Explore 8 Tecnologías de Impresión 3D de Vanguardia y sus Aplicaciones

Cuando se trata de impresión 3D, solo está limitado por su imaginación. Hoy en día, es más fácil preguntar "¿Qué no puede imprimir usando este proceso?" en lugar de listar la larga y interminable lista de lo que se puede producir. La impresión 3D puede hacer herramientas simples, producir modelos arquitectónicos completos e incluso crear prótesis.

No todas las necesidades de impresión serán iguales, y en realidad hay bastantes métodos para elegir. Por ejemplo, en Xometry ofrecemos nueve procesos únicos de impresión 3D y siempre apuntamos a agregar más. Cada uno de estos procesos tiene sus propios pros y contras. Algunos son mejores para trabajar con metal, otros estilos curan con láseres, y algunos están hechos para principiantes interesados en probar la impresión por primera vez. A continuación, aprenda sobre los diferentes tipos de impresión 3D y obtenga una idea de las fortalezas y debilidades de cada uno.

1. Impresión PolyJet

Aunque las impresoras 3D pueden parecer bastante futuristas, la impresión PolyJet es lo más cercano a la buena y vieja impresión de inyección de tinta con la que probablemente esté más familiarizado. Estas máquinas usan cabezales de impresión para rociar pequeñas gotas de resina fotopolímera sobre una placa de construcción, que luego se endurecen con luz UV en capas. Las máquinas PolyJet de Xometry son capaces de impresiones a todo color y multi-material, lo que las hace ideales para crear modelos realistas y prototipos visuales. Advertencia, sin embargo, los materiales PolyJet no son conocidos por durabilidad y no son adecuados para componentes de uso final.

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

Christian Tsu-Raun

Líder de Equipo, Cotización Manual

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

Impresora 3D PolyJet de Xometry creando piezas multi-color.

Esta tabla muestra los materiales que una impresora polyjet puede usar, qué puede hacer y sus fortalezas.

Tabla 1: Ventajas de Impresión 3D PolyJet

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Fotopolímeros rígidos, tipo goma Shore A, fotopolímero transparente

Fortalezas

Alta resolución, Multi-material, todo color

Aplicaciones Comunes

Prototipos de sobremoldeo, modelos conceptuales a todo color, modelos educativos

Precisión Dimensional

+/- 0.004" para la primera pulgada, más +/- 0.002" por cada pulgada después

2. Modelado por Deposición Fundida (FDM)

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

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

Una de las muchas impresoras 3D FDM industriales de Xometry

Esta tabla comparte los materiales que usa una impresora de modelado por deposición fundida, qué puede hacer y sus ventajas comparado con otras impresoras.

Tabla 2: Ventajas de Impresión 3D FDM

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

ABS, PLA, PC, ULTEM, y más

Fortalezas

Bajo costo, grandes volúmenes de impresión, variedad de materiales

Aplicaciones Comunes

Prototipado, Piezas de aficionado, Utillajes de manufactura

Precisión Dimensional

+/- un espesor de capa de construcción para la primera pulgada y +/- .002" por cada pulgada después

3. Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía (SLA) fue el primer tipo de impresión 3D que la gente común pudo conseguir. Esta impresora usa un láser de alta potencia para curar 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 ha diseñado capa por capa. Es una gran opción de impresión si quiere construir modelos o productos intrincados. Xometry ofrece muchos materiales SLA diferentes, muchos de los cuales son transparentes y útiles para crear piezas que necesita ver a través.

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

Varias etiquetas transparentes hechas usando impresión 3D SLA

Este gráfico señala las fortalezas y usos para una impresora SLA. También muestra los materiales que puede manejar y los tipos de cosas que puede crear.

Tabla 3: Ventajas de Impresión 3D SLA

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Tipo Policarbonato, Tipo ABS, Tipo Polipropileno

Fortalezas

Alta resolución/detalle, precisa, gran área de impresión

Aplicaciones Comunes

Patrones de fundición, Prototipos, Modelos conceptuales

Precisión Dimensional

+/- 0.002" - +/- 0.010"

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4. Sinterizado Selectivo por Láser (SLS)

El sinterizado selectivo por láser (SLS) cambia esos filamentos plásticos conocidos por plástico en polvo; típicamente nailon. Esta máquina extiende una capa delgada de este polvo usando un dispositivo llamado recubridor, luego traza la sección transversal de la pieza con un láser. Durante el trazado, el calor del láser derrite el polvo y se fusiona. El pistón de la cámara de construcción bajará ligeramente, y otra capa de polvo se extenderá, y el proceso se repite hasta que su producto cobre vida. Este tipo de método de impresión no requiere estructuras de soporte ya que el polvo no sinterizado envuelve las piezas a lo largo del medio, soportándolas. Por esta razón, muchas piezas pueden construirse simultáneamente en una sola construcción lo que hace que la impresión SLS sea excelente para crear muchas piezas a la vez, manteniendo precisión y calidad.

