¿Qué es la impresión en 3D?

En términos simples, la impresión en 3D es el proceso de creación de objetos reales a partir de archivos digitales que tenemos en el ordenador.

Otro nombre menos utilizado para la impresión 3D es «fabricación aditiva».

• La fabricación aditiva se caracteriza porque el material requerido (y sólo el material requerido) para crear un objeto, se va añadiendo durante el proceso de fabricación. Es decir, la fabricación aditiva (impresión en 3D) crea objetos 3D comenzando con una plataforma de construcción sin ningún material. El objeto se construye capa por capa utilizando sólo el material necesario para crear (y posiblemente estabilizar) el objeto.
• Por el contrario, la fabricación sustractiva generalmente comienza con un bloque sólido de material. Este bloque de material se corta, se muele, se perfora y se tritura para crear el objeto final. Esto puede producir una gran cantidad de residuos, con algunas formas que producen mucho más residuos que la cantidad de material en el objeto terminado.

La impresión 3D puede genera en mucho menos residuos que los métodos de fabricación tradicionales. También es más respetuoso con el medio ambiente y permite la fabricación de objetos semi huecos con rellenos de celosía.

Otras ventajas de la impresion en 3D es que permite construir objetos imposibles de fabricar con otras técnicas. Por ejemplo, se puede imprimir una cadena en la que todos los eslabones son sólidos. O imprimir un juguete con varias piezas ya montado, y que además es imposible de desmontar.
Otra aspecto interesante de la impresión en 3D es que las piezas normalmente no son sólidas: se imprime toda la superficie exterior del objeto. Sin embargo, por dentro es hueca, o tiene una estructura de relleno, con forma de rejilla o celosía. Los rellenos de rejilla pueden alcanzar una excelente proporción o ratio de resistencia / peso que no pueden lograrse usando métodos tradicionales. Vamos a entrar en más detalles sobre estos y las muchas otras ventajas más adelante.

¿Cómo funciona la impresión 3D?

Este esquema nos pone en contexto la impresión en 3D dentro de un proceso más amplio, con distintas fases, y alternativas para cada una de esas fases.

Proceso impresión 3D

Ofrecemos servicios en todas estas fases, consulte nuestros servicios de diseño e impresión en 3D.

Suponiendo que hemos utilizado uno o más de los métodos anteriores para obtener un archivo 3D imprimible, podemos pasar al proceso de impresión 3D en sí. Las impresoras 3D generalmente no entenderán este formato directamente y el archivo necesitará ser traducido a un lenguaje más enfocado a su impresión.

Rebanado

El software  de rebanado (Slicing) toma el archivo .STL y convierte el diseño en capas horizontales o rebanadas (de ahí el nombre slicing). Este concepto realmente no es nada nuevo, es el mismo que se utiliza desde hace años en los puzzles formados por múltiples capas de cartón pegadas entre sí. Con la diferencia de que las capas en la impresión en 3D son mucho más finas.

Se necesitan varios parámetros introducidos por el usuario (como la altura de la capa, la velocidad de impresión, diámetro del plástico, etc…) antes de enviar otro archivo que contenga instrucciones de código de máquina que su impresora 3D entienda.

Impresión 3d

Existen muchas tecnologías de impresión 3D disponibles en la actualidad, pero todas toman este archivo de código de máquina y construyen su objeto capa por capa. Utilizando una impresora FDM 3D de escritorio como ejemplo (estos son muy populares para uso doméstico) un rollo de filamento de plástico se alimenta a un extrusor que luego funde y extruye el plástico para construir el objeto capa por capa.

PLA y ABS son los materiales más comunes utilizados en este proceso de extrusión termoplástico. Hay otros tipos de plástico disponibles, como nylon, PET, materiales flexibles. También hay filamentos de PLA o ABS infundidos con madera, metal y material fluorescente.

Soportes y raft

Imaginemos que imprimirmos una persona en posición de «firmes». El resultado final es de una sola pieza, donde los brazos están unidos al cuerpo, la mano al brazo, y los dedos a la mano. Lo lógico y normal… Ahora bien, a como hemos visto, la impresión 3D se realiza capa por capa, y de abajo arriba. En el ejemplo esto significaría que imprimimos primero las piernas, apoyadas en la plataforma de construcción, y vamos subiendo hasta llegar a los dedos, que comenzaríamos a imprimir flotando en el aire.

Para poder imprimirlo correctamente, hay que generar unos «andamios», unas estructuras de soporte, que llegan desde la plataforma hasta la punta de los dedos.

Un caso menos evidente de la misma problemática, es cuando se imprime una superficie unida a una base, pero muy inclinada hacia afuera, por ejemplo un balcón de una casa. Aunque esté apoyado en la pared vertical, de repente sobresale mucho respecto a dicha pared.

Algunos diseños requieren estructuras de soporte desmontables y rafts para crear el objeto. Las estructuras de soporte permiten que las piezas sobresalientes se impriman en 3D, ya que no es posible imprimir en 3D en el aire utilizando la extrusión. Las rafts pueden ayudar a prevenir la deformación y también pueden ayudar a evitar que objetos altos y finos se derrumben durante la impresión.

Acabado final post-impresión en 3D

Después de la impresión en 3D utilizando cualquier tecnología puede ser necesario algún tipo de post-procesamiento . Para las impresoras FFF 3D de escritorio mencionadas anteriormente, puede ser necesario quitar soportes y rafts y luego recortar con un cuchillo de modelado. También podemos lijar, alisar con productos químicos o barnices especiales, y pintar para crear un mejor acabado si es necesario.

Quedamos a su disposición para ayudaros en todas las fases de este proceso, consulte nuestros servicios de diseño e impresión en 3D.