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La sinterización selectiva por láser es una de las principales tecnologías de impresión 3D utilizadas, aunque las impresoras 3D SLS existen desde finales de la década de 1980. Junto con el modelado por deposición fundida y la estereolitografía , SLS ha dominado la creación rápida de prototipos y la fabricación de números bajos durante décadas.

Desde que expiraron las patentes originales de sinterización selectiva por láser, varias empresas han sido pioneras en versiones de bajo costo de la tecnología, incluidas Formlabs, Sintratec y Sharebot . Tendremos que ver cómo progresan estas empresas de impresoras 3D y si la sinterización láser selectiva puede convertirse en una alternativa de bajo costo a los métodos actuales.

También tenemos guías escritas para todas las demás tecnologías principales de impresión 3D .

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Sinterización selectiva por láser: explicación

Tiempo de lectura estimado: 5 minutos.

Introducción rápida a la impresión 3D SLS

La sinterización selectiva por láser cae bajo el paraguas de la fusión en lecho de polvo y utiliza polvos de polímero con un láser para imprimir. Este es un método muy similar al sinterizado directo de metal por láser , sin embargo, se trata de polvos metálicos.

Algunos también notan similitudes entre la sinterización selectiva por láser y la nueva e innovadora tecnología Multi Jet Fusion de HP.

Historia de la sinterización selectiva por láser

La sinterización selectiva por láser fue desarrollada por el ahora Dr. Carl R. Deckard cuando aún era un estudiante universitario en la Universidad de Texas. El desarrollo fue con su profesor en ese momento, Joe Beaman. Después de desarrollar el proceso, el Dr. Deckard comenzó a poner en marcha Desk Top Manufacturing (DTM), que luego se vendió al gigante de la impresión 3D 3D Systems en 2001 por un valor de € 45 millones.

La sinterización selectiva por láser era solo un método industrial hasta que expiraban las patentes, y casi todas las impresoras SLS eran máquinas industriales que costaban más de 250.000 euros. Sin embargo, ahora que las patentes caducan, nuevas empresas han creado alternativas de menor costo, como las impresoras Sinterit Lisa o Sintratec. SLS se utiliza comúnmente para la creación rápida de prototipos que ofrecen una amplia variedad de servicios de impresión 3D .

Configuración de una impresora 3D SLS

Para imprimir en 3D, primero necesita un programa de software 3D si diseña la pieza usted mismo. De lo contrario, puede descargar modelos de impresoras 3D de sitios web como Thingiverse.

Deberá exportar su diseño a un archivo compatible con la impresora, como un archivo STL , o simplemente importar su archivo descargado a su cortadora 3D. Luego, puede enviar este archivo a su impresora 3D para imprimir el modelo / pieza.

Los mejores parámetros de impresora de sinterización láser selectiva

Los dos aspectos principales que afectan la calidad de una impresión SLS son el tamaño del punto láser y la altura de la capa. Esto es similar al FDM, solo que en lugar de la altura del punto del láser, tiene el diámetro de la boquilla .

Las alturas de las capas suelen ser de 100 micrones / 0,1 mm, pero algunas impresoras pueden imprimir con precisión a 50 micrones.

También vale la pena señalar que los diferentes polvos afectarán la calidad de impresión. Los polvos finos y suaves crean piezas con un mejor acabado superficial pero pueden crear problemas durante la etapa de repintado, mientras que los polvos más duros no se verán tan afilados, pero son más confiables y resistentes.

Proceso de sinterización selectiva por láser

El proceso de sinterización selectiva por láser implica la fusión de pequeñas partículas de material polimérico en polvo mediante el calor de un láser de alta potencia. Se utiliza una fuente térmica para fusionar las partículas de polvo en una ubicación específica de la plataforma de construcción para desarrollar una pieza sólida impresa en 3D.

Antes de imprimir, el polvo se calienta a una temperatura justo por debajo del punto de fusión del material. La hoja de repintado luego deposita el polvo de una capa de altura en la plataforma de construcción. SLS a menudo utiliza alturas de capa de 0,1 mm / 100 micrones.

Luego, el láser de CO2 sinteriza selectivamente el polvo de acuerdo con las dimensiones de la pieza, solidificándolo. Trazará toda la capa, antes de pasar a la siguiente capa y comenzar de nuevo. Esto continúa repetidamente, capa por capa, hasta que la pieza terminada está lista.

Este proceso es como SLA en el que un láser se enfoca en un punto específico y la plataforma se mueve después de que se ha terminado cada capa. También es como el modelado de deposición fundida en el que las piezas se completan capa por capa mediante la fusión de un material, aunque FDM usa filamentos de plástico en lugar de polvo.

A diferencia de SLA o FDM, la sinterización selectiva por láser no requiere ningún soporte, ya que el polvo en el contenedor abarca la pieza y la mantiene estable, sin importar la geometría. Esta es una gran ventaja ya que los soportes de impresión pueden afectar el acabado de la superficie, la velocidad de impresión y significa que se pueden imprimir diseños más complejos.

SLS también es una de las tecnologías de impresión 3D más adecuadas para la producción por lotes. Esto se debe a que se pueden producir varias piezas a la vez; de hecho, es más económico imprimir muchas piezas simultáneamente. Esto se debe a que el polvo solo es reciclable en un 50% y, por lo tanto, llenar completamente el contenedor de polvo e imprimir muchas piezas es el uso más eficiente de estos polvos, que puede ser costoso. La colocación / orientación inteligente de las piezas también reducirá los costos.

Una analogía simple de impresión 3D SLS

Si alguna vez ha tomado una clase en la que tuvo que usar diseños CAD para cortar madera con láser en un proyecto, esto no es muy diferente de la impresión 3D SLS. En lugar de cortar una parte de la madera, el láser solidifica el polvo para hacer el objeto.

De la misma manera que usaría una cortadora láser, un láser traza el contorno de la pieza que ha diseñado. Sin embargo, dependiendo del relleno, una impresora SLS sinterizará polvo dentro de este contorno también.

