Revisión de la impresora 3D Raise3D Pro 2

¡Hola a todos! Esta es Top 3D Shop, y en esta otra revisión, estamos hablando de la impresora Raise3D Pro2 , un gran modelo FDM diseñado para aplicaciones profesionales.

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Raise3D Pro2

Especificaciones técnicas

INFORMACIÓN GENERAL

• Sistema (s) operativo (s): WINDOWS / IOS / LINUX
• Suministro eléctrico: 100-240 VAC, 50/60 Hz
• Dimensiones exteriores (xyz), mm: 620 × 590 × 760
• Pantalla: pantalla táctil LCD de 7 «, 1024х600
• Conectividad: Wi-Fi, LAN, USB

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA IMPRESORA

• Temperatura de funcionamiento: 5-35 ºC
• Formatos de archivo compatibles: STL, OBJ, GCODE
• Cama climatizada: si
• Volumen de construcción: 305 × 305 × 300 mm
• Velocidad de impresión: 30 – 150 mm / s
• Temperatura del lecho: 110 ºC
• Temperatura extrusora: 300 ºC
• Tecnología: FDM
• Altura mínima de capa: 10 µm
• Precisión de posicionamiento: XY: 0,78125 µm, Z: 0,078125 µm
• Material (s) imprimible: PLA, ABS, HIPS, PC, TPU, TPE, NYLON, PETG, ASA, PP, fibra de carbono, relleno de madera, relleno de metal, relleno de vidrio
• Diámetro del filamento: 1,75
• Tamaño de la boquilla, mm: 0,2 / 0,4 / 0,6 / 0,8 mm
• Número de cabezales de impresión: 2

Descripción

Raise3D Pro2 es una impresora FDM de escritorio profesional equipada con un sistema de extrusión dual. El dispositivo tiene un volumen de construcción considerable: 305х305х300 mm.

Pro2 y su versión más avanzada, Pro2 Plus, son un paso adelante en el desarrollo de la popular línea N2, a través de la cual la marca Raise3D ganó reconocimiento.

Marco de aluminio completamente cerrado, la capacidad de imprimir con dos materiales y reanudar el proceso de impresión después de un corte de energía: todas estas características fueron implementadas por los ingenieros de Raise3D ya en la serie de dispositivos anterior. La nueva generación de impresoras de la compañía no solo heredó estas fortalezas enumeradas de sus predecesoras, sino que también recibió una serie de actualizaciones deseadas.

Qué hay de nuevo

Raise3D Pro2 está listo para funcionar de inmediato; antes de comenzar a imprimir, solo necesita cargar el filamento y asegurarse de que la calibración predeterminada no se haya alterado durante el transporte.

Los carretes de filamento se colocan en un compartimento lateral. Dos orificios tapados están diseñados para trabajar con carretes grandes colocados fuera del dispositivo. El sistema de alimentación de filamento está equipado con sensores de salida de filamento.

Raise3D Pro2 está equipado con una placa de construcción con sujeción magnética. La temperatura de la superficie se ajusta con el uso de un elemento calefactor colocado debajo de la cama.

La gestión del dispositivo (cambio de perfiles, cambio de modos de funcionamiento) se realiza a través de una gran pantalla táctil. Esta característica de diseño simplifica tanto el control de la impresora como la percepción de la información relacionada con el rendimiento. El proceso de construcción se puede monitorear de forma remota: hay una cámara web dentro de la impresora.

El sistema de ventilación está equipado con un filtro HEPA. Según la documentación, esto permite que el dispositivo atrape hasta el 90% de las partículas más finas que ingresan al aire ambiente durante el funcionamiento.

Paquete

El contenido del paquete incluye varios cables de alimentación de diferentes estándares, dos carretes de PLA de marca, una memoria USB, herramientas, un juego de repuestos, un par de guantes y un manual de usuario.

Pro2 viene incluido con el software propietario de Raise3D. IdeaMaker es una solución integral que combina una cortadora, una utilidad para ajustar modelos digitales y un software de administración para ayudar a controlar los detalles más finos del proceso, utilizando tanto Windows como Mac OS.

IdeaMaker permite al usuario transferir archivos listos a la memoria de la impresora a través de Wi-Fi e iniciar la impresión. También es posible transferir el código g a través de una conexión por cable o una memoria USB.

Impresión

Pro2 está equipado con una extrusora doble completamente rediseñada. Según Raise3D, la nueva extrusora es 1,5 veces más rápida en comparación con la serie N2. Al imprimir con dos materiales, la boquilla que no funciona se eleva 1,5 mm con un tiempo de conmutación de menos de un segundo.

El hotend rediseñado se puede calentar a 300 ° C, lo que permite el uso de todos los tipos de filamentos disponibles para la impresión FDM, excepto los materiales refractarios. La altura mínima de la capa asciende a 10 micrones (µm).

Resumen

Gracias a las soluciones de diseño bien pensadas y la excelente construcción integral, Raise3D Pro2 garantiza una alta calidad de impresión con un mínimo de ajustes adicionales. Es una solución profesional para las empresas de fabricación y las empresas de creación de prototipos.

Puede obtener Raise3D Pro2 en Top 3D Shop , nos aseguraremos de que obtenga el mejor servicio al cliente posible.

