Explore 8 tecnologías de impresión 3D de vanguardia y sus aplicaciones

Cuando se trata de impresión 3D, el único límite es tu imaginación. Hoy en día, es más fácil plantearse la pregunta:“¿Qué no ¿Imprimes usando este proceso? en lugar de enumerar la larga e interminable lista de lo que se puede producir. La impresión 3D es capaz de fabricar herramientas sencillas, generar modelos arquitectónicos completos e incluso crear prótesis. 

No todas las necesidades de impresión serán iguales y, de hecho, existen bastantes métodos entre los que puede elegir. Por ejemplo, en Xometry ofrecemos nueve procesos de impresión 3D únicos y siempre pretendemos agregar más. Cada uno de estos procesos tiene sus pros y sus contras. Algunos son mejores para trabajar con metal, otros estilos curan con láser y algunos están diseñados para principiantes interesados ​​en probar la impresión por primera vez. Más adelante, conocerá los diferentes tipos de impresión 3D y tendrá una idea de las fortalezas y debilidades de cada una.

1. Impresión Polyjet

Si bien las impresoras 3D pueden parecer bastante futuristas, la impresión PolyJet es lo más parecido a la antigua impresión de inyección de tinta con la que probablemente esté más familiarizado. Estas máquinas utilizan cabezales de impresión para rociar pequeñas gotas de resina de fotopolímero sobre una placa de construcción, que luego se endurece con una luz ultravioleta en capas. Las máquinas PolyJet de Xometry son capaces de realizar impresiones a todo color y en múltiples materiales, lo que las hace ideales para crear modelos y prototipos visuales realistas. Sin embargo, tenga en cuenta que los materiales PolyJet no son conocidos por su durabilidad y no son adecuados para componentes de uso final.

Polyjet es más adecuado para piezas más pequeñas con características pequeñas. Es muy preciso, pero los materiales tienden a ser menos duraderos.

Christian Tsu-Raun

Líder de equipo, cotización manual

La siguiente foto muestra una de nuestras impresoras PolyJet creando piezas a todo color:

La impresora 3D PolyJet de Xometry crea piezas multicolores.

Esta tabla muestra los materiales que puede utilizar una impresora Polyjet, lo que puede fabricar y sus puntos fuertes.

Tabla 1:Ventajas de la impresión 3D PolyJet

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Fotopolímeros rígidos, Shore A Rubber-Likes, Fotopolímero transparente

Fortalezas

Alta resolución, multimaterial, a todo color 

Aplicaciones comunes

Prototipos sobremoldeados, modelos conceptuales a todo color, modelos educativos

Precisión dimensional

+/- 0,004” para la primera pulgada, más +/- 0,002” por cada pulgada posterior

2. Modelado por deposición fundida (FDM)

Las máquinas de modelado por deposición fundida (FDM) se pueden encontrar en cualquier lugar, desde el escritorio de un aficionado hasta las plantas de fabricación de instalaciones de producción como la de Xometry. Este método popular implica mover un filamento de plástico a través de una boquilla calentada para derretirlo y construir una pieza capa por capa hasta que se termine el producto final. Hay muchos materiales de filamento diferentes para elegir para la impresión FDM, ya sea que busque un plástico más rígido o un elastómero termoplástico flexible.

La siguiente imagen muestra una de las impresoras industriales de Xometry capaz de producir piezas de hasta tres pies de largo:

Una de las muchas impresoras 3D FDM industriales de Xometry

Esta tabla comparte los materiales que utiliza una impresora de modelado por deposición fundida, lo que puede fabricar y sus ventajas en comparación con otras impresoras.

Tabla 2:Ventajas de la impresión 3D FDM

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

ABS, PLA, PC, ULTEM y más

Fortalezas

Bajo coste, grandes volúmenes de impresión y variedad de materiales 

Aplicaciones comunes

Creación de prototipos, piezas para aficionados, plantillas de fabricación

Precisión dimensional

+/- un grosor de una sola capa de construcción para la primera pulgada y +/- 0,002 pulgadas por cada pulgada posterior

3. Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía (SLA) fue el primer tipo de impresión 3D que la gente común pudo tener en sus manos. Esta impresora utiliza un láser de alta potencia para curar el fotopolímero líquido en su placa de construcción. El láser recorre la forma de la sección transversal de la pieza, curándola y preparándola para la siguiente capa. Funciona con un proceso llamado polimerización para construir el artículo que has diseñado capa por capa. Es una excelente opción de impresión si desea crear modelos o productos complejos. Xometry ofrece muchos materiales SLA diferentes, muchos de los cuales son transparentes y útiles para crear piezas que necesitas ver a través de ellas.