Esto es similar a cómo se crea una capa individual en la sinterización selectiva por láser.

Postprocesamiento con sinterización selectiva por láser

La diferencia clave entre el sinterizado selectivo por láser y otras tecnologías de impresión 3D de plástico es que no hay necesidad de soportes. Esto se debe a que la pieza está encapsulada en el material en polvo y no necesita soportes para permanecer estable. Esta es una gran ventaja sobre técnicas como el modelado por deposición fusionada y la estereolitografía .

Una vez finalizada, una pieza creada mediante Sinterización selectiva por láser debe dejarse enfriar antes de poder sacarla. Esto toma aproximadamente el 50% del tiempo total de impresión en promedio. Esto puede agregar más tiempo a una impresión, especialmente si es una parte grande; si la impresión demora 12 horas, es posible que deba dejarla otras 6 horas para que se enfríe.

Antes de que pueda llevarse a cabo cualquier otro proceso, es necesario eliminar el exceso de polvo de la pieza con aire comprimido.

Otro factor importante a tener en cuenta con la sinterización selectiva por láser es la contracción y deformación que pueden tener lugar, de forma similar al modelado por deposición fundida. Esto se debe a que cuando se sinteriza cada nueva capa, entra en contacto con la capa ahora fría debajo de ella. Esta diferencia de calor puede tirar de la capa de abajo hacia arriba, creando partes curvas que forman una sonrisa cuando deberían estar planas.

Esto es peor con piezas largas y planas, pero puede remediarse produciéndolas en ángulo. La mayoría de las impresoras 3D SLS tienen una cámara de calor que contrarresta un poco la contracción, aunque sigue siendo un problema.

Materiales de sinterización selectiva por láser

Los materiales utilizados con la sinterización selectiva por láser son polímeros, generalmente diferentes formas de poliamida (PA).

La poliamida se utiliza principalmente, ya que tiene una buena resistencia química y es estable y fuerte. Estos polvos cuestan alrededor de € 50-60 / kg. Los colores también son limitados, aunque las piezas se pueden teñir después de la impresión para producir otros colores. Los metales se pueden utilizar en un proceso similar al sinterizado selectivo por láser, llamado DMLS (sinterizado directo por láser de metales).

La poliamida más utilizada es PA 12, también conocida como Nylon . Tiene buena resistencia química y es bastante fuerte, y también se puede mezclar con otros materiales como carbono o aluminio para crear materiales compuestos en polvo.

Aquí hay algunos materiales en polvo SLS que recomendamos:

• Para obtener un polvo básico de PA 12, Sintratec produce un buen polvo de nailon. El precio más barato disponible aquí .
• Si desea crear piezas flexibles, Sintratec también vende un polvo Flexa Soft. Sin embargo, es más caro, aunque está disponible al mejor precio aquí .

Al elegir los materiales en polvo, es importante pensar qué tipos de polvos desea. Los polvos más finos producen una superficie de la pieza más lisa pero crean problemas con la manipulación y el recubrimiento, mientras que los polvos más gruesos crean piezas que son más fáciles de manipular, pero tienen un acabado menos atractivo.

Impresoras 3D SLS

La sinterización selectiva por láser generalmente se considera un proceso de impresión 3D industrial , en lugar de una técnica asequible y de bajo costo como FDM. Este ha sido el caso desde que 3D Systems, EOS y Stratasys produjeron las principales impresoras 3D SLS en la década de 1990.

Sin embargo, ahora hay impresoras 3D SLS más asequibles como la VIT de Natural Robotics, la Fuse 1 de Formlabs y la Sinterit Lisa.

Las impresoras 3D SLS tienen un volumen de construcción promedio de 300 x 300 x 300 mm. Sin embargo, las impresoras 3D de sinterización láser más grandes pueden imprimir hasta 750 x 550 x 550 mm. También se debe esperar que la pieza se contraiga con SLS. Por lo general, esto se puede estimar en alrededor del 3 al 3,5% y es en su mayoría aleatorio. La mayoría de las impresoras 3D SLS tienen una precisión de alrededor de 100 micrones, aunque esto depende de cada impresora 3D.

• Tenemos una clasificación completa de las 10 mejores impresoras 3D SLS aquí .

Aplicaciones de sinterización selectiva por láser

La sinterización selectiva por láser tiene aplicaciones en la producción y creación de prototipos de piezas funcionales. Esto se debe a que SLS es conocido por tener muy buena precisión y puede imprimir geometrías muy complejas. El hecho de que se puedan crear varias piezas simultáneamente en la plataforma de construcción significa que la sinterización selectiva por láser es buena para la producción de piezas de baja producción.

Las industrias que utilizan la sinterización selectiva por láser incluyen la industria aeroespacial, prótesis impresas en 3D , audífonos, implantes dentales y más. SLS también es un método de producción preferido en la producción de piezas huecas como tuberías.

Ventajas y desventajas de la sinterización selectiva por láser

Ventajas de la sinterización selectiva por láser

• Ideal para producir piezas resistentes y funcionales con geometrías complejas.
• Alto nivel de precisión (aunque no tan alto como la estereolitografía).
• No requiere soportes, ahorrando tiempo de impresión y posprocesamiento.

Desventajas / limitaciones de la sinterización selectiva por láser

• Muy caro. Las máquinas a menudo pueden costar más de € 250,000 y los materiales cuestan € 50-60 / kg. Además, las máquinas requerían operadores calificados para su uso.
• Un tiempo de enfriamiento del 50% del tiempo de impresión puede significar hasta 12 horas de espera. Esto conduce a un mayor tiempo de producción.
• Las piezas tienen una superficie granulada sin ningún procesamiento posterior.

El modelado de deposición fundida (también conocido como FDM) es la tecnología de impresión 3D más utilizada por los fabricantes y consumidores cotidianos. En este artículo, 3DSourced explica: la historia de FDM; cómo configurar una impresora 3D FDM ; el proceso de impresión FDM; y qué filamentos y materiales de impresora 3D utilizar.