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Bioimpresión en 2020: tecnología e impresoras

En 2020, las tecnologías de bioimpresión 3D se desarrollaron rápidamente en velocidad y precisión. El progreso es tan innegablemente significativo que no hay duda de que pronto será posible producir órganos y tejidos completamente funcionales mediante la bioimpresión.

Para conocer los logros más importantes de 2020 en el campo de la bioimpresión 3D, lea este artículo.

Mapa mundial de bioimpresión

Fuente: 3DPrint.com

Este mapa fue desarrollado por 3DPrint.com , una revista en línea, que es un recurso de información de fama mundial especializado en bioimpresión 3D. El mapa muestra casi todas las empresas que se dedican al desarrollo de bioimpresoras y biointerfaces, desde centros reconocidos para el desarrollo de bioimpresión hasta empresas innovadoras que se esfuerzan por revolucionar las bioimpresoras y los materiales 3D.

Ingeniería de tejido cardíaco en la Universidad de Tel Aviv

Fuente: 3dprint.com

En abril de 2020, especialistas de la Universidad de Tel Aviv publicaron un artículo titulado » Impresión 3D de parches y corazones cardíacos personalizados, gruesos y perfundibles «. Las agencias de noticias, sin comprender la esencia del mensaje, difundieron la noticia de que los israelíes habían aprendido a imprimir corazones aptos para implantarlos. La realidad fue algo más modesta.

Hasta ahora, esta tecnología desarrollada por expertos israelíes permite:

1. hacer bioenlaces personalizados y listos para imprimir utilizando los tejidos del paciente (y no necesariamente los tejidos del corazón, lo cual es bastante importante);
2. Utilice estos bioenlaces para imprimir tejido cardíaco grueso y vascularizado, que es adecuado para su uso como parche cardíaco en cirugía cardíaca.

Los parches cardiovasculares ya son una realidad, el siguiente paso es imprimir un corazón completamente funcional.

Fuente: onlinelibrary.wiley.com

Esta tecnología tiene un enorme potencial tanto para el tratamiento de enfermedades cardíacas como para los trasplantes. La posibilidad de crear completamente un nuevo corazón a partir de los tejidos biológicos de un paciente elimina la necesidad de un donante y, además, proporciona una solución práctica a todos los problemas relacionados con la biocompatibilidad de los tejidos y el tamaño del órgano trasplantado.

Impresoras y tecnología

Multimaterial Multinozzle 3D (MM3D) del Wyss Institute

Fuente: Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica

Con la mayoría de las impresoras comerciales, es posible crear objetos usando un material a la vez, mientras que las impresoras de chorro que son capaces de imprimir con varios componentes están limitadas por la física de la formación de gotas. La impresión 3D por extrusión le permite imprimir utilizando una amplia gama de materiales, pero el proceso de impresión es muy lento.

Ahora se ha desarrollado una nueva tecnología llamada Multimaterial Multinozzle 3D (MM3D) en el Instituto Wyss de Harvard en cooperación con la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson. Esta tecnología se basa en el uso de válvulas de presión de alta velocidad y cabezales de impresión de múltiples boquillas, que a su vez también se fabrican mediante impresión 3D. Cada boquilla permite el uso de hasta ocho materiales diferentes, con la capacidad de cambiarlos hasta 50 veces por segundo.

Para demostrar su técnica, los investigadores imprimieron una estructura de origami Miura que consta de secciones de «panel» rígidas conectadas por secciones de «bisagra» muy flexibles. Anteriormente, era posible crear una estructura de este tipo solo con la ayuda del ensamblaje manual. En MM3D, el cabezal de impresión pudo imprimir todo el objeto en una sola sesión, utilizando ocho boquillas para extruir continuamente dos tipos de tinta epoxi, cuya rigidez difería en cuatro órdenes de magnitud después del curado.

Morfogénesis inducida por sonido (SIM) de mimiX Biotherapeutics

Fuente: mimixbio.com

Mark Turner, el fundador de la conocida empresa regenHU , ha lanzado una nueva startup: mimiX biotherapeutics . El proyecto fue diseñado para comercializar una nueva tecnología de bioprocesamiento llamada Morfogénesis Inducida por Sonido (SIM). Esta tecnología se basa en el proceso de creación de patrones biológicos bien definidos, que se forman independientemente en tejidos funcionales vivos cuando se exponen a ondas sonoras. SIM ofrece una estrategia muy eficaz para crear estructuras celulares densas y organizadas.

Los dispositivos bioterapéuticos MimiX utilizan ondas sonoras. El medio de cultivo celular se coloca en un tipo específico de altavoz y, según el sonido emitido y la forma del plato, se forman estructuras de varias formas: una rejilla, círculos concéntricos, etc.

Fuente: mimixbio.com

Fuente: mimixbio.com

Fuente: mimixbio.com

Según Turner, la bioimpresión con sistemas de dosificación convencionales es buena para la investigación científica, pero demasiado compleja para el uso clínico debido a problemas de escalabilidad, velocidad y alta complejidad de los procesos. Los sistemas basados en SIM están diseñados para simplificar y acelerar radicalmente el proceso de impresión. El dispositivo portátil es adecuado para cualquier oficina y su precio razonable garantiza una alta disponibilidad.

