Impresión 3D FDM vs PolyJet:diferencias clave y perspectivas comparativas

El modelado por deposición fundida (FDM) es una tecnología de impresión 3D que utiliza un filamento de polímero para "dibujar" cortes de un archivo 3D. Une los filamentos entre sí fundiéndolos parcialmente. PolyJet también es una tecnología de impresión 3D, pero funciona imprimiendo por inyección de tinta una "imagen" de cada rebanada en resina acrílica modificada. Luego, esta imagen se cura por completo utilizando una luz ultravioleta colocada en el cabezal de impresión. 

Una gran diferencia entre FDM y PolyJet son los materiales utilizados. FDM utiliza filamentos de plásticos comunes, mientras que PolyJet simula esos materiales utilizando varias resinas. Esto da como resultado una diferencia de precio significativa entre los dos. FDM también tiene una resolución limitada por el diámetro del filamento. PolyJet, sin embargo, está limitado únicamente por la resolución de inyección de tinta, lo que hace que el tamaño mínimo de su característica sea de 5 a 20 veces más pequeño que el FDM. Este artículo analizará más a fondo las similitudes y diferencias entre FDM y PolyJet y proporcionará alternativas para ambos.

Definición de FDM y comparación con PolyJet

La tecnología FDM fue creada por primera vez en 1988 por Scott Crump. El proceso funciona derritiendo un filamento de plástico en el cabezal de impresión. La temperatura se controla para que entregue plástico en estado de gel que tenga suficiente energía para fusionarse, pero no suficiente para fluir. El cabezal de impresión se traslada en el plano X-Y y extruye este gel como una hebra continua. Los hilos se fusionan, pero ni siquiera los mejores impresores pueden evitar la porosidad ni hacer que el material sea homogéneo.

FDM imprime sucesivos cortes 2D de un modelo para construir una representación 3D sólida del archivo. La boquilla se mueve horizontalmente para empaquetar los hilos cuidadosamente contra la capa inferior. FDM ofrece dos ventajas principales sobre PolyJet:costos de material y máquina. El material FDM generalmente cuesta 1/10 por kilogramo que la resina PolyJet. Además, las máquinas son de tres a cinco veces más baratas.

Para obtener más información, consulte nuestro artículo sobre el proceso de impresión FDM.

Atributo FDM PolyJet

Atributo

Costos de materiales

FDM

De 10 $/kg a 50 $/kg

PolyJet

$200/kg a $500/kg

Atributo

Resolución máxima de impresión

FDM

50 a 500 micras

PolyJet

16 a 45 micras

Atributo

Costo de capital

FDM

De 50 a 250 000 dólares

PolyJet

$19,000 a $700,000

Atributo

Se puede mantener fácilmente

FDM

Sí

PolyJet

No

Atributo

Capaz de imprimir detalles finos

FDM

No

PolyJet

Sí

Atributo

Menos desperdicio de materiales

FDM

Sí

PolyJet

No

Mesa. Comparación entre FDM y PolyJet

FDM frente a PolyJet:comparación de tecnologías

FDM es un proceso simple que ofrece la forma general de archivos 3D. PolyJet, por otro lado, es una tecnología más compleja que ofrece representaciones 3D dimensionalmente precisas, incluidos detalles finos. La tecnología FDM se está acercando a su límite superior de resolución porque nuevas mejoras en la impresión de un solo punto elevan los tiempos de impresión a niveles poco prácticos. PolyJet no ha alcanzado su límite de resolución y aún está en desarrollo.

FDM frente a PolyJet:comparación de materiales

Impresiones FDM utilizando polímeros comunes. Un cambio a un material diferente requiere sólo un cambio rápido en la configuración de la impresora, y los proveedores de materia prima no necesitan hacer nada especial. Normalmente, los materiales FDM cuestan entre 10 y 50 dólares por kilogramo. Los materiales PolyJet, por otro lado, son resinas complejas y especializadas. Estos materiales pueden optimizar la resistencia, la flexibilidad, la transparencia y una variedad de otras propiedades. Los materiales PolyJet suelen costar entre 200 y 500 dólares por kilogramo.

FDM frente a PolyJet:comparación de aplicaciones de productos

FDM es la opción de bajo coste adecuada para componentes robustos y simples. Sus modelos no se pueden utilizar para evaluaciones mecánicas precisas, pero las impresiones pueden ser valiosas como representaciones prototipo de piezas más gruesas y simples. PolyJet es más caro y es adecuado para usos cosméticos y de ingeniería como:verificaciones de diseño previas a las herramientas, validación de agarres/sobremoldes, pruebas de flexión y características de ensamblaje. Si se terminan y pintan a mano, las piezas PolyJet pueden sustituir a las piezas cosméticas y funcionales para construcciones de prueba y de muestra de venta.

FDM frente a PolyJet:comparación del volumen de impresión

La variedad de volúmenes de construcción para FDM es impresionante. La máquina FDM más grande (la Terabot) puede imprimir hasta un metro cúbico. La máquina PolyJet más grande tiene una mesa de 1000 x 800 mm y una altura de construcción de 500 mm.