Además, esta guía también explica por qué diferentes impresoras cuestan precios tan diferentes, los principales indicadores del rendimiento de una impresora 3D FDM , FDM vs SLA y sinterización selectiva por láser ; Aplicaciones de FDM; y ventajas y desventajas de FDM.

Vea todas nuestras otras guías de tecnologías 3D aquí.

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Aproximadamente: 6 minutos de lectura.

Modelado de deposición fundida: explicación

Hemos incluido una serie de infografías y videos además de imágenes para tratar de ayudarlo a comprender el proceso. Hay un resumen al final que explica todo de manera concisa nuevamente.

FDM frente a FFF

El modelado de deposición fundida a veces se denomina fabricación de filamentos fundidos o FFF. Estos procesos de impresión 3D son los mismos, pero usaremos FDM en este artículo. Si ve la impresora FFF 3D escrita en cualquier lugar, es una impresora FDM 3D .

FFF es el nombre que se le da al proceso de producción, aunque Fused Deposition Modeling fue el nombre registrado por Stratasys cuando inventaron el proceso. El nombre FDM se ha quedado con el tiempo.

¿Qué es FDM? Una introducción muy rápida

El modelado de deposición fundida cae bajo el paraguas más amplio de Extrusión de material . Al igual que la sinterización selectiva por láser, FDM utiliza termoplásticos para imprimir piezas. Sin embargo, la diferencia entre estos dos es que FDM usa filamentos, mientras que SLS usa polvos. La estereolitografía se diferencia de ambos porque utiliza termoestables, llamados resinas.

Historia de FDM

FDM existe desde el comienzo de la historia de la impresión 3D . El modelado de deposición fundida fue desarrollado por S. Scott Crump a fines de la década de 1980 antes de fundar Stratasys. Con Stratasys, Crump comercializó FDM en 1990, y la exitosa empresa de impresoras 3D continúa fabricando impresoras 3D FDM hasta el día de hoy.

Otro gran año para la impresión 3D mediante el modelado de deposición fundida fue 2005, el año en que las impresoras 3D RepRap comenzaron a despegar. El movimiento RepRap se basa en la comunidad de código abierto e implica imprimir en 3D las partes de su propia impresora 3D y ensamblarlas usted mismo. Una vez que haya impreso en 3D su propia impresora 3D , está moralmente obligado a imprimir las piezas en otras tres impresoras para otras personas según el código RepRap.

2009 marcó el año en que expiraron las primeras patentes de modelado de deposición fundida, lo que permitió a los entusiastas desarrollar sus propias impresoras 3D de bricolaje y comercializarlas. Empresas como Makerbot y Lulzbot tuvieron un gran éxito en la fabricación de kits de impresora de bricolaje, y Makerbot se convirtió en el gigante valorado en 400 millones de euros que es hoy.

Puede leer más sobre la historia de la impresión 3D aquí .

Configuración de una impresora 3D FDM

Para imprimir cualquier cosa en su impresora FDM 3D, primero necesitará un archivo 3D. Por lo general, un. STL – el modelo de impresora 3D – puede descargarlos de sitios como Thingiverse o Shapeways, o diseñarlos en un programa de software 3D como SolidWorks o SelfCAD.

Una vez que tenga su archivo .STL, necesita usar una herramienta de corte 3D como Cura para cortar el archivo en capas. Estas son las capas individuales que imprimirá la impresora 3D, una a la vez, hasta que finalice el modelo tridimensional. Una vez cortado, solo necesita elegir sus parámetros de impresión y presionar imprimir.

Hay cuatro tipos principales de impresora 3D FDM: cartesiana, impresora Delta 3D , Polar y Scara, y todas funcionan de forma ligeramente diferente. Hemos escrito una guía completa sobre cada tipo de impresora 3D FDM aquí para aquellos que quieran conocer las diferencias.

Algunas impresoras FDM recomendamos:

Guía del comprador de impresoras 3D FDM 2020

Nombre y marca	Volumen de construcción (mm)	Extrusora doble?	Precio	Mejor precio en:	Opción de compra alternativa
Creality Ender 5	220 x 220 x 300 mm	No	€ 349	Amazon aquí
Voxel monoprecio	150 x 150 x 150	No	€ 399	Amazon aquí
Tronxy X5SA Pro	330 x 330 x 400	No	€ 479	Amazon aquí
Creality CR-10 V2	300 x 300 x 400	No	€ 520	Amazon aquí	Gearbest aquí
QIDI Tech X-Pro	230 x 150 x 150	si	€ 649	Gearbest aquí	Amazon aquí
Prusa i3 MK3S	250 x 210 x 200	Se puede actualizar (pero es muy difícil)	€ 999 ensamblado, € 749 como kit
Qidi Tech X-Max	300 x 250 x 300	si	€ 1,199	Gearbest aquí	Amazon aquí
Ultimaker 3	197 x 215 x 200	si	€ 3,499	Tienda Dynamism aquí
Raise3D Pro2	305 x 305 x 300	Opcional	€ 3,999	Tienda Dynamism aquí	Amazon aquí
Ultimaker S5	330 x 240 x 300	si	€ 5.995	Tienda Dynamism aquí

Elección de los mejores parámetros de impresión con FDM

La calidad, el acabado de la superficie, la fuerza y la velocidad de impresión variarán considerablemente según sus parámetros de impresión. Estas son algunas áreas clave para asegurarse de que ha optimizado para los resultados que desea:

Velocidad de impresión: Sí, la impresión 3D puede parecer que lleva mucho tiempo. Pero acelerar demasiado la impresora crea errores de impresión (esquinas que se caen, partes colapsadas) y generalmente reduce la calidad de las partes y el acabado de la superficie.

Pueden ocurrir errores como en la imagen que se muestra a continuación si la configuración de impresión se establece incorrectamente.