Bioimpresora Biopixlar de Fluicell

Fuente: Biopixlar

Fluicell , una empresa de biotecnología sueca, se especializa en el desarrollo de plataformas para la investigación del comportamiento celular. Introdujo Biopixlar, una tecnología de bioimpresión que le permite crear estructuras complejas similares a tejidos. Para controlar la posición de las celdas individuales en estas estructuras, puede utilizar un mando, como en un videojuego.

Biopixlar utiliza microfluidos que permiten controlar el material a nivel micro, gracias a la precisión de la bomba o tubo microfluídico a la hora de dirigir el flujo del biomaterial a la ejecución de la impresión. Con un control de nivel micro tan preciso, los sistemas escalan naturalmente al nivel macro, lo que permite crear impresiones de alta resolución. Además de eso, la tecnología le permite crear estructuras de múltiples componentes y hace posible crear los materiales dentro de la propia impresora, por lo que no hay necesidad de fabricar el material en el laboratorio. La cámara de microfluidos controla la mezcla de varios materiales. El resultado es una estructura impresa tridimensional completa, creada sin el uso de geles o andamios.

Las principales ventajas de la tecnología Biopixlar son:

• Sistema óptico de alta resolución: es posible crear incluso celdas individuales.
• Alta supervivencia celular: más del 95% de la cantidad original.
• Capacidad para crear modelos multicelulares. Puede extruir hasta tres tipos de celdas diferentes utilizando el mismo cabezal de impresión. Al cambiar el cabezal de impresión, puede imprimir nuevos tipos de celdas.
• Monitoreo en tiempo real. Es posible monitorear el proceso de impresión en tiempo real utilizando un sistema de imágenes fluorescentes multicolor.

Gracias a estas características, la tecnología es una herramienta perfecta para procesar materiales raros como células madre, células primarias y muestras de biopsia.

Bioimpresoras de CELLINK

Fuente: CELLINK

La empresa sueca CELLINK se especializa en el desarrollo de tecnologías de bioimpresión para una amplia variedad de industrias, desde la medicina hasta la cosmetología. Los productos de la empresa se utilizan para imprimir hígado, cartílago, tejido cutáneo y otros tipos de tejidos. En 2020, la compañía presentó dos nuevas bioimpresoras: Bio X6 y Lumen X.

Bio X6 está diseñado para realizar estructuras con cualquier tipo de célula, lo que permite producir cualquier tejido que se encuentre en el cuerpo. La compañía afirma que este nuevo desarrollo le permite combinar más materiales y herramientas y obtener resultados más rápido que nunca.

La impresora combina seis cabezales de impresión con la tecnología de cámara limpia patentada de CELLINK, dos potentes ventiladores que crean una presión de aire excesiva dentro de la cámara y tecnología de cabezal de repuesto inteligente. Es posible combinar varios materiales en una sola impresión con una arquitectura de mayor complejidad.

Fuente: CELLINK

La bioimpresora Lumen X es el resultado de la colaboración de CELLINK con la startup estadounidense Volumetric , una empresa especializada en el desarrollo de biopritners que utilizan tecnología SLA. A pesar del modesto tamaño y costo, la impresora combina alto rendimiento y alta precisión, que es esencial para la creación de estructuras vasculares.

Lumen X funciona con luz azul biocompatible, lo que le permite formar vasos ramificados complejos y capas de costura en una sola estructura diez veces más rápido que cualquier otro método de impresión.

Bioimpresora que produce trasplantes de orejas para pacientes con microtia

Fuente: 3dprint.com

Un equipo de la Universidad de Wollongong (UOW), Australia, ha desarrollado 3D Alek , una bioimpresora que produce oídos humanos para su uso en cirugía reconstructiva. La empresa utiliza células madre para crear los bioenlaces que se utilizan en el proceso de impresión.

La nueva tecnología, según los investigadores, puede revolucionar el tratamiento de niños con microtia. La microtia es un defecto congénito que hace que el oído externo deje de desarrollarse durante el primer trimestre del embarazo. El tratamiento de las deformidades del oído se asocia con dificultades importantes causadas por la forma compleja específica del órgano.

Las tecnologías de bioimpresión de orejas son sumamente prometedoras, ya que permiten diseñar y personalizar un injerto de oreja de acuerdo con la forma del rostro del paciente utilizando sus tejidos naturales. Estos factores darían como resultado un tiempo quirúrgico reducido y un resultado cosmético mejorado, además de ayudar a evitar problemas asociados con la búsqueda de un sitio donante de cartílago.

Bioinks

Bioenlace de tejido hepático de Allevi

Fuente: 3dprint.com

Los especialistas identifican más de 500 funciones vitales del hígado, desde el filtrado de sangre hasta la activación de enzimas. Debido a la complejidad de la producción, solo un puñado de investigadores y empresas se especializan en bioenlaces hepáticos. Uno de ellos es Allevi , una empresa de biotecnología con sede en Filadelfia. Ahora, ya puede comprar Allevi Liver dECM en la tienda en línea de la compañía. El producto permite crear estructuras similares a tejidos que replican las características naturales del tejido.

Estas estructuras se utilizan en el estudio de la actividad fisiológica de las células in vitro, que es crucial para comprender mejor el curso de las enfermedades y el desarrollo de fármacos y tratamientos más eficaces.

