elimina el exceso de material y crea la forma final del objeto.

Dado que funciona en varias capas, la laminación de láminas permite a los fabricantes superponer varios materiales, imprimir a todo color y a un costo mucho más bajo que otros procesos de fabricación aditiva.

Si bien la laminación de hojas es relativamente económica, requiere un procesamiento posterior, que puede ser tedioso y llevar mucho tiempo. También está limitado a materiales que pueden venir en hojas, como papel, plástico y metal. Dado que los objetos deben recortarse una vez que se completa la laminación, algunos desechos están involucrados en este proceso de fabricación aditiva.

6. Polimerización en cuba

La polimerización en tina es similar a la fusión de lecho de polvo, excepto que en lugar de un lecho de polvo, se utiliza una tina de resina de fotopolímero, que se endurece en capas mediante un láser ultravioleta. Una vez que se completa una capa, se agrega más resina y se construye la siguiente capa. Este proceso continúa hasta que se completa el objeto.

Aunque la resina puede ser bastante costosa, la polimerización en tina puede construir objetos rápidamente mientras proporciona un alto nivel de precisión y un buen acabado.

A pesar de sus beneficios, los fabricantes de polimerización en tina se limitan a usar materiales de fotorresina y deben realizar un nivel sustancial de posprocesamiento. Los objetos impresos deben retirarse de la resina y limpiarse antes de que estén listos para su uso.

7. Chorro de material

Similar a la inyección de aglomerante, la inyección de material coloca capas de material para construir un objeto. Sin embargo, en lugar de aplicar capas de adhesivo sobre un lecho de polvo, el chorro de material derrite materiales similares a la cera y deposita gotas con precisión en la plataforma de construcción. A medida que se acumulan las capas, el objeto toma forma.

Muchos fabricantes utilizan el chorro de material porque es relativamente económico y proporciona una precisión excepcional con acabados superficiales de alta calidad. Desafortunadamente, el chorro de material se limita al uso de materiales similares a la cera, que pueden ser frágiles. También toma más tiempo construir objetos porque construye una gota a la vez.

¿Qué tipo de fabricación aditiva es adecuada para usted?

Antes de seleccionar un método de fabricación aditiva, es importante pensar en lo que necesita de su proyecto. ¿Está buscando una opción más económica o necesita usar materiales de construcción más resistentes? Cualquiera que sea su necesidad, existe un proceso de fabricación aditiva para beneficiar su producción.

Independientemente del tipo de fabricación aditiva que elija, es fundamental comenzar con un buen modelo digital 3D. Nuestros expertos en Spatial tienen más de 35 años de experiencia en modelado 3D y han ayudado a innumerables empresas a diseñar, probar y llevar sus productos al mercado.

Brindamos funciones integrales de preprocesamiento que se pueden empaquetar en sus aplicaciones de software con nuestras bibliotecas preconstruidas. Este enfoque lo ayuda a expandir la funcionalidad actual de sus aplicaciones y soluciones de hardware mientras le brinda una ventaja competitiva.

Si necesita ayuda con el modelado 3D para su proceso de fabricación aditiva, consulte nuestros kits de herramientas de desarrollo de software de modelado 3D líderes en la industria o comuníquese con expertos espaciales para comenzar.