Altura de la capa: la altura de la capa más baja generalmente significará un acabado más suave, aunque una impresión mucho más lenta. Sin embargo, hay escenarios en los que puede utilizar alturas de capa enormes, acelerar la impresión y no sufrir ningún efecto adverso. Todo depende de lo que esté imprimiendo. La regla general es que si está imprimiendo algo muy complejo, por ejemplo, una cara o una pieza de joyería impresa en 3D, use la altura de capa más baja posible. Sin embargo, si está imprimiendo algo como un cubo grande, puede usar alturas de capa grandes, imprimirlo rápidamente y no sufrir una caída notable en la calidad.

Diámetro de la boquilla: técnicamente no es un parámetro, sino una pieza del kit, pero es importante para la forma de imprimir. Las impresoras 3D suelen utilizar boquillas de 0,4 mm de diámetro , pero es posible que cualquier cosa más fina que esto, como texto extremadamente detallado, no se pueda imprimir a menos que compre una boquilla de 0,2 mm. Verifique la boquilla que tiene en su impresora y optimice en base a esto. Los diámetros de boquilla más pequeños crean áreas de superficie más suaves y más detalles, pero al igual que con alturas de capa más bajas, la impresión demora más.

• También hay cuatro tipos diferentes de impresoras FDM 3D, que varían ligeramente. Aquí tenemos una guía completa sobre cada uno de los tipos de impresora 3D .

Relleno: las piezas FDM no se imprimen de forma sólida; costaría mucho más y hay rendimientos decrecientes con la resistencia que realmente necesita una pieza. La norma es un relleno del 20%, que aún crea piezas más resistentes que las creadas con SLA al tiempo que ahorra dinero y tiempo. Si solo necesita un prototipo muy tosco, a veces el 10% será suficiente, aunque en otras situaciones donde se necesita un modelo resistente, a veces se usa el 80%.

Soportes de impresión: si tiene una pieza con voladizos, necesitará soportes o su pieza colapsará y deformará. Las impresoras de doble extrusora hacen esto con facilidad y pueden imprimir soportes en filamentos solubles como HIPS o PVA.

Impresión 3D con modelado por deposición fundida

El modelado por deposición fundida implica alimentar un filamento termoplástico en la impresora 3D, con cualquier soporte u otro material si se trata de una impresora 3D de doble extrusora . El filamento se calienta hasta su punto de fusión, alrededor de 200ºC, aunque esto depende del material, a través de una boquilla calentada y luego se extruye sobre la plataforma de construcción, siguiendo las dimensiones de la pieza especificadas por el archivo STL.

Cuando se termina la primera capa completa, el cabezal de impresión se mueve hacia arriba una altura de capa, antes de trazar la siguiente capa. Esto continúa, capa por capa, hasta que la pieza está completa.

Una vez depositado, el filamento se solidifica para formar una parte sólida, y cada capa se enfría antes de calentarse brevemente de nuevo cuando se deposita la capa encima de ella. Los tamaños de las capas dependen de sus preferencias, pero suelen rondar los dieciseisavos de pulgada.

• También hemos escrito una comparación entre FDM y SLA, que puede ver aquí .

Impresión en color FDM 3D

Algunas impresoras 3D tienen la capacidad de imprimir colores en 3D. Una impresora FDM 3D que hace esto es Da Vinci Color de XYZPrinting, que puede imprimir 10 millones de colores diferentes. Si tiene una impresora 3D de doble extrusora, también puede imprimir dos colores o dos materiales simultáneamente.

Eliminación de soportes y minimización de deformaciones con modelado de deposición fundida

Minimizar la deformación

Una cosa con la que debe tener cuidado con la impresión FDM 3D es la deformación. Las piezas pueden deformarse cuando se usa FDM porque las partes del modelo se enfrían en diferentes momentos, creando tensión. Debido a esto, las secciones del modelo impreso en 3D pueden contraerse y encogerse, lo que afecta la calidad de impresión y el acabado de la superficie.

Esto se puede minimizar con: buena adherencia a la cama y una cama caliente. Ambos ayudan a anclar la pieza, reduciendo la deformación y la tensión en la pieza.

Las impresoras 3D más caras tendrán un entorno de impresión más controlado para mitigar aún más la deformación. Por ejemplo, tendrán configuraciones adaptadas a cada material de filamento y tendrán la capacidad de cambiar las configuraciones de humedad y temperatura para enfriar la pieza mucho más lentamente. Este proceso de enfriamiento más lento significa que la pieza tendrá muchas menos probabilidades de deformarse o contraerse. Las impresoras de cámara de construcción cerrada tienen ventajas a este respecto.

Eliminación de soportes

Las impresoras 3D FDM utilizan soportes, generalmente hechos de HIPS o PVA, para cualquier modelo que sobresalga más de 45 grados. Estos se pueden eliminar de dos formas; en primer lugar, sumergiendo el modelo en una mezcla de agua y solución de detergente (si el material de soporte es soluble). La otra forma es simplemente romper los soportes con las manos, aunque esto corre el riesgo de dañar la impresión.

También puede lijar la impresión para obtener un acabado más suave o pintarla para obtener un aspecto más agradable.

Aquí hay un ejemplo de cómo pintar una impresión en 3D donde YouTuber RCLifeOn pinta un modelo de Rick & Morty que imprimió con una impresora 3D FDM:

Materiales y filamentos de modelado por deposición fundida

Las impresoras 3D de modelado por deposición fundida utilizan filamentos que son termoplásticos que vienen en carretes. El carrete de filamento se alimenta a la impresora FDM 3D. Estos filamentos de impresora 3D generalmente vienen en tamaños de 1,75 mm o 3 mm de diámetro.

• Este es un breve resumen de algunos de los filamentos más comunes. También tenemos una guía completa sobre cada filamento de impresora 3D aquí .

PLA: un material de uso común es el PLA (ácido poliláctico), un plástico biodegradable formado por almidón de maíz o un vegetal similar. Un aspecto positivo de utilizar PLA es que es más respetuoso con el medio ambiente ya que es una materia prima renovable, razón por la cual también tiene amplias aplicaciones en el envasado de alimentos.