Bioenlaces sintéticos de Biogelx

Fuente: 3dprint.com

Biogelx se fundó en 2020 en las instalaciones de la Universidad de Strathclyde en Glasgow, Escocia. Se estableció con el fin de desarrollar y producir materiales sintéticos para bioimpresión tridimensional. Los bioenlaces de hidrogel de Biogelx tienen una capacidad de sintonización física y química única que le permite replicar con éxito varias características de los tejidos para que las células puedan interactuar con el medio ambiente, que es lo más natural posible.

Los bioenlaces de Biogelx proporcionan alta reproducibilidad, un método de reticulación simple y control de viscosidad. Además de eso, permiten mantener una alta viabilidad celular. No requieren la adición de agentes de reticulación reactivos, curado por UV, ajuste de pH o temperaturas extremas. Estas características garantizan que las tintas puedan ser compatibles con una amplia variedad de bioimpresoras 3D.

Hidrogel con nanopartículas minerales de TAMU

Fuente: 3dprint.com

Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M ( TAMU ) ha desarrollado un bioenlace de hidrogel que contiene nanopartículas minerales que pueden administrar proteínas terapéuticas para controlar el comportamiento celular. Estas tintas biológicamente activas se pueden utilizar para la creación de tejidos vascularizados para medicina regenerativa.

Los investigadores de TAMU han desarrollado una nueva clase de hidrogeles basados en un polímero inerte: polietilenglicol (PEG). La impresión 3D con tintas basadas en PEG es un desafío debido a la baja viscosidad de la tinta. Al tratar de superar esta limitación, el equipo descubrió que la adición de nanopartículas de silicato aumenta significativamente la viscosidad de los bioenlaces, casi evitando cualquier cambio en las características de las tintas. Esta tecnología permite curar las tintas rápidamente, lo que proporciona una mayor fidelidad estructural.

Bioinzuelos utilizados para la impresión de sustitutos de la piel del Instituto Politécnico Renssealaer

Fuente: Revista Smithsonian

Crear un sustituto de piel duradero de aspecto natural para cubrir quemaduras u otras lesiones ha sido el principal desafío en el campo de la bioingeniería durante décadas. Hoy en día, existen dos enfoques para tratar lesiones cutáneas a gran escala. El primer método son los injertos de piel autólogos, en los que los médicos extraen trozos de piel sana para cubrir el área dañada. El segundo son los sustitutos de la piel hechos de varios materiales, desde colágeno bovino hasta espuma de polímero. Ambos enfoques tienen serios inconvenientes. Los injertos de piel autólogos son dolorosos y provocan nuevas heridas. Los sustitutos de la piel suelen ser una solución temporal, ya que se ven muy diferentes a la piel humana natural y no pueden cubrir heridas más profundas.

Una nueva técnica de trasplante de piel promete cambios revolucionarios en el tratamiento de pacientes con quemaduras y otras lesiones. Un estudio realizado por especialistas del Instituto Politécnico Rensselaer ( RPI ) y la Universidad de Yale llevó a la creación de bioenlaces hechos de células humanas vivas. Esta tinta se utiliza para imprimir piel artificial, que luego puede hacer crecer su propio sistema vascular.

Los injertos de piel están hechos de dos tipos de bioenlaces, que contienen diferentes conjuntos de células humanas, suspendidas en colágeno de colas de rata. La primera tinta forma la capa interna de la piel (dermis) y el segundo tipo de tinta forma la capa externa (epidermis). Luego, en la placa de Petri, las capas se fusionan para crear el injerto terminado. Los experimentos con ratones mostraron que los vasos sanguíneos de la piel cultivada artificialmente crecieron conectados con los propios vasos sanguíneos de los ratones en cuatro semanas. Eso significa que el injerto puede convertirse en una parte completamente funcional del cuerpo dentro de este período.

Bioimpresión en el espacio

Fuente: Soluciones de bioimpresión 3D

En Rusia, el concepto de «bioimpresión» está estrechamente relacionado con 3D Bioprinting Solutions , la única empresa rusa en el mapa mundial de bioimpresión. Fundada en 2020, presentó FABION , la primera bioimpresora rusa, en 2020. Esta impresora sigue siendo conocida como una de las más multifuncionales del mundo.

En la primavera de 2020, el laboratorio de 3D Bioprinting Solutions imprimió y trasplantó con éxito una construcción orgánica de una glándula tiroides de ratón. El informe sobre este logro fue presentado el 7 de marzo de 2020 en el Centro Nacional de Metrología de Brasil.

En 2020, se desarrolló un cabezal de impresión para extruir automáticamente esferoides de tejido para la bioimpresión tridimensional. Se usó en una versión actualizada de la bioimpresora, llamada FABION-2 , que también incluye una interfaz HMI, nuevo software, un cabezal de impresión para impresión de dos componentes y otras características.

Después de la creación de FABION-2 , los científicos e ingenieros comenzaron a desarrollar una bioimpresora fundamentalmente nueva que utiliza tecnología de levitación magnética. La impresora ofrece una oportunidad para el autoensamblaje de micro-tejidos y micro-órganos a partir de esferoides tisulares. El primer prototipo se lanzó en otoño de 2020 y, en marzo de 2020, se completó el ensamblaje de la primera bioimpresora magnética completamente funcional. El 12 de abril del mismo año, fue presentado en el simposio «Biofacturing in space» en Skolkovo.