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

Sistema de impresión 3D SLS.

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

Tabla 4: Ventajas de Impresión 3D SLS

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Nailon 11, Nailon 12, Nailon Relleno (ej. 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 Multi-Jet (MJF)

La impresión de fusión multi-jet tiene muchas partes móviles. En estas máquinas, se deposita una capa de polvo plástico que luego es calentada por un cabezal de calentamiento. Un array estilo inyección de tinta flota sobre la parte superior y rocía precisamente agentes de fusión y detalle en el polvo. Los elementos de calentamiento lo fusionan todo, y el proceso se repite. Como la impresión SLS, las piezas MJF no requieren estructuras de soporte debido al método basado en polvo, y por lo tanto muchas piezas pueden imprimirse simultáneamente tanto horizontal como verticalmente en la cámara de construcción. En Xometry, ofrecemos materiales tanto rígidos como flexibles a través de MJF y múltiples opciones de acabado, como teñido y suavizado por vapor químico para mejorar las impresiones aún más.

La imagen abajo es un ejemplo de una pieza hecha usando los servicios MJF de Xometry, que en este caso también ha sido teñida de negro:

Pieza de Nailon 12 impresa usando MJF con acabado teñido negro.

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

Tabla 5: Impresión 3D MJF

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Nailon PA 12, Polipropileno, Nailon Relleno de Vidrio, TPU 88A

Fortalezas

Altamente Preciso, Rápido, Bajo Costo

Aplicaciones Comunes

Prototipos visualmente precisos, Piezas de uso final

Precisión Dimensional

+/- 0.7mm

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

Christian Tsu-Raun

Líder de Equipo, Cotización Manual

6. Sinterizado Directo de Metal por Láser (DMLS)

Cuando está en el mercado para un proceso que pueda imprimir 3D directamente en metal, busque servicios de sinterizado directo de metal por láser (DMLS). Similar al sinterizado selectivo por láser, las máquinas DMLS depositan una capa delgada de polvo metálico, luego usan sus poderosos 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 sí son requeridas ya que el calor y tensión generados por sinterizar metal es mucho mayor que con plásticos. Debido a su tamaño, alto costo y los extensos pasos de post-procesamiento requeridos en piezas después de que la impresión se completa, las máquinas DMLS tienden a solo encontrarse en talleres industriales, como los dentro de la red de Xometry.

Esta imagen muestra una impresora DMLS en Xometry en medio de sinterizar piezas desde polvo de acero:

Impresora 3D DMLS sinterizando polvo de acero para formar piezas.

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

Tabla 6: Ventajas de Impresión 3D DMLS

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Acero Inoxidable, Aluminio, Aleaciones de Níquel, Titanio

Fortalezas

Alto detalle, piezas metálicas totalmente densas

Aplicaciones Comunes

Componentes aeroespaciales y automotrices

Precisión Dimensional

+/- 0.005" para la primera pulgada, más +/- 0.002" por cada pulgada después.

7. Fusión por Haz de Electrones (EBM)

Si sube el nivel de dificultad, encontrará métodos de impresión como fusión por haz de electrones (EBM). Como DMLS, estas máquinas caen en la categoría industrial y requieren la experiencia relacionada. Su proceso está todo en el nombre—usa haces de electrones para fusionar partículas de metal. La máquina pone una capa de polvo de metal, luego el haz hace el trazado y fusión. El haz incluso puede dividirse para abordar múltiples áreas a la vez.

En este gráfico, verá los materiales que usa una impresora 3D EBM, qué puede construir y sus fortalezas.

Tabla 7: Ventajas de Impresión 3D EBM

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Cromo, Titanio

Fortalezas

Más rápido que DMLS

Aplicaciones Comunes

Componentes aeroespaciales, médicos y petroquímicos

Precisión Dimensional

N/A

8. Proceso de Luz Digital (DLP)

Algunas opciones de impresión 3D son similares a otras, que es el caso con el proceso de luz digital (DLP) e impresoras SLA. La diferencia principal es que una máquina DLP proyectará una imagen usando luz UV a través de todo el tanque de material a la vez, en lugar de dibujar la sección transversal punto por punto con un láser. El procesamiento de luz digital ha hecho el acceso a impresión de fotopolímero más accesible. Es más barato y rápido que SLA, pero aún puede hacer piezas de alta calidad.