FDM frente a PolyJet:comparación de acabados superficiales

Las piezas FDM muestran escalones de capas visibles en la dirección Z, cada uno generalmente de 0,2 a 0,5 mm de altura. Esto crea una superficie rugosa y es aún más evidente en superficies curvas. Las piezas de PolyJet también muestran pasos Z visibles, pero tienen entre 16 y 45 micrones de altura, menos de 1/10 del tamaño de paso de FDM. Las operaciones de acabado manual, como lijar e incluso pulir, pueden producir acabados superficiales muy suaves (hasta la transparencia del nivel de la lente).

FDM frente a PolyJet:comparación de costes

Tanto el equipo como el material de impresión para FDM son mucho más baratos que para PolyJet. El proceso de este último también desperdicia entre un 20 y un 40 % de su resina. Las piezas FDM son producidas por muchos proveedores competidores, por lo que los precios son constantemente bajos. Mientras tanto, las piezas PolyJet son más costosas, lo que las convierte en una opción razonable sólo cuando se necesita la más alta calidad o el detalle más fino.

¿Cuáles son las similitudes entre FDM y PolyJet?

1. FDM y PolyJet comparten el mismo principio de estratificación del eje Z utilizando un mecanismo de transporte de impresora ortogonal.
2. Ambos ofrecen una gama de propiedades de materiales que pretenden representar las de las piezas fabricadas. Las piezas gruesas de FDM son fuertes en los ejes X-Y pero más débiles en la dirección Z debido a una fusión imperfecta entre capas. Las piezas PolyJet son igualmente resistentes en todos los ejes debido a la naturaleza de la aplicación del material.
3. Ambos sistemas son aptos para la oficina. Las máquinas requieren un ambiente de temperatura estable y buena ventilación.

¿Cuáles son las otras comparaciones de FDM además de PolyJet?

Las siguientes tecnologías de impresión 3D también son comparables a FDM:

1. FDM frente a FFF: FFF (fabricación de filamentos fundidos) es un análogo cercano de FDM en el sentido de que utiliza un filamento extruido y calentado para construir cortes de modelo, basándose en la fusión parcial para unir los filamentos en un todo. La principal diferencia es la falta de una cámara de impresión calentada, lo que hace que los modelos FFF sean propensos a tensiones residuales y deformaciones. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre FDM frente a FFF.
2. FDM frente a SLS: SLS (sinterización selectiva por láser) utiliza algunos de los mismos polímeros comunes (como el nailon) que emplea FDM. Pero el material SLS se suministra en forma de polvo. Para construir la pieza, un láser funde y fusiona selectivamente el polvo. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre SLS frente a FDM.
3. FDM frente a LOM: Los modelos LOM (fabricación de objetos laminados) tienen una resolución similar a la FDM, pero pueden ser más resistentes debido a su baja porosidad y su excelente unión entre capas.

¿Cuáles son las otras comparaciones de PolyJet además de FDM?

La siguiente tecnología de impresión 3D es comparable a PolyJet:

• PolyJet frente a Multijet: Multijet Printing (MJP) emplea la misma tecnología de inyección de tinta que PolyJet. Utiliza un cabezal de impresión que deposita materiales en capas posteriores. Las principales diferencias entre ambos surgen en las etapas de posprocesamiento. El proceso de eliminación de soporte de piezas PolyJet consta de varios pasos. Esto incluye el uso de un sistema de chorro de agua y sumergir las piezas en una solución química. El multijetting, por otro lado, sólo requiere mantener las piezas en un horno para derretir la cera de parafina. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre Polyjet frente a Multijet.

Resumen

Xometry ofrece una amplia gama de capacidades de fabricación que incluyen servicios de impresión 3D, moldeo por inyección, corte por láser y fabricación de chapa metálica. Obtenga su cotización instantánea hoy.

Descargo de responsabilidad

El contenido que aparece en esta página web tiene fines únicamente informativos. Xometry no ofrece ninguna representación ni garantía de ningún tipo, ya sea expresa o implícita, en cuanto a la exactitud, integridad o validez de la información. No se debe inferir que ningún parámetro de rendimiento, tolerancias geométricas, características de diseño específicas, calidad y tipos de materiales o procesos representan lo que entregarán terceros proveedores o fabricantes a través de la red de Xometry. Los compradores que buscan cotizaciones de piezas son responsables de definir los requisitos específicos de esas piezas. Consulte nuestros términos y condiciones para obtener más información.

Dean McClements

Dean McClements se graduó con honores en Ingeniería Mecánica y cuenta con más de dos décadas de experiencia en la industria manufacturera. Su trayectoria profesional incluye puestos importantes en empresas líderes como Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace y Hyster-Yale, donde desarrolló un profundo conocimiento de los procesos de ingeniería y las innovaciones.

Lea más artículos de Dean McClements