Fuente: Soluciones de bioimpresión 3D

En agosto de 2020, se firmó un acuerdo con RCS Energia para realizar un experimento de biofabricación espacial a bordo del segmento ruso de la ISS. Durante el año siguiente, el impresor llamado Organ.Aut se preparó para trabajar en gravedad cero. Los miembros de la tripulación principal y de respaldo del barco Soyuz MS-11, Alexey Ovchinin y Oleg Kononenko, fueron capacitados con éxito en el laboratorio de Soluciones de Bioimpresión 3D . En diciembre de 2020, se lanzó el experimento «Bioimpresora magnética» en la ISS. Durante este experimento se imprimieron las muestras de la glándula tiroides de ratón, así como cartílago humano y tejido óseo.

Fuente: top3dshop.ru

Además de esto, el equipo realizó experimentos sobre la impresión 3D de tejido muscular bovino.

Opinión del experto

Yusef Khesuani, cofundador y socio gerente de 3D Bioprinting Solutions

Según Yusef Khesuani , cofundador y socio gerente de 3D Bioprinting Solutions , estos experimentos son «un trampolín hacia la producción sostenible de productos cárnicos cultivados durante las expediciones al espacio profundo y las primeras colonias en la Luna y Marte». También habló sobre el uso de la impresión 3D en la investigación médica:

«En 2020, la llamada bioimpresión in situ se llevó a cabo en Moscú; este es un método en el que la bioimpresión se realiza directamente en una herida en el quirófano. En este caso, el proceso es controlado por un robot manipulador especial que aplica material biológico a la superficie lesionada según un modelo digital dado. De esta manera, por ejemplo, es posible realizar la reposición de defectos cutáneos en lesiones ulcerativas ”.

En Rusia, un experimento de este tipo se llevó a cabo en animales de laboratorio (más de 50 ratones) por primera vez y mostró resultados prometedores.

En 2020, planean repetir este experimento en animales más grandes, por ejemplo, minicerdos.

Una de las aplicaciones más interesantes de la impresión 3D en medicina es la oportunidad de utilizar la tecnología de bioimpresión para reemplazar la función perdida de órganos endocrinos, como la glándula tiroides, páncreas, ovarios, etc. En 2020, demostramos la posibilidad fundamental de restaurar la función de la glándula tiroides perdida después del trasplante de una construcción impresa. En 2020, científicos de Chicago pudieron restaurar la función ovárica trasplantando una construcción ovárica bioimpresa que contenía folículos maduros. Sin embargo, cabe señalar que estos estudios aún se encuentran en la etapa de pruebas preclínicas y se están llevando a cabo exclusivamente en animales de laboratorio «.

Conclusión

En 2020, la impresión 3D con materiales vivos y biocompatibles continuó desarrollándose. Puede ofrecer cada vez más perspectivas no solo para la medicina y campos relacionados, sino también, por ejemplo, para la industria alimentaria. Por ejemplo, el cultivo de carne a partir de células individuales elimina la necesidad de sacrificar animales, un desarrollo de importancia crucial, ya que puede ayudar a resolver los problemas éticos y alimentarios que enfrenta la humanidad en la actualidad.

Los campos de aplicación de las bioimpresoras no se limitan a la transplantología, así como a la medicina en general.

La investigación y el desarrollo en el campo de la bioimpresión 3D continúan, y en 2020 definitivamente se nos presentarán aún más descubrimientos.

Aquí puede obtener más información sobre la bioimpresora 3D Rokit Invivo y sus aplicaciones.

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¿Qué importancia tiene el recinto completo para las impresoras 3D?

Introducción

Actualmente hay una gran cantidad de impresoras 3D FDM disponibles para su compra. Se pueden dividir en dos grandes categorías: impresoras de marco abierto e impresoras cerradas. En este artículo, consideraremos las diferencias entre estas categorías y explicaremos por qué es mejor optar por una impresora con cámara cerrada.

¿Cuándo vale la pena comprar una impresora 3D cerrada?

Cualquier compra debe justificarse económicamente, y las impresoras 3D con cámara cerrada suelen ser más caras que sus contrapartes de marco abierto. Entonces, ¿en qué casos vale la pena llevar una impresora 3D cerrada?

Primero, vale la pena comprar una impresora 3D de este tipo si tiene la intención de trabajar con plásticos de ingeniería, que tienen una gran contracción (más información sobre la contracción, la delaminación y por qué es mala, puede leer en la siguiente sección), por ejemplo, ABS, HIPS, Nylon, PC.

En segundo lugar, si vas a instalar una impresora 3D en un garaje o un taller, donde puede haber polvo o corrientes de aire y fluctuaciones de temperatura.

Y en tercer lugar, si están cerca del lugar de la instalación serán niños o mascotas.

Ahora analizaremos estos factores con más detalle.

Lucha contra la delaminación

El plástico calentado a estado líquido tiene una densidad un poco más baja que en estado sólido. Con la misma masa, el volumen de plástico líquido será ligeramente mayor que el de plástico duro. En consecuencia, durante el proceso de impresión, cuando los materiales se endurecen, su volumen disminuirá. Este proceso se llama encogimiento y se cree que interfiere con la impresión 3D.

