Diferencias clave entre tecnologías de impresión 3D FDM y SLA

La impresión 3D no es una tecnología tan reciente como parece; lleva existiendo muchos años, desde 1986, cuando Chuck Hull, fundador de 3D Systems, patentó la primera impresora 3D. Era una impresora 3D SLA (Estereolitografía), que usa una resina que se solidifica por fotopolimerización al ser alcanzada por un haz láser. Solo dos años después, Scott Crump, fundador de Stratasys, presentó la primera impresora 3D FDM (Modelado por Deposición Fundida), que actualmente es el tipo de impresora 3D más conocido en el ámbito social.

El método de funcionamiento de ambas es similar; ambas tecnologías fabrican las piezas capa a capa. La FDM deposita material a lo largo de toda el área de la capa en la que se encuentra, mientras que la SLA solidifica la resina directamente gracias a un haz láser.

Principales diferencias entre impresoras 3D FDM y SLA

Materiales y colores

Los materiales más usados con impresoras FDM son PLA y ABS, aunque es cada vez más común usar materiales avanzados como PETG, Nylon y mezclas como PC-ABS o PLA con fibras. La variedad de materiales es cada vez más amplia, tanto en tipos como en colores.

La mayoría de impresoras FDM usan bobinas estándar suministradas por fabricantes con diámetros de filamento de 1,75 mm o 2,85 mm. El diámetro lo decide el fabricante según el tipo de movimiento (cartesiano o delta) y el tipo de extrusor.

Precisión de acabado

Con impresoras FDM es normal obtener buenos acabados con alturas de capa de 0,1 mm, siempre que las piezas no tengan formas muy complejas o tamaño muy reducido. En esos casos, esta tecnología se ve limitada por el diámetro de la boquilla para lograr el grosor mínimo. Al usar soportes del mismo material que la pieza, el acabado superficial suele no ser uniforme, requiriendo post-procesado en la zona de contacto. Una solución es usar materiales de soporte solubles como PVA o HIPS.

En impresoras con tecnología SLA la precisión de impresión es muy alta, incluso con formas complejas, porque el diámetro del láser que solidifica la resina es muy pequeño. Por ejemplo, la Form 2 SLA puede fabricar piezas con alturas de capa de 0,025 mm, obteniendo piezas finales y funcionales directamente. La precisión es tal que la Form 2 es capaz de fabricar modelos de joyería y aplicaciones dentales con total detalle.

Adherencia / eliminación de soportes

Aunque existe gran variedad de materiales para impresoras FDM, la adherencia a la base suele no ser un problema, especialmente porque hay productos muy efectivos (Magigoo, PrintFix, DimaFix...) que ayudan. Incluso para materiales muy propensos al warping, como el PP, ya existe el Smart Stick que resuelve el problema sin necesidad de cinta de sellado PP. La retirada de cualquier material de la base de una impresora FDM es muy simple, tantas veces que puede hacerse a mano.

Para los soportes en impresiones FDM suelen usarse materiales solubles (HIPS o PVA) que son muy fáciles de retirar. En el caso del HIPS, se disuelve en D-Limoneno y el PVA en agua. Estos materiales son muy prácticos, especialmente para objetos con formas complejas o conductos internos, donde el post-procesado manual no llega.

En la tecnología de impresión SLA, la adherencia nunca es un problema, pero se necesita más dedicación al retirar las piezas de la base. Estas suelen quedar tan adheridas que se necesita una espátula especial para despegarlas. Además, al terminar una impresión la base queda impregnada de resina, requiriendo tiempo para limpiarla.

En el caso de impresoras SLA no se imprime con dos materiales diferentes, lo que obliga a retirar los soportes manualmente con alicates e incluso aplicar un post-procesado para eliminarlos completamente.

Post-procesado

Tras imprimir en una impresora FDM, solo es necesario el post-procesado para retirar los soportes, como se explicó. Materiales como ABS, Smartfil E.P. y muchos más pueden lijarse para obtener un mejor acabado superficial.

Sin embargo, al terminar una pieza en una impresora SLA, hay que eliminar la capa superficial de resina sin solidificar en un baño de alcohol isopropílico o en un centro de lavado como Form Wash. La mayoría de resinas pueden lijarse y pintarse una vez totalmente solidificadas.

Conclusión

En este caso la aplicación de cada tecnología de impresión 3D está muy clara: las impresoras FDM son ideales para prototipos económicos y rápidos, que no necesiten un gran acabado superficial ni precisión exacta en sus medidas, aunque existen impresoras FDM de alta precisión y acabado.

Las impresoras FDM también son muy útiles para obtener piezas funcionales directas gracias a la amplia variedad de materiales. Por el contrario, las impresoras SLA se recomiendan para piezas u objetos que requieran un gran acabado con medidas exactas, a nivel de piezas finales, pero con propósito de prototipo, que no estén sometidas a esfuerzos.

Actualmente, FormLabs y UniZ han desarrollado impresoras 3D y resinas que han revolucionado el mercado. Formlabs tiene las nuevas Form 3 y Form 3L, dos impresoras 3D de resina con tecnología de funcionamiento LFS (Low Force Stereolithography), que reducen el tiempo de fabricación y el número de soportes al fabricar una pieza. En el caso de UniZ, dispone de las gamas SLASH y zSLTV, impresoras 3D con funcionamiento LED-LCD que permiten fabricaciones realmente rápidas, hasta 600 mm/h con acabados espectaculares. Finalmente, ambos fabricantes tienen resinas técnicas que permiten imprimir piezas finales funcionales de alta calidad.