La foto muestra algunas piezas creadas a través del servicio SLA de Xometry:

Varias etiquetas transparentes realizadas mediante impresión 3D SLA

Este cuadro señala los puntos fuertes y los usos de una impresora SLA. También muestra los materiales que puede gestionar y los tipos de cosas que puede crear.

Tabla 3:Ventajas de la impresión 3D SLA

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Tipo policarbonato, tipo ABS, tipo polipropileno

Fortalezas

Alta resolución/detalle, preciso, área de impresión grande

Aplicaciones comunes

Patrones de fundición, Prototipos, Modelos conceptuales

Precisión dimensional

+/- 0,002" - +/- 0,010"

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4. Sinterización selectiva por láser (SLS)

La sinterización selectiva por láser (SLS) cambia los conocidos filamentos de plástico por plástico en polvo; típicamente nailon. Esta máquina extiende una fina capa de este polvo mediante un dispositivo llamado recubridor y luego traza la sección transversal de la pieza con un láser. Durante el trazado, el calor del láser derrite el polvo y se fusiona. Luego, el pistón de la cámara de construcción bajará ligeramente, se esparcirá otra capa de polvo y el proceso se repetirá hasta que el producto cobre vida. Este tipo de método de impresión no requiere estructuras de soporte ya que el polvo no sinterizado encierra las piezas en todo el medio, sosteniéndolas. Por esta razón, se pueden construir muchas piezas simultáneamente en una sola construcción, lo que hace que la impresión SLS sea excelente para crear muchas piezas al mismo tiempo, manteniendo la precisión y la calidad.

El siguiente diagrama muestra cómo funciona un sistema de impresora 3D SLS:

Sistema de impresión 3D SLS.

Esta tabla muestra los materiales que puede enviar a través de esta impresora, qué fabrica y sus ventajas.

Tabla 4:Ventajas de la impresión 3D SLS

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Nylon 11, Nylon 12, Nylon relleno (por ejemplo, relleno de vidrio)

Fortalezas

No se necesitan estructuras de soporte, geometrías complejas, piezas duraderas

Aplicaciones comunes

Modelos conceptuales, piezas de uso final, dispositivos médicos

Precisión dimensional

+/- 0,002" - 0,003" por pulgada

5. Fusión de chorro múltiple (MJF)

La impresión por fusión multichorro tiene muchas piezas móviles. En estas máquinas se deposita una capa de polvo plástico que luego se calienta mediante un cabezal calefactor. Una matriz estilo inyección de tinta se cierne sobre la parte superior y rocía con precisión agentes de fusión y detalles en el polvo. Los elementos calefactores lo fusionan todo y el proceso se repite. Al igual que la impresión SLS, las piezas MJF no requieren estructuras de soporte debido al método a base de polvo y, por lo tanto, muchas piezas se pueden imprimir simultáneamente tanto horizontal como verticalmente en la cámara de construcción. En Xometry, ofrecemos materiales rígidos y flexibles a través de MJF y múltiples opciones de acabado, como teñido y alisado con vapor químico para mejorar aún más las impresiones.

La siguiente imagen es un ejemplo de una pieza fabricada con los servicios MJF de Xometry, que en este caso también ha sido teñida de negro:

Nylon de 12 partes impreso usando MJF con un acabado teñido en negro.

La siguiente tabla comparte los materiales que puede utilizar con una impresora MJF, lo que puede crear y sus ventajas.

Tabla 5:Impresión 3D MJF

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Nylon PA 12, Polipropileno, Nylon relleno de vidrio, TPU 88A

Fortalezas

Altamente preciso, rápido y económico

Aplicaciones comunes

Prototipos visualmente precisos, piezas de uso final

Precisión dimensional

+/- 0,7 mm

SLS y MJF producen piezas con materiales conocidos, principalmente nailon, pero también PP y TPU. Las piezas son duraderas y se comportan de forma típica de su material base. Esto permite a los ingenieros probar piezas en un material que también puede transferirse a otros procesos.