Los diferentes plásticos tienen diferentes contracciones. Los materiales como PLA o PET-G, que se utilizan ampliamente para imprimir productos decorativos, prácticamente no se encogen cuando se enfrían. Pero los materiales de “ingeniería” (ABS, HIPS, Nylon), por el contrario, tienen una contracción significativa.

El problema más común causado por la contracción del plástico durante el endurecimiento es la delaminación, es decir, una interrupción de la conexión entre capas. El resultado es la división de una impresión o la separación del lecho de impresión.

En plásticos de baja contracción, el proceso de deslaminación apenas ocurre, se pueden imprimir con impresoras de marco abierto. Es por eso que se recomienda a los principiantes que compran impresoras 3D abiertas que comiencen con PLA cuando se familiaricen con la impresión 3D.

Se produce una situación diferente cuando se imprime con plásticos de ingeniería. Para evitar el proceso de delaminación, es necesario un enfriamiento uniforme del plástico durante la impresión. Para lograr esto cuando se trabaja con un dispositivo abierto, es necesario colocar la impresora en una habitación cerrada sin corrientes de aire, lo cual es extremadamente difícil en condiciones de uso reales. Si imprime en un apartamento ordinario, abrir puertas y ventanas conduce a borradores inevitables. Al imprimir con polímeros de ingeniería, el plástico calentado emite un olor desagradable, lo que conduce a la necesidad de ventilar la habitación.

Las corrientes de aire provocan un enfriamiento desigual de la parte impresa y, como resultado, una contracción desigual del material. Esto último conduce a una deslaminación inevitable.

Este problema se puede evitar utilizando una impresora incluida. Algunos fabricantes (por ejemplo, Picaso 3D) instalan en sus modelos cerrados ventiladores de circulación de aire especiales para garantizar una temperatura uniforme dentro de la cámara de la impresora.

Al imprimir con plásticos de alta contracción (como Nylon o PC), además de una cámara cerrada, se recomienda una cámara térmica. En este caso, los fabricantes instalan calentadores adicionales para mantener una temperatura constante dentro de la cámara durante la impresión. A continuación se muestra un ejemplo de impresión de la misma pieza a partir de materiales de diferente contracción. Preste atención al espacio entre las esquinas inferiores del modelo y la superficie de la mesa.

Protección contra ruidos y olores

Muchas impresoras 3D son bastante ruidosas durante el proceso de impresión. Incluso si tienen controladores de motor silenciosos, no evita el ruido del ventilador. Si compra una impresora con cámara cerrada y controladores silenciosos, el ruido durante la impresión apenas se nota. Y dado que la impresión de algunas piezas puede llevar decenas de horas, esta es una ventaja importante al comprar una impresora de este tipo para uso doméstico.

Como se mencionó anteriormente, imprimir con plásticos de ingeniería puede causar un olor desagradable. Algunos fabricantes equipan sus impresoras con filtros especiales para deshacerse de él. Por ejemplo, la impresora Raise3D Pro2 está equipada con un filtro HEPA que absorbe el 91% de las partículas durante la impresión.

Protección contra el polvo

Al plástico no le gusta el polvo en el proceso de impresión. Tampoco los rodamientos se mueven a lo largo de las varillas. Si la cama está cubierta de polvo, el material se pegará. No es necesario explicar cómo afectará esto a la adherencia del modelo a la placa de construcción. El filamento también debe mantenerse limpio, ya que la acumulación de polvo en la extrusora está obviamente plagada de consecuencias desagradables.

Por supuesto, no debería haber mucho polvo en el apartamento, pero si una impresora 3D está ubicada en un sitio industrial, taller o garaje, existe una alta probabilidad de que entre polvo en el área de impresión, dañando las piezas impresas y aumentando el desgaste de varillas y cojinetes. Además, existe una alta probabilidad de que entren partículas extrañas o herramientas en varias partes de la impresora.

Si va a comprar una impresora para un taller, es mejor adquirir una con cámara cerrada.

Protección de niños y mascotas

Una impresora contiene tres fuentes de peligro para los niños pequeños y las mascotas. Primero, estos son componentes de alto voltaje; en segundo lugar, piezas móviles; y en tercer lugar, elementos calefactores.

No es muy divertido si su hijo o mascota recibe una descarga eléctrica, se lesiona con una extrusora en movimiento o se quema con una placa de construcción calentada.

Por lo tanto, si tiene niños pequeños o mascotas, comprar una impresora 3D con una cámara cerrada ayudará a preservar su salud y le ahorrará los nervios.

Modelos recomendados de impresoras cerradas

A continuación se presentan tres modelos de impresoras 3D, dos de las cuales, en nuestra opinión, son ideales tanto para uso doméstico como en taller. Y el tercero es perfecto para taller y pequeña producción.

Se trata de impresoras populares y de probada eficacia, que cuentan con un gran apoyo y servicio de los fabricantes.

