¿En qué se diferencian las tecnologías de impresión 3D FDM y SLA?

La impresión 3D no es una tecnología reciente como parece, si no que existe desde hace muchos años, desde 1986 cuando Chuck Hull , fundador de 3D Systems, graba la primera impresora 3D. Se trataba de una impresora 3D SLA (StereoLithoGraphy), que utiliza una resina que se solidifica por fotopolimerización cuando incide sobre ella un rayo láser. Solo dos años después , Scott Crump , fundador de Stratasys, saca a la luz la primera impresora 3D FDM (Fuse Desposition Modeling), que actualmente es el tipo de impresora 3D más conocida en el ámbito social.

El método de funcionamiento de ambos es similar; ambos tipos de tecnologías de impresión 3D fabrican las piezas capa a capa. La FDM depósitos de material en toda la zona de la capa en la que se encuentra, mientras que el SLA solidifica directamente la resina gracias a un rayo láser.

Principales diferencias entre las impresoras 3D FDM y SLA

Materiales y colores

Los materiales más utilizados con las impresoras FDM son PLA y ABS aunque cada vez es más habitual el uso de materiales avanzados como PETG, Nylon y mezclas de materiales como PC-ABS o PLA con fibras. La variedad de materiales cada día es más extensa, tanto en tipos de materiales como en colores.

La mayoría de las impresoras FDM utilizan modelos de bobina estándar que suministran los fabricantes con diámetros de filamento de 1,75 mm o 2,85 mm . El diámetro del filamento lo decide el fabricante de las impresoras FDM según el tipo de movimiento (cartesiano o delta) y el tipo de extrusor.

Imagen 1:filamento de 1,75 mm y 2,85 mm

En SLA , la variedad es mucho más limitada en ambos tipos de materiales y colores. El principal fabricante de resinas (FormLabs ) cuenta con la más amplia variedad de materiales (Standard Resin, Engineering Resin, Dental Resin y Castable Resin) y muy actualmente cuenta con el Color Kit, una resina base con un conjunto de colorantes para conseguir el color que el usuario desea.

Imagen 2:Kit de color. Fuente:Formlabs

Precisión de acabado

Con FDM impresoras es normal obtener buenos acabados con alturas de capa de 0,1 mm pero siempre que las piezas impresas no tengan piezas de formas muy complejas o de pequeño tamaño. En estos casos este tipo de tecnología está limitada por el diámetro de la boquilla para poder realizar el espesor mínimo. Al utilizar soportes del mismo material que el de la pieza, el acabado superficial no suele ser uniforme, siendo necesario un post-tratamiento en la zona de contacto de los soportes. Una solución para este inconveniente es utilizar materiales de soporte solubles como PVA o HiPS.

Imagen 3:Gran acabado FDM. Fuente:Fillamentum

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 impresora Form 2 SLA puede hacer piezas con altos de capa de 0,025 mm , consiguiendo directamente piezas finales y funcionales. La precisión es tal que la Form 2 es capaz de fabricar modelos de aplicaciones dentales y de joyería. con todo detalle.

Imagen 4:Gran acabado SLA. Fuente :FormLabs

Adherencia/eliminación de soportes

Aunque existe una gran variedad de tipos de materiales para las impresoras FDM , la adherencia a la base no suele ser un problema , sobre todo porque hay productos muy eficaces (Magigoo, PrintFix, DimaFix...) que ayudan a la adherencia. Incluso para materiales muy propensos a deformarse , como PP , ya existe el Smart Stick que soluciona el problema sin tener que usar cinta de sellado de PP. La eliminación de cualquier material de la base de una impresora FDM es muy sencilla, tanto que la gran mayoría de veces puede hacerse a mano .

Imagen 5:Magigoo

Para los apoyos en las impresiones FDM se suelen utilizar materiales solubles (HiPS o PVA) que son muy fáciles de eliminar. En el caso de HiPS , se diluye en D-Limoneno y el PVA en agua . Estos materiales son muy prácticos, especialmente cuando quieres hacer objetos con formas complejas o conductos internos, donde el procesamiento manual posterior no puede llegar.

Imagen 6:D-Limoneno

En SLA tecnología de impresión, la adherencia nunca es un problema , pero se necesita más dedicación al retirar piezas de la base de impresión. Suelen estar tan adheridos a la base que se necesita una espátula especial para despegarlos . A parte, al terminar una impresión la base queda impregnada de resina, necesitando invertir algo de tiempo en limpiarla.

En el caso de las impresoras SLA no hay impresión con dos materiales distintos, lo que supone tener que quitar los soportes manualmente con unos alicates e incluso aplicar un post-procesado para deshacerse de ellos por completo.

Posprocesado

Después de imprimir en un FDM impresora, solo es necesario el procesamiento posterior para quitar los soportes , como se explica en el apartado anterior. Materiales como ABS, Smartfil E.P. y muchos más pueden lijarse para obtener un mejor acabado superficial.

Sin embargo, cuando termine de imprimir una pieza en un SLA impresora, debe 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 las resinas se pueden lijar y pintar una vez que están completamente solidificadas.

Imagen 7:Form Wash. Fuente:FormLabs

Conclusión

En este caso la aplicación de cada tecnología de impresión 3D es muy clara; Las impresoras FDM son ideales para prototipos económicos y rápidos , que no necesitan tener un gran acabado superficial ni precisión exacta en sus medidas, aunque existen impresoras FDM de alta precisión y acabados.

Las impresoras FDM también son muy útiles para conseguir piezas funcionales directas gracias a la gran variedad de materiales que existen. Por el contrario, las impresoras SLA se recomienda su uso para piezas u objetos que requieran un gran acabado con medidas exactas , del nivel de piezas finales, pero con finalidad de prototipo, que no son sometidas a tensiones ni 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 LFS (Estereolitografía de fuerza baja) tecnología operativa , que reducen el tiempo de fabricación y el número de soportes al hacer una pieza. En el caso de UniZ, cuenta con la gama SLASH y zSLTV , impresoras 3D con funcionamiento LED-LCD que permiten fabricaciones realmente rápidas , hasta 600 mm/h con unos acabados realmente espectaculares. Finalmente, ambos fabricantes cuentan con resinas técnicas que permiten imprimir piezas finales funcionales de alta calidad.