Puede imprimir PLA en una impresora 3D sin cambios serios; no necesita una cama con calefacción como lo haría para la impresión 3D de ABS. También se derrite a una temperatura baja y segura, alrededor de 150 ° C. Sin embargo, las impresiones de PLA son generalmente más frágiles que las de ABS.

ABS : El material más utilizado con FDM es ABS. El material ABS es un polímero que también se usa en artículos domésticos como Lego, y es popular porque es económico, ofrece buena resistencia química y es bastante fuerte. Si imprime con ABS, debe calentarlo hasta su punto de fusión, alrededor de 200 ° C, una temperatura relativamente segura y baja en comparación con algunos filamentos más resistentes, aunque más alta que el PLA.

Sin embargo, para imprimir con ABS, necesita una impresora FDM 3D con cama caliente o su impresión se deformará significativamente.

• También tenemos un artículo completo y detallado que explica las diferencias entre PLA y ABS .

Otros materiales que puede utilizar incluyen PC (policarbonato) , nailon , TPU , PEEK y muchos otros filamentos para tipos especializados de impresión 3D FDM.

Los filamentos de polímeros básicos como ABS y PLA son los más baratos, por lo general alrededor de € 25 por kilo. Sin embargo, los filamentos caros y de alta calidad como el PEEK pueden costar mucho más, hasta € 500 por kilo.

Los materiales de soporte pueden estar hechos del mismo material que se usa en la impresión 3D o de PPSF, PVA o HIPS. Si está utilizando una impresora 3D de doble extrusora , la otra extrusora puede imprimir soportes en estos otros materiales al mismo tiempo. Cualquier área que haya sido previamente cubierta por soportes retirados tendrá un acabado notablemente más suave que aquellas que no lo fueron.

Para obtener más información sobre materiales y extrusoras, consulte nuestra guía de extrusoras de impresora 3D .

¿Los mejores filamentos FDM?

Aquí hay algunos filamentos altamente calificados, con enlaces a dónde puede comprarlos a bajo precio:

• El filamento PLA de Hatchbox es económico pero efectivo, alrededor de € 20 / kg. Puedes comprarlo aquí .
• Si está interesado en filamentos de colores interesantes, aquí hay algunos que vienen en colores dorado, plateado y cobre .
• Para soportes de impresión, recomendamos HIPS. Puedes comprarlo aquí .

Precio de la impresora 3D FDM

El modelado por deposición fundida es la tecnología de impresión 3D más asequible, por lo que es ideal para principiantes y aficionados. Debido a esto, es la tecnología de impresión 3D más utilizada.

Las impresoras 3D FDM pueden costar entre € 200 y € 300 para impresoras 3D básicas como la Creality CR-10 o Da Vinci Mini de XYZprinting. Los kits de impresoras RepRap 3D comienzan alrededor de este precio, aunque una impresora Prusa 3D le costará poco menos de € 1,000. Los kits de impresora 3D de bricolaje como Creality Ender 3 ofrecen una buena combinación de calidad y bajo costo.

• Recomendamos nuestro ranking de las 10 mejores impresoras 3D FDM .

Las impresoras 3D FDM de rango medio pueden costar entre € 2,000 y € 3,000. Estos incluyen impresoras 3D de marcas como Makerbot, Ultimaker y Zortrax. Son más profesionales y de mayor calidad, pero como resultado cuestan más.

Las impresoras 3D FDM profesionales como las de Stratasys cuestan mucho más, ¡desde € 10,000 a € 300,000! Estas impresoras imprimen una calidad mucho mayor (precisión> 50 micrones) e imprimen en 3D rápidamente, pero como resultado cuestan mucho más.

Rendimiento de la impresora 3D FDM

Aunque son asequibles, accesibles y fáciles de usar, las impresoras 3D FDM / FFF carecen en algunas áreas. En primer lugar, son lentos. Debido a que se traza cada capa lentamente, las impresiones más grandes del tamaño de un jarrón pueden tardar 12 horas. Si está buscando imprimir en 3D con velocidad, está mucho mejor con SLA o SLS , o incluso con la tecnología CLIP de Carbon 3D para una impresión de alta velocidad.

Además, la calidad de impresión es adecuada, pero no excelente. Aunque las mejores impresoras 3D FDM tienen una precisión de hasta 50 micrones, esto no es ideal y, a veces, aún puede ver las capas en un modelo. Las tecnologías de impresión 3D como SLA y Binder Jetting son mejores para la impresión de alta calidad, ya que ofrecen una mayor precisión y calidad en general.

Aplicaciones de FDM

El modelado de deposición fundida es ideal para la creación rápida de prototipos, ya que puede producir copias baratas de diseños. Por lo tanto, este es el uso principal de FDM, aunque también tiene algún uso en los sectores aeroespacial, médico y artístico.

Empresas reconocidas como BMW, Hyundai y Nestlé son conocidas por utilizar FDM en sus procesos. Se trata de un prototipo rápido para crear prototipos rápidamente y medir su eficacia.

Además, hay algunas personas y empresas fantásticas que están utilizando FDM para crear prótesis impresas en 3D de bajo costo para quienes las necesitan.

• Tenemos una historia completa escrita sobre las aplicaciones de las prótesis impresas en 3D y cómo podrían cambiar la vida de 30 millones de personas en todo el mundo.

Más allá de las aplicaciones industriales, FDM es la opción para la mayoría de los fabricantes a quienes les gusta jugar con los modelos e imprimirlos en casa. Si está buscando una impresora 3D barata para probar cosas, comience absolutamente con el modelado de deposición fusionada.

Ventajas y desventajas de FDM

Ventajas de FDM

• FDM es una tecnología 3D barata y accesible. Esto lo hace perfecto para principiantes en la impresión 3D . También es la tecnología de creación rápida de prototipos más utilizada debido a su facilidad de acceso.
• La tecnología es fácil de usar y las impresoras suelen ser fáciles de usar. Esto se debe a que FDM es principalmente un proceso de impresión 3D de consumo más que industrial , por lo que se hace un esfuerzo para que las impresoras 3D sean fáciles de usar.