Picaso Designer X Pro

ESPECIFICACIONES

• Tecnología de impresión: Fabricación de filamentos fundidos [FFF]
• Volumen de construcción: 200x200x210 mm
• Velocidad de impresión: hasta 100 cm3 / h
• Número de boquillas: 2
• Min. altura de capa: 50 micrones (0.05 mm)
• Diámetro del filamento: 1,75 ± 0,1 mm
• Tamaño de la boquilla: 0,3 mm / (0,2–0,8 mm)
• Temperatura máxima de la extrusora: 380 ° C
• Temperatura máxima de la cama calentada: 150 ° C
• Precio: € 4,700.00

Una impresora de fabricación rusa equipada con dos cabezales de impresión que utilizan la tecnología JetSwitch que le permite cambiar de impresión con un material a otro en cinco segundos y sin construir una torre de limpieza de boquillas adicional. El control de temperatura también está disponible tanto dentro de la cámara como en el extremo caliente del cabezal de impresión. Esto evita la delaminación al imprimir con plásticos de ingeniería. La posibilidad de calentar las boquillas y el lecho a altas temperaturas permite imprimir con plásticos de ingeniería.

Raise3D Pro2

ESPECIFICACIONES

• Tecnología de impresión: FFF
• Volumen de construcción (impresión de extrusión simple): 305x305x300 mm
• Volumen de construcción (impresión de doble extrusión): 280x305x300 mm
• Dimensiones: 620 × 590 × 760 mm
• Tipo de extrusora: cabezal doble con sistema de elevación electrónico
• Temperatura máxima de la cama calentada: 110 ˚C
• Precio: € 3,999.00

Una impresora cerrada equipada con un filtro HEPA para protegerlo de los vapores plásticos durante la impresión. Le permite imprimir con plásticos de ingeniería en su apartamento sin producir olores innecesarios.

AON M2

ESPECIFICACIONES

• Tecnología de impresión: Fabricación de filamentos fundidos (FFF)
• Volumen de construcción: 457x457x635 mm
• Velocidad máxima (XY): 500 mm / s
• Velocidad máxima (Z): 100 mm / s
• Boquillas: acero endurecido (0,25 mm – 1,2 mm, predeterminado – 0,6 mm)
• Diámetro del filamento: 1,75 mm
• Temperatura máxima de la boquilla: 450 ° C
• Temperatura máxima de la cámara de construcción: 120 ° C
• Temperatura máxima de la cama calentada: 200 ° C
• Precio en demanda

Diseñada específicamente para imprimir con plásticos de ingeniería, esta impresora tiene una cámara cerrada con buen aislamiento térmico. El gran volumen de construcción le permite imprimir piezas grandes sin separarlas y luego conectarlas. El control de temperatura dentro de la cámara le permite imprimir con plásticos duraderos refractarios.

Conclusión

Las impresoras con cámara cerrada te permitirán evitar muchos problemas: deshacerse de la delaminación al imprimir con plásticos de ingeniería, proteger los productos impresos del posible polvo y basura en el taller, proteger a las personas y mascotas de las amenazas que surgen durante la impresión 3D .

Si es un fabricante principiante, si no tiene niños pequeños ni mascotas, y va a imprimir solo con PLA, entonces también puede considerar comprar una impresora de marco abierto. El costo de estas impresoras suele ser mucho menor.

En caso de que planee imprimir con materiales de ingeniería y comprar una impresora para su taller, o usarla en un apartamento con mascotas o niños pequeños, es mejor optar por un modelo cerrado.

¿Estás pensando en adquirir una impresora 3D para tu casa o taller? Póngase en contacto con Top 3D Shop y le ayudaremos a elegir el modelo de impresora 3D adecuado para sus necesidades.

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Descripción general de la impresión SLS

Las tecnologías de impresión 3D surgieron inicialmente con el objetivo de simplificar la creación de prototipos durante el desarrollo y el diseño. Pero en estos días, los casos de uso de la impresión 3D incluyen la fabricación de modelos finales.

Entre las diversas tecnologías de impresión aditiva que utilizan diferentes filamentos y diseños de impresoras 3D, la sinterización selectiva por láser (SLS) se destaca por su precio relativamente bajo y modelos mecánicamente resistentes, incluidos los que tienen usos prácticos.

En este artículo, hablaremos sobre la tecnología SLS, su principio de funcionamiento, los materiales que se pueden utilizar y la compararemos con otras técnicas comunes de impresión 3D.

Cómo funciona la sinterización selectiva por láser (SLS)

Usando la impresora Sinterit Lisa Pro como ejemplo

El principio de funcionamiento de la tecnología SLS es sinterizar el polvo mediante un láser IR de alta potencia que fusiona las partículas de polvo. Una impresora 3D SLS normal tiene un lecho de alimentación, donde el repintador coloca una fina capa de polvo. Luego, el láser fusionará sus partículas de acuerdo con el modelo 3D, trabajando capa por capa.

Fuente: sinterit.com

Después de la sinterización, el lecho baja una capa de espesor y el proceso se repite hasta que se forma la última capa.

Disposición de la impresora SLS 3D. Fuente: sinterit.com

Al final, aparece la parte nueva. Requiere quitar el modelo del polvo no fundido y pulir con chorro de arena opcional.

