Retrospectiva de la impresión 3D FDM: Hitos clave y componentes esenciales

Desde que nació el movimiento RepRap y Open Source en 2005 con la aparición de la impresora 3D FDM del Dr. Adrian Bowyer, que podía construirse a sí misma casi por completo, este sector ha evolucionado mucho hasta hoy. En este artículo hablaremos de impresoras 3D y componentes que fueron clave en su momento para lograr piezas exitosas.

Impresoras 3D

Una vez expiró la patente de tecnología FDM, surgieron varios modelos de impresoras 3D basándose en Open Source. Estas impresoras se componían de una estructura tubular, electrónica simple y normalmente no tenían base caliente. Pero en 2012, el mundo de la impresión 3D conoció la impresora 3D FDM que sería y es la más vendida y modificada del mercado, la Prusa i3 Original. Su última versión, Prusa i3 MK3s, es la favorita del mercado no profesional.

Imagen 1: Prusa i3 Original. Fuente: RepRap

Software de laminado

En este apartado hay diferentes programas de laminado desde el principio, incluso fabricantes de impresoras 3D desarrollaron su propio laminador. Uno de los primeros en usarse genéricamente fue Repetier-Host, un software relativamente sencillo y compatible con Windows, Mac y Linux. En 2015 Ultimaker lanza Cura 2.0, un software de laminado gratuito y muy fácil de usar. En poco tiempo, gran parte de la comunidad de impresión 3D empieza a usar Cura3D, convirtiéndose en uno de los más usados. Finalmente tenemos Simplify3D, un software de pago que aportó en su momento infinidad de nuevos parámetros de configuración de impresión 3D.

Imagen 2: Cura3D 15.04. Fuente: Ultimaker

Conectividad

Al inicio de la impresión 3D, se necesitaba un ordenador conectado a la impresora en todo momento para proveer a la electrónica de los movimientos que debía gestionar. Esto era realmente incómodo, ya que no solo obligaba a tener un ordenador cerca de la impresora, sino que en muchas ocasiones no podías usar el PC para otros trabajos porque se ralentizaba y paraba la impresión. Con la aparición de impresoras con módulos SD y software para control remoto con Raspberry, los usuarios optimizaron en gran medida los procesos de impresión.

Extrusor

El extrusor más usado hasta la reciente aparición del Titan Extruder, Titan Aero y extrusores tipo MK8 y MK10, fue el Greg Wade. Este extrusor es el resultado de unir el trabajo de dos ingenieros. Wade Bortz, ingeniero canadiense, crea un extrusor accionado por motor NEMA 17 que mueve un piñón pequeño, este a su vez mueve uno grande, cuyo tornillo arrastra el filamento. Aunque la idea principal era buena, Greg Frost, ingeniero australiano, recogió la idea principal de doble engranaje de Wade y creó un extrusor revolucionario, que se usó en infinidad de impresoras 3D.

Imagen 3: Extrusor Greg Wade. Fuente: RepRap

HotEnd

Actualmente, la gran mayoría de HotEnd son metálicos y tienen ventilador para disipar calor. Al principio, el HotEnd era más simple y se formaba simplemente por un cuerpo plástico que aguanta alta temperatura (PTFE o PEEK) y una punta de latón con diámetro de entrada que encajaba el del filamento y diámetro de salida que se necesitaba. El gran problema de estos HotEnd era que no podían usarse con materiales de extrusión a alta temperatura.

Imagen 4: HotEnd con cuerpo PEEK

Base de impresión

Las primeras impresoras 3D FDM no tenían base caliente, así que usaban cinta Kapton y cinta Blue Tape para adherir las piezas a la base. Posteriormente aparecieron bases calientes que funcionaban con fuente de alimentación separada, sobre la que se colocaba un cristal. Algunas impresoras combinaban el cristal con las cintas mencionadas para lograr adherencia. Poco después aparecieron sprays de fijación, que evolucionaron a la gama completa actual.

Imagen 5: Base de impresión con cristal

Filamentos

Incluso hoy, los materiales más usados en impresión 3D, PLA y ABS, eran los únicos disponibles al inicio del sector. El PLA era el material usado por todos los usuarios por su facilidad de impresión, precio y acabado. El filamento ABS apareció por la demanda de usuarios industriales, familiarizados con este termoplástico, un plástico con buenas propiedades mecánicas y apto para aplicaciones directas. En 2012-2013 aparecen nuevos materiales de la mano de dos grandes fabricantes, Kai-Parthy y Taulman3D. Kai-Parthy desarrolla el primer filamento de madera, con el que se logra un acabado realmente similar a la madera. Taulman3D revolucionó la impresión 3D con filamentos de nailon, abriendo el sector a infinitas nuevas aplicaciones.

Impresoras 3D FDM HotEnd Adhesión base PLA Premium

Los usuarios veteranos de impresoras 3D seguro recuerdan todo lo mencionado con cierto alivio, viendo que ahora este sector ha evolucionado e imprimir piezas es mucho más sencillo y efectivo. Los usuarios de nueva incorporación a este gran mundo, esperamos que hayan aprendido algo de historia y que sigan ayudando a evolucionar este sector.

No dudes en comentar todas tus experiencias, sean actuales o de los inicios de la impresión 3D, para que todos aprendamos.