Este gráfico desglosa los materiales, usos y fortalezas de una impresora DLP:

Tabla 8: Ventajas de Impresión 3D DLP

MaterialesFortalezasAplicaciones ComunesPrecisión Dimensional

Materiales

Tipo Policarbonato, Tipo ABS, Tipo Polipropileno

Fortalezas

Más rápido que SLA

Aplicaciones Comunes

Fundición de joyas, Férulas dentales, Figuras miniaturas

Precisión Dimensional

0.1 mm

Qué Factores de Impresión 3D Considerar

Hay todo tipo de impresoras 3D para cada tipo de necesidad. Querrá pensar en el producto final que está intentando construir, los materiales en los que le gustaría que esté hecho, y el presupuesto y cronograma que tiene. Si busca una impresora que pueda tener en casa para disfrute y producción ligera, impresoras FDM o SLA de aficionado pueden encajar. Impresoras más avanzadas, como máquinas DMLS, son mejor ajuste para espacios industriales e industrias como aeroespacial, ingeniería o medicina.

Para aprender más, vea 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 comúnmente usados. Esto se debe a su bajo costo y facilidad de uso. Cuando se trata de aplicaciones plásticas industriales, sin embargo, MJF tiende a ser preferida. La manufactura de componentes metálicos tiende a hacerse usando DMLS.

Para aprender más, vea 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 fácil para principiantes. No solo el proceso es fácil de entender sino que las materias primas son baratas y el equipo también puede encontrarse a precios muy asequibles. La impresión DLP también es un buen punto de partida pero tiende a requerir una comprensión más profunda de métodos de impresión 3D. DLP también es más costoso en promedio que FDM.

Cuál es el Mejor Tipo de Impresión 3D para Materiales

Las impresoras MJF tienen la gama más amplia de materiales disponibles y pueden imprimir piezas multi-material y multi-color con relativa facilidad. Las impresoras MJF pueden colorear selectivamente diferentes partes de la impresión mientras también pueden colocar diferentes tipos de material en la misma pieza.

Para aprender más, vea 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 de lecho de polvo 3D como DMLS es la más adecuada para estas aplicaciones.

Cuál es el Mejor Tipo de Impresión 3D para Construcción

La impresión 3D en la industria de la construcción aún está en su infancia. Sin embargo, impresoras 3D grandes emplean exitosamente tecnología similar a la usada en impresoras FDM para imprimir estructuras de concreto. Esto funciona imprimiendo capas de concreto una sobre otra para construir una estructura desde el suelo.

Cuál es el Mejor Tipo de Impresión 3D para Educación

Las impresoras FDM son ideales para propósitos educativos. Esto es porque su mecánica es fácil de observar y entender. Además, son baratas de operar y la materia prima también es barata.

Cuál es el Mejor Tipo de Impresión 3D para Arquitectura

Las firmas de arquitectura usan impresoras 3D para imprimir modelos a escala de sus diseños, y comúnmente consideran SLS como el tipo más adecuado de tecnología de impresión 3D. Esto se debe a los volúmenes de construcción más grandes disponibles y la capacidad de SLS para construir piezas con detalle excepcional.

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 poco como $150 para una máquina FDM de nivel de entrada. El costo de máquinas DMLS avanzadas comienza alrededor de $250,000. Las impresoras 3D pueden comprarse directamente de proveedores o en sitios web de terceros como Amazon.

¿Es Posible Iniciar un Negocio con una Impresora 3D?

Sí, sin embargo, hay una baja barrera de entrada, así que el mercado puede estar saturado de personas con ideas similares. Sin embargo, usar los últimos métodos de impresión 3D y suministrar a un mercado de nicho es un buen lugar para empezar.

¿Es la Impresión 3D un Negocio Rentable?

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

Cuánto Puede Ganar en Impresión 3D

Esto depende enteramente de los productos y servicios ofrecidos. El valor de bienes impresos también puede variar desde unos centavos para chucherías plásticas hasta miles de dólares para piezas metálicas avanzadas.

Resumen

Este artículo proporcionó una visión de 8 diferentes tecnologías de impresión 3D, sus aplicaciones y sus fortalezas.

Muchos de estos procesos y más están disponibles al alcance de su mano a través del Motor de Cotización Instantánea Xometry®. Todo lo que necesita hacer es subir su archivo CAD 3D, como un STL, y configurar su cotización desde las opciones para obtener precios instantáneos y plazos de entrega. ¡Pruébelo hoy y obtenga su cotización instantánea!

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Kat de Naoum

Kat de Naoum es escritora, autora, editora y especialista en contenido del Reino Unido con 20+ años de experiencia escribiendo. Kat tiene experiencia escribiendo para una variedad de organizaciones de manufactura y técnicas y ama el mundo de la ingeniería. Junto a la escritura, Kat fue paralegal por casi 10 años, siete de los cuales fueron en finanzas navieras. Ha escrito para muchas publicaciones, tanto impresas como en línea. Kat tiene una Licenciatura en literatura inglesa y filosofía, y una Maestría en escritura creativa de la Universidad Kingston.

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