Christian Tsu-Raun

Líder de equipo, cotización manual

Cuando esté buscando un proceso que pueda imprimir en 3D directamente en metal, busque los servicios de sinterización láser directa de metales (DMLS). De manera similar a la sinterización selectiva por láser, las máquinas DMLS depositan una fina capa de polvo metálico y luego usan sus potentes láseres para trazar la sección transversal de cada pieza capa por capa, fusionando las partículas metálicas para formar piezas. A diferencia de SLS, las estructuras de soporte son necesario ya que el calor y la tensión generados al sinterizar el metal son mucho mayores que con los plásticos. Debido a su tamaño, alto costo y los extensos pasos de posprocesamiento requeridos en las piezas una vez completada la impresión, las máquinas DMLS tienden a encontrarse solo en talleres industriales, como los de la red de Xometry.

Esta imagen muestra una impresora DMLS en Xometry en medio de la sinterización de piezas a partir de polvo de acero:

Impresora 3D DMLS que sinteriza polvo de acero para formar piezas.

El siguiente cuadro desglosa lo que puede hacer con las impresoras DMLS, los materiales que puede usar y para qué tipo de aplicaciones es bueno.

Tabla 6:Ventajas de la impresión 3D DMLS

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Acero inoxidable, aluminio, aleaciones de níquel, titanio

Fortalezas

Piezas metálicas totalmente densas y muy detalladas

Aplicaciones comunes

Componentes aeroespaciales y de automoción

Precisión dimensional

+/- 0,005” para la primera pulgada, más +/- 0,002” por cada pulgada posterior.

7. Fusión por haz de electrones (EBM)

Si aumenta el nivel de dificultad, encontrará métodos de impresión como la fusión por haz de electrones (EBM). Al igual que DMLS, estas máquinas entran en la categoría industrial y requieren experiencia relacionada. Su proceso está todo en el nombre:utiliza haces de electrones para fusionar partículas metálicas. La máquina aplica una capa de polvo metálico, luego el rayo traza y funde. El haz puede incluso dividirse para abordar varias áreas a la vez. 

En este gráfico, verá los materiales que utiliza una impresora 3D EBM, lo que puede construir y sus puntos fuertes.

Tabla 7:Ventajas de la impresión 3D EBM

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Cromo, Titanio

Fortalezas

Más rápido que DMLS

Aplicaciones comunes

Componentes aeroespaciales, médicos y petroquímicos

Precisión dimensional

N/D

8. Proceso de luz digital (DLP)

Algunas opciones de impresión 3D son similares a otras, como es el caso de las impresoras de proceso de luz digital (DLP) y SLA. La principal diferencia es que una máquina DLP proyectará una imagen utilizando una luz ultravioleta en todo el tanque de material al mismo tiempo, en lugar de dibujar la sección transversal un punto a la vez con un láser. El procesamiento digital de la luz ha hecho más accesible el acceso a la impresión de fotopolímeros. Es más barato y más rápido que SLA, pero aún puede fabricar piezas de alta calidad. 

Este cuadro desglosa los materiales, usos y puntos fuertes de una impresora DLP:

Tabla 8:Ventajas de la impresión 3D DLP

Materiales Fortalezas Aplicaciones comunes Precisión dimensional

Materiales

Tipo policarbonato, tipo ABS, tipo polipropileno

Fortalezas

Más rápido que SLA

Aplicaciones comunes

Fundición de joyas, férulas dentales, figuritas en miniatura

Precisión dimensional

0,1mm

¿Cuáles son los factores de impresión 3D a considerar?

Existen todo tipo de impresoras 3D para cada tipo de necesidad. Querrá pensar en el producto final que está intentando construir, los materiales con los que le gustaría que esté hecho y el presupuesto y el plazo del que dispone. Si está buscando una impresora que pueda tener en casa para disfrutar y realizar una producción discreta, las impresoras FDM o SLA para aficionados pueden ser la solución. Las impresoras más avanzadas, como las máquinas DMLS, se adaptan mejor a espacios industriales e industrias como la aeroespacial, la ingeniería o la medicina. 

Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre impresión 3D.

¿Cuál es el tipo más común de impresión 3D?

La impresión FDM es uno de los tipos de impresoras 3D más utilizados. Esto se debe a su bajo costo y facilidad de uso. Sin embargo, cuando se trata de aplicaciones industriales de plástico, tiende a preferirse el MJF. La fabricación de componentes metálicos tiende a realizarse mediante DMLS. 