Desventajas de FDM / Limitaciones de FDM

• La calidad de impresión de las impresiones 3D FDM / FFF no es tan buena como las de SLA o SLS .
• La impresión 3D con modelado de deposición fundida es lenta. Esto lo hace inutilizable en algunas industrias cuando se necesitan rápidamente una gran cantidad de piezas.
• La impresión capa por capa en FDM a veces puede dar lugar a problemas de deformación y contracción menor.

Por lo tanto, para resumir, FDM es una excelente opción de impresión 3D para principiantes debido a su simplicidad y bajo costo. Sin embargo, para los usuarios que buscan imprimir una gran cantidad de modelos rápidamente y con una calidad muy alta, es mejor que lo haga en otro lugar.

Si disfrutó de esta guía, asegúrese de consultar las otras guías y clasificaciones en nuestro sitio.

La impresión 3D puede resultar complicada para quienes no son creadores experimentados. SLA, FDM, CAD: ¿qué significan todos? Por lo tanto, creamos una lista de todas las definiciones y acrónimos de impresión 3D en nuestro recurso de diccionario. Esto incluye todos los acrónimos de las tecnologías de impresión 3D, materiales de impresión 3D y más.

Siglas de impresión 3D

3DP – Impresión tridimensional (impresión 3D).

ABS – Acrilonitrilo butadieno estireno: un material de impresora 3D que generalmente se usa con una impresora 3D FDM que es más fuerte que el PLA y requiere temperaturas más altas para extruirse. Las impresoras 3D FDM necesitan una cama de impresión calentada para imprimir ABS.

AM – Fabricación aditiva: el proceso de construir una pieza mediante la adición de capas a la pieza desde cero, en lugar de comenzar con un bloque y eliminar capas (como en CNC).

BJ – Binder Jetting : tecnología de impresión 3D de metal que consiste en depositar un agente aglutinante en un lecho de polvo para formar una pieza.

CAD – Diseño asistido por computadora.

CLIP – Producción de interfaz de luz continua: una tecnología de impresión 3D utilizada por Carbon 3D para crear piezas mucho más rápido que la mayoría de las otras tecnologías. Utiliza una tecnología similar a la estereolitografía .

CNC (control numérico por computadora): método de fabricación sustractiva que implica una máquina que quita piezas de un bloque de material para crear la pieza acabada. Una alternativa a la impresión 3D y la fabricación aditiva.

DLP – Procesamiento de luz digital : una tecnología similar a la estereolitografía, en lugar de utilizar un proyector de video en lugar de un láser.

DED – Direct Energy Deposition: una forma de impresión 3D de metal utilizada por empresas como Sciaky y Optomec para crear piezas metálicas.

DMD – Deposición directa de metales

DMLS – Sinterización directa por láser de metales : una de las tecnologías de impresión 3D de metales más comunes, DMLS es similar a la sinterización selectiva por láser en que los polvos de material se fusionan capa por capa en un proceso de fusión en lecho de polvo, aunque con los plásticos SLS se utilizan más bien que los metales con DMLS.

DMP – Impresión directa en metal (3D Systems).

EBAM – Fabricación aditiva por haz de electrones: utilizado por Sciaky en sus impresoras 3D de metal , no debe confundirse con la fusión por haz de electrones, ya que EBAM es en realidad una forma de impresión 3D de deposición directa de energía (DED).

EBM ( fusión por haz de electrones) : una forma de impresión 3D de metal utilizada por empresas como Arcam que es similar a DMLS, pero que utiliza un haz de electrones en lugar de un láser.

FDM : modelado por deposición fundida : el método más común y asequible de impresión 3D. Implica que el filamento de plástico se caliente y luego se extruya, capa por capa para crear la pieza terminada.

FFF – Fabricación de filamentos fundidos: un nombre alternativo para FDM.

GCODE : modelo de impresión 3D y formato de archivo CNC (.gcode).

HIPS – Poliestireno de alto impacto: filamento de impresora 3D similar al ABS, aunque soluble en limoneno. Esto lo convierte en un buen material para imprimir soportes con FDM.

LENS – Modelado de red diseñado por láser: tecnología de impresión 3D de metal utilizada por Optomec y una forma de deposición de energía directa.

LMD – Laser Metal Deposition: un proceso de impresión 3D que utiliza un rayo láser para fusionar y fundir metales.

LS – Sinterización láser

LWC – Fundición a cera perdida : se puede utilizar junto con tecnologías de impresión 3D para crear joyas impresas en 3D .

MJ : inyección de material

MJF – Multi Jet Fusion : una nueva tecnología de impresión 3D patentada por HP en sus nuevas impresoras 3D. Ofrece la posibilidad de piezas de plástico a todo color.

PA – Poliamida

PC – Filamento de policarbonato – otro filamento de impresora 3D utilizado en FDM.

PET – Tereftalato de polietileno – material utilizado en FDM.

PID – Ajuste de PID: controles proporcionales-integrales-derivados que se utilizan para lechos calientes y extremos calientes en muchas impresoras 3D RepRap .

PJ – PolyJet : una tecnología de impresión 3D que permite acabados de superficie increíblemente suaves y muy buena precisión. También permite modelos a todo color y múltiples materiales dentro de la misma pieza. Implica depositar fotopolímeros que se curan al ser expuestos a luz ultravioleta.

PLA – Ácido poliláctico : termoplástico hecho de almidón de maíz comúnmente utilizado en la impresión 3D FDM.

PP – Polipropileno – otro filamento de impresora 3D utilizado en FDM.

PS – Poliestireno – otro filamento de impresora 3D utilizado en FDM.

PVA (alcohol polivinílico): otro filamento de impresora 3D utilizado en FDM.

RepRap (replicación de prototipos rápidos): impresoras 3D de código abierto que utilizan FDM para crear partes de impresoras 3D adicionales, para luego crear más impresoras, en un proceso de autorreplicación.

