Ventajas y desventajas del modelado de deposición fundida

El modelado por deposición fundida (FDM) es una forma popular de fabricación aditiva que consiste en fundir, extruir y depositar filamentos en una cama de impresión para construir objetos capa por capa. El proceso de impresión 3D de modelado por deposición fundida está altamente automatizado, por lo que una vez que envía su archivo digital a su socio de impresión 3D, todo lo que necesita hacer es cortarlo, enviarlo a la impresora y calibrar la plataforma de impresión.

FDM es una opción popular para la creación rápida de prototipos en 3D, pero también se puede utilizar para crear dispositivos médicos, herramientas de fabricación especializadas, piezas de automóviles y más. Aunque FDM es la forma más común de impresión 3D, debe sopesar los pros y los contras del modelado por deposición fundida para determinar si es el mejor proceso para sus necesidades. Esto es lo que necesita saber.

Ventajas del modelado por deposición fundida

La velocidad es una de las principales razones para utilizar la impresión 3D FDM. Puede imprimir en 3D una pieza completa en unos minutos o unas pocas horas, acortando los plazos de entrega y acelerando el proceso de creación de prototipos. FDM también puede permitirle imprimir objetos más grandes, y el diseño fácilmente escalable de las impresoras FDM significa una relación costo-tamaño baja.

Cuando se trata de materiales, tiene muchas opciones con FDM. Las impresoras FDM aceptan una amplia gama de colores y materiales de filamento y, por lo general, son económicas. Los materiales de filamento FDM comunes incluyen acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), polietilen tereftalato glicol (PETG), ácido poliláctico (PLA) y nailon.

Desventajas del modelado por deposición fundida

La principal desventaja de la impresión 3D de modelado por deposición fundida es su baja resolución. La altura de la capa relativamente gruesa de FDM no solo significa que no es ideal para piezas con pequeños detalles, sino que también significa que los productos terminados probablemente tendrán superficies rugosas y requerirán un procesamiento posterior para lograr un acabado más suave. Si bien el alisado con vapor, el relleno de espacios y la adhesión con epoxi pueden mejorar la apariencia de una pieza, estos procesos también alargarán los tiempos de producción. Como resultado, las impresoras FDM no son ideales para producir piezas que requieren acabados uniformes o alta resolución.

Dado que las impresoras FDM normalmente colocan los filamentos capa por capa en una dirección, las impresiones resultantes son anisotrópicas y propensas a romperse, especialmente donde las capas se encuentran. Por ejemplo, las piezas FDM pueden romperse fácilmente cuando se enfrentan a fuerzas de compresión paralelas a sus capas. Alternar entre capas de impresión en los ejes X e Y puede fortalecer una impresión, pero para la mayoría de las aplicaciones, el peso más ligero de una pieza FDM compensa una ligera reducción de la resistencia.

Las estructuras de soporte son necesarias cuando se imprime con FDM, lo que significa que sus impresiones requerirán más material, tiempo y procesamiento posterior que si se hicieran con un proceso como HP Multi Jet Fusion, que no requiere estructuras de soporte. Hay una variedad de procesos de impresión 3D que requieren estructuras de soporte, aunque pueden aumentar ligeramente los costos y los plazos.

Cuándo usar FDM

Dadas estas limitaciones, hay algunos proyectos en los que un proceso de impresión 3D diferente, como la estereolitografía (SLA), puede encajar mejor. Al igual que FDM, SLA construye partes capa por capa, pero a diferencia de FDM, SLA cura y endurece la resina líquida mediante fotopolimerización láser. Al comparar SLA con FDM, deberá considerar:

Volumen de construcción

Las impresoras 3D SLA suelen tener placas de construcción más pequeñas que las impresoras FDM, lo que limita el tamaño de los componentes o los lotes. Las impresoras 3D SLA de gran formato también son más raras, más lentas, más costosas y más derrochadoras que las impresoras FDM de gran formato, por lo que si necesita imprimir una pieza grande o varias piezas más pequeñas simultáneamente, FDM puede ser más práctico.

Velocidad de impresión

Al imprimir piezas pequeñas, la diferencia de velocidad entre las impresoras FDM y SLA suele ser insignificante. Sin embargo, si necesita producir componentes más grandes rápidamente, puede usar tamaños de boquilla más grandes y capas más gruesas para acelerar el proceso de impresión con impresoras FDM. La compensación es que su objeto final tendrá una resolución más baja. También puede usar un porcentaje de relleno más bajo para acelerar la impresión, aunque podría haber una ligera reducción en la resistencia de la pieza final.

Materiales

Las impresoras SLA aceptan varios tipos diferentes de resinas líquidas, incluidos materiales biocompatibles, lo que hace que la tecnología sea ideal para prototipos de dispositivos médicos. Los materiales SLA no son adecuados para muchos requisitos industriales y, por lo general, solo vienen en negro, blanco, gris, amarillo, magenta y cian. Tendrá más opciones de materiales y colores si usa filamentos FDM, aunque si está buscando materiales claros o transparentes, es más probable que encuentre una buena opción para SLA. También vale la pena señalar que los filamentos FDM suelen ser más baratos que las resinas SLA y producen más piezas por unidad.

Resolución, precisión y acabado superficial

Hay una diferencia en la calidad de la superficie FDM frente a SLA debido al tamaño de las capas y al funcionamiento de cada tecnología. Por lo general, las impresoras FDM ofrecen resoluciones de impresión más bajas e incluso pueden producir piezas con líneas de capa visibles.

Por otro lado, las impresoras SLA pueden lograr resoluciones tan finas como 25 micras gracias a la precisión del curado por láser y al menor riesgo de expansión y contracción térmica. Por lo tanto, es mejor que imprima con una impresora SLA si tiene un diseño complejo con características delicadas, una estructura orgánica o un componente pequeño, o si necesita acabados suaves o tolerancias dimensionales estrictas.

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Los filamentos asequibles y las rápidas velocidades de impresión de FDM lo convierten en el proceso ideal para crear rápidamente modelos de prueba de concepto o grandes prototipos de piezas simples. Sin embargo, está limitado por su baja resolución y su acabado superficial en capas. Si no está seguro de si FDM es mejor para su proyecto, comuníquese con un experto.

Los ingenieros de Fast Radius pueden responder cualquier pregunta que tenga sobre las ventajas y desventajas del modelado por deposición fundida y ayudarlo a guiarlo a través de todo el proceso de producción. Incluso podemos ayudarlo a optimizar su diseño para la impresión 3D FDM, fabricar piezas de uso final y más. ¡Contáctenos hoy para comenzar!

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