Para obtener más información, consulte nuestra guía sobre tipos de impresión 3D.

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para principiantes?

La impresión 3D FDM es el tipo de impresión 3D más sencillo para principiantes. No sólo el proceso es fácil de entender, sino que las materias primas son baratas y los equipos también se pueden encontrar a precios muy asequibles. La impresión DLP también es un buen punto de partida, pero tiende a requerir una comprensión más profunda de los métodos de impresión 3D. DLP también es más caro en promedio que FDM.

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para materiales?

Las impresoras MJF tienen la más amplia gama de materiales disponibles y pueden imprimir piezas de varios materiales y colores con relativa facilidad. Las impresoras MJF pueden colorear selectivamente diferentes partes de la impresión y al mismo tiempo pueden colocar diferentes tipos de materiales en la misma parte. 

Para obtener más información, consulte nuestra guía sobre materiales de impresión 3D.

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para uso médico?

Los implantes médicos requieren materiales avanzados como acero inoxidable o titanio. Como tal, una tecnología 3D de lecho de polvo como DMLS es la más adecuada para estas aplicaciones. 

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para la construcción?

La impresión 3D en la industria de la construcción aún está en sus inicios. Sin embargo, las grandes impresoras 3D emplean con éxito una tecnología similar a la utilizada en las impresoras FDM para imprimir estructuras de hormigón. Esto funciona imprimiendo capas de hormigón una encima de otra para construir una estructura desde cero. 

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para la educación?

Las impresoras FDM son ideales para fines educativos. Esto se debe a que su mecánica es fácil de observar y comprender. Además, su funcionamiento es económico y la materia prima también es barata.

¿Cuál es el mejor tipo de impresión 3D para arquitectura?

Las empresas de arquitectura utilizan impresoras 3D para imprimir modelos a escala de sus diseños y, por lo general, consideran que SLS es el tipo más adecuado de tecnología de impresión 3D. Esto se debe a los mayores volúmenes de construcción disponibles y a la capacidad de SLS para construir piezas con detalles excepcionales.

Preguntas frecuentes sobre tipos de impresión 3D

¿Cuánto cuesta una impresora 3D?

Hay muchos tipos diferentes de impresoras 3D en el mercado. Como tal, una impresora 3D puede costar tan sólo 150 dólares para una máquina FDM de nivel básico. El coste de las máquinas DMLS avanzadas comienza en unos 250.000 dólares. Las impresoras 3D se pueden comprar directamente de proveedores o en sitios web de terceros como Amazon.

¿Es posible iniciar un negocio con una impresora 3D?

Sí, sin embargo, existe una barrera de entrada baja, por lo que el mercado bien puede estar saturado con personas con ideas afines. Sin embargo, utilizar los últimos métodos de impresión 3D y suministrar a un nicho de mercado es un buen punto de partida.

¿Es la impresión 3D un negocio rentable?

Sí, especialmente si se ofrecen servicios y materiales avanzados de impresión 3D.

¿Cuánto se puede ganar con la impresión 3D?

Esto depende enteramente de los productos y servicios ofrecidos. El valor de los productos impresos también puede variar desde unos pocos centavos por baratijas de plástico hasta miles de dólares por piezas metálicas avanzadas.

Resumen

Este artículo ofrece un vistazo a 8 tecnologías de impresión 3D diferentes, sus aplicaciones y sus puntos fuertes. 

Muchos de estos procesos y más están disponibles a su alcance a través de Xometry Instant Quoting Engine®. Todo lo que necesita hacer es cargar su archivo CAD 3D, como un STL, y configurar su cotización entre las opciones para obtener precios y plazos de entrega instantáneos. ¡Pruébelo hoy y obtenga su cotización instantánea!

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Kat de Naoum

Kat de Naoum es una escritora, autora, editora y especialista en contenido del Reino Unido con más de 20 años de experiencia en escritura. Kat tiene experiencia escribiendo para una variedad de organizaciones técnicas y de fabricación y ama el mundo de la ingeniería. Además de escribir, Kat fue asistente legal durante casi 10 años, siete de los cuales estuvieron en finanzas navales. Ha escrito para muchas publicaciones, tanto impresas como en línea. Kat tiene una licenciatura en literatura y filosofía inglesas y una maestría en escritura creativa de la Universidad de Kingston.

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