RM – Fabricación rápida

RP : creación rápida de prototipos

RT – Herramientas rápidas

SLA – Estereolitografía : la primera tecnología de impresión 3D que se inventa, consiste en resinas fotopoliméricas de curado láser en un tanque de resina para crear una pieza. Utilizado por muchas impresoras 3D de resina .

SLM – Fusión selectiva por láser: similar a la sinterización directa por láser de metales , excepto que SLM implica fundir polvos metálicos más allá de los puntos de fusión, mientras que DMLS no lo hace.

SLS – Sinterización selectiva por láser: una forma de fusión de lecho de polvo que utiliza un láser para sinterizar polvos de material plástico para crear un objeto, capa por capa.

STL : formato de archivo de impresión 3D (.stl). El formato de archivo dominante para los modelos de impresoras 3D , como las que puede descargar de Thingiverse y cargar en los servicios de impresión 3D en línea .

TPE – Elastómero termoplástico: un termoplástico de impresión 3D flexible y gomoso que se usa a menudo con FDM .

TPU – Poliuretano termoplástico

ULTEM : un material termoplástico de impresión 3D que tiene propiedades que incluyen resistencia térmica adicional, alta resistencia y buena resistencia química.

En 2020, hubo una repentina oleada de histeria por la inminente crisis de las armas impresas en 3D en la que cualquiera podía fabricar un arma en su cocina o garaje. Para 2020, el consenso era que las pistolas impresas en 3D eran una moda de una semana y no había que temer. Sin embargo, con el avance tan rápido de la fabricación aditiva, especialmente en la impresión 3D de metal, ¿estamos cerca de una crisis de armas impresas en 3D?

Antes de intentar responder a esa pregunta, es necesario hablar sobre los sustos previos a las armas impresas en 3D, lo fáciles que son de hacer, su eficacia y la historia de estas armas.

Historia de las pistolas impresas en 3D

Para articular con precisión cómo la pistola impresa en 3D será un problema en un futuro cercano, es necesario visitar su pasado. Las pistolas impresas en 3D aparecieron por primera vez en los titulares en 2020 cuando Defense Distributed alojó un archivo descargable de forma gratuita con una pistola impresa en 3D que diseñaron llamada Liberator. Habían revelado la existencia de los diseños desde mediados de 2020.

Esto, por supuesto, se volvió viral, recibiendo más de 100,000 descargas en 2 días (incluida una cantidad preocupante de España, España, Alemania y Brasil), lo que provocó que el gobierno de los EE. UU. Exigiera que Defense Distributed eliminara el archivo de su sitio. Sin embargo, como sabrá cualquiera que haya utilizado Internet, esto no significa absolutamente nada. Los sitios de alojamiento como The Pirate Bay comenzaron instantáneamente a albergar los planos de la pistola impresa Liberator 3D.

Las pistolas impresas en 3D son FÁCILES de fabricar

Esta pistola impresa en 3D se puede ensamblar fácilmente después de imprimirse a partir de ABS o PLA , dos de los filamentos de plástico más baratos y comunes. Cualquiera que tenga una impresora 3D FDM puede imprimir una de estas pistolas, con un costo de material estimado en solo € 25. Todo lo que necesita además de esto es un simple percutor de metal, y estos se pueden comprar en tiendas generales de todo el mundo.

Entonces, ¿por qué no están en todas partes?

Aquí está la parte tranquilizadora: no funcionan bien . Si funcionaran a la perfección y fueran tan fáciles de hacer como lo son, ya estarían en todas partes. Son propensos a explotar cuando se disparan (peligroso para el usuario), se rompen y agrietan con frecuencia y son torpes para recargar. El hecho de que estén hechos de termoplásticos como PLA y ABS crea problemas de confiabilidad ya que estos materiales simplemente no son lo suficientemente fuertes para manejar la energía que implica disparar una bala.

Existe una alta probabilidad de que cualquier Liberator impreso en una impresora 3D barata dispare menos de 10 balas antes de romperse. Además, una vez disparada, la pistola impresa Liberator 3D requiere que el cartucho gastado se retire manualmente en cada disparo. Esto es simplemente ineficiente. Cualquiera que intente usar uno sería tackleado en los 10 segundos o más entre cada disparo que podría ser disparado.

Por lo tanto, en su estado actual, las pistolas de plástico impresas en 3D no son una amenaza masiva para la seguridad nacional. Más adelante llegaremos a las pistolas metálicas impresas en 3D.

Cody Wilson: Liberador de armas impreso en 3D

Defense Distributed está liderado por el articulado criptoanarquista Cody Wilson, un ex estudiante de derecho de 30 años en la Universidad de Texas. El propio Wilson tiene una licencia de fabricación y venta de la oficina de ATF de EE. UU.; No es solo un rebelde en Internet.

Después de lanzar Liberator en línea en 2020, Cody Wilson no se detuvo allí. Se puso a trabajar, creando diseños para rifles AR-15 impresos en 3D, pistolas M1911 y más. El lanzamiento más notable desde Liberator es la máquina CNC Ghost Gunner. Esta máquina está especialmente diseñada para la fabricación de pistolas. Puede crear un marco de aluminio de pistola M1911 con facilidad.

Además, estos se venden directamente en su sitio web por € 1,650. Técnicamente, no están impresas en 3D y emplean métodos de fabricación sustractiva, pero el punto preocupante es que estas armas no tienen número de seguimiento. Son imposibles de rastrear . Son armas fantasmas . Esto llevó a que Cody fuera encontrado en violación de las reglas del Reglamento de Tráfico Internacional de Armas (ITAR), aunque desde entonces ha presentado una demanda federal en respuesta.

Defensa distribuida

A pesar de estar esencialmente en desacuerdo con la mayoría de las cosas que él representa, respeto a Cody Wilson. En realidad, también tiene razón en algunas cosas. Cody quiere que las pistolas impresas en 3D sean tratadas de la misma forma que las normales en los EE. UU. Estoy de acuerdo con ésto. No estoy de acuerdo con que las pistolas deban permitirse por completo, pero dado que son legales en los EE. UU., Deberían tratarse de la misma manera, ya sea impresas en 3D o no.

Si las pistolas impresas en 3D de Cody’s y Defense Distributed pasan los estándares de seguridad establecidos para las pistolas, no hay razón para que no se les permita venderse como pistolas normales, siempre que hayan mostrado números de serie y sigan el resto de estas otras reglas. Esto no se debe a que los medios de comunicación hayan provocado miedo, sino simplemente a la economía, la oferta y la demanda.

Si Cody Wilson ha tropezado con una forma de hacer que las armas sean más baratas, se le debería permitir venderlas y ganar un montón de dinero en función de la reputación de Defense Distributed como el primer y principal distribuidor de armas impresas en 3D. Sin embargo, esto es idealista ya que las armas actualmente están lejos de ser confiables.

Tipos de modelos de pistola impresos en 3D

La pistola impresa en 3D Liberator es la pistola impresa en 3D más notable, pero se han fabricado otras. Éstos incluyen:

• Agosto de 2020 – Prueba de escopeta Grizzly .22. Disparó 14 perdigones con éxito antes de romperse.
• Septiembre de 2020 – Revólver Keprringer Pepperbox impreso en 3D. El revólver puede contener hasta 5 balas.
• Pistola dorada M1911 de metal de Solid Concepts impresa en 3D. Se vende al por menor por € 11,900.
• Mayo de 2020 – Revólver Zig Zag .30 impreso en 3D. Puede disparar 6 balas antes de tener que recargar.

Diferencias entre una pistola impresa en 3D y una pistola normal

Hay varias diferencias clave entre una pistola impresa en 3D y una pistola normal. Éstos incluyen:

• Las pistolas impresas en 3D no se pueden rastrear ya que no tienen un número de serie que las vincule a una persona. Esto facilita la comisión de delitos y dificulta la captura de los tiradores.
• Es más fácil imprimir en 3D una pistola que mecanizarla usted mismo. Se requiere una curva de aprendizaje y un nivel de habilidad más bajos para descargar un archivo STL y configurarlo para que se imprima.
• Aún puede hacer una pistola impresa en 3D si es un delincuente, un enfermo mental o no está en los EE. UU. Todos estos son factores que normalmente le impedirían tener un arma.
• Las pistolas de plástico impresas en 3D no activan los detectores de metales. Esto significa que las pistolas impresas en 3D desmontadas podrían pasar fácilmente por el aeropuerto y otras formas de seguridad.

Pistolas impresas en 3D en la historia de crímenes de la vida real

Hay tres eventos principales en los que han participado armas impresas en 3D. En primer lugar, en Australia durante una redada en un laboratorio de metanfetamina, la policía encontró una pistola impresa en 3D cargada durante su búsqueda. En 2020 en Manchester, España, la policía también cree haber encontrado partes de armas impresas en 3D que creían que esta pandilla de Manchester estaba reuniendo para usar o vender. Las piezas encontradas incluyen un gatillo, cargadores y pólvora.

El evento más notable fue un artículo de Mail on Sunday publicado el 11 de mayo de 2020 en el que ellos mismos imprimieron en 3D una pistola Liberator y abordaron un tren Eurostar con ella. Imprimieron en 3D la pistola en una impresora 3D de £ 1,700 con filamentos de plástico. Como la pistola era de plástico, los detectores de metales no se activaron y los tres hombres pasaron de contrabando la pistola desmontada colocando piezas en cada uno de sus bolsillos. Luego, un hombre volvió a ensamblar la pistola impresa en 3D en los baños del Eurostar en 30 segundos (incluido el percutor de metal) y capturó fotos de él sosteniendo la pistola en lugares públicos, como en el vagón del tren. Esto muestra lo fácil que son estas armas para llegar a lugares donde se pueden usar para matar a muchas personas rápidamente.

Pistolas de metal impresas en 3D

Empresas emergentes como Desktop Metal y Vader Systems han recaudado enormes cantidades de capital (Desktop Metal recaudó más de € 200 millones) alegando que están haciendo la impresión 3D de metal 10-100 veces más rápida de lo que solía ser, al tiempo que reducen los costos de producción significativamente. Si estas promesas se pueden actualizar, la impresión 3D de metal se volverá más barata, más rápida y más escalable, pudiendo potencialmente competir con la fabricación tradicional.

Dado que los diseños de pistolas impresas en 3D están en todo Internet, debe asumir que cualquier persona con una impresora 3D de metal tendrá la capacidad de imprimir su propia pistola de metal si así lo quisiera. Por lo tanto, un problema potencial serio en el futuro es que cuando la impresión 3D de metal se vuelva lo suficientemente barata como para que la mayoría de la gente pueda pagarla, entonces, en teoría, todos podrían fabricar sus propias armas fantasma con facilidad. La impresora 3D de buen metal más barata es la Markforged Metal X, que cuesta € 100,000. Pero a un precio más barato que esto, ¿es tan indignante que las células terroristas estén dispuestas a comprar una para crear armas ilimitadas?

Conclusión

El hecho de que no estén matando gente hoy no significa que no se deba temer a la pistola impresa en 3D. La realidad es que las pistolas de plástico impresas en 3D no son fiables, es probable que se rompan al dispararse y son igualmente peligrosas para el tirador.

Sin embargo, las pistolas de metal impresas en 3D pueden causar tanto daño como las pistolas que se venden en las tiendas de EE. UU. La actual inaccesibilidad de la impresión 3D en metal significa que estas armas no representan una amenaza inmediata para la seguridad nacional. Pero la impresión 3D está mejorando muy rápidamente y es una tecnología exponencial. Dado que las empresas de impresión 3D de metal ya afirman ofrecer formas de imprimir metal en 3D 100 veces más rápido que unos años antes, ¿cuánto tiempo pasará hasta que la impresión 3D de metal se democratice tanto como las impresoras 3D FDM de escritorio? Cuando eso sucede, y no si , estas pistolas de metal representan una seria amenaza para la seguridad. Las armas son malas en las manos equivocadas, pero las armas imposibles de rastrear en las manos equivocadas son peores.