El espesor de la capa es de 0,075-0,175 mm. Fuente: sinterit.com

Ésta es la principal ventaja de utilizar la tecnología SLS. A diferencia de FDM, puede imprimir sin utilizar estructuras de soporte, lo cual es importante para los modelos con geometría compleja. El polvo actúa como soporte y no se requiere nada más. Esto también permite imprimir en toda el área de construcción, colocando cualquier cantidad de piezas.

Además, permite imprimir componentes que se mueven fácilmente.

Ejemplos:

Comparación con otras tecnologías

Además de SLS, las tecnologías de impresión 3D más comunes son el modelado por deposición fundida (FDM) y la impresión 3D de resina (SLA, DLP, LCD).

FDM

Fuente: sinterit.com

El modelado por deposición fusionada (FDM) es la tecnología más común para impresoras 3D de escritorio personales y profesionales. Se basa en la fusión del filamento y la extrusión en la cama de impresión capa por capa, haciendo coincidir las capas de un modelo digital. La impresión implica el uso de polímeros termoplásticos y compuestos como polilactida (PLA) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS).

La tecnología se utiliza más ampliamente en la creación de prototipos, la impresión de aficionados, la impresión personalizada y la educación. Hay diferentes tipos de material de filamento disponibles con varias propiedades mecánicas y químicas.

Las principales ventajas de utilizar la tecnología FDM / FFF: una amplia gama de materiales económicos y bien estudiados con propiedades conocidas, curva de aprendizaje relativamente pronunciada e impresoras fáciles de usar, precio bajo de las impresiones finales.

Impresión 3D de resina

Fuente: refream.eu

El principio de funcionamiento de esta tecnología se basa en la fotopolimerización, el proceso de solidificación de polímeros líquidos bajo la luz. Las impresoras que utilizan esta tecnología básicamente iluminan una resina fotosensible que incluye un reactivo de solidificación. La resina se convierte en un plástico sólido bajo la luz. La principal diferencia entre las impresoras 3D de resina es la fuente de luz. La estereolitografía (SLA) implica el uso de un láser, las impresoras 3D de procesamiento de luz digital (DLP) usan proyectores y las impresoras LCD usan pantallas de cristal líquido y retroiluminación LED.

SLA

Impresiones realizadas con la impresora 3D SLA Formlabs Form 3L.

La estereolitografía (SLA) se desarrolló en la década de 1970 y fue la primera técnica práctica de impresión 3D. La impresión implica el uso de resinas líquidas especialmente desarrolladas que se exponen a los láseres UV que «dibujan» el modelo capa por capa. Las impresoras SLA no son baratas ni rápidas, pero se compensa con una precisión de impresión muy alta. El láser no es fijo y la luz se mueve suavemente, por lo que los acabados también son suaves.

La tecnología SLA se utiliza en la industria dental y en la fabricación de joyas para imprimir prototipos, modelos maestros e impresiones muy detallados. Algunas resinas permiten la impresión de plantillas para fundición de metales y materiales biocompatibles con fines dentales y quirúrgicos.

DLP

Impreso con Makex M-One Pro 30.

Como se mencionó anteriormente, las impresoras DLP usan un proyector para iluminar una resina. De esta manera, la impresora puede flashear toda la capa de la pieza a la vez, a diferencia del SLA donde el láser trabaja lentamente en su camino.

Este método hace que la impresión sea más rápida, pero tiene un costo: si compara las impresiones SLA y DLP, esta última tendrá píxeles visibles en sus superficies lisas.

Gracias a su alta velocidad, DLP se utiliza para la creación de prototipos, la fabricación a pequeña escala, así como en la odontología, la fabricación de joyas y la industria de souvenirs.

LCD

Impreso con Phrozen Shuffle 2020.

LCD es otra tecnología de impresión 3D de resina. Los LED colocados debajo de la pantalla LCD (el mismo principio que se usa en los teléfonos inteligentes) iluminan la resina. La imagen se forma en la pantalla LCD cuadro por cuadro. La primera ventaja de utilizar impresoras LCD es un precio que es varias veces más barato en promedio que el SLA y DLP. Las deficiencias incluyen que el área de impresión está limitada por el tamaño de la pantalla y la iluminación ambiental que ocurre debido a la falta de sistemas de enfoque en la mayoría de las impresoras LCD 3D. Esto dará lugar a un tiempo de impresión de capa más corto, lo que disminuye la calidad.

El uso de impresoras LCD 3D es mayormente similar al de las DLP. Pero el proceso de transferencia de imágenes es significativamente más simple en la tecnología LCD, que permite a los entusiastas construir impresoras 3D de bricolaje para uso doméstico. Puede leer más sobre esto en nuestro artículo sobre impresoras LCD 3D.

Tabla de comparación

Repasemos los principales parámetros que influyen en la calidad de la impresión 3D y la elección del consumidor, basándonos en las características de las diferentes tecnologías.

Parámetros	Modelado por deposición fundida	Estereolitografía	Sinterización por láser selectiva
Abreviatura	FDM	SLA	SLS
Principio de funcionamiento	Modelado por deposición fundida y fabricación de filamentos fundidos	Fotopolimerización capa por capa	Sinterización láser
Materiales	Filamento de polímero termoplástico	Resinas, fotopolímeros líquidos	Polvos de polímero sinterizado (poliamidas, TPU, TPE)
Ventajas	Precio bajo Accesibilidad	Alto nivel de detalle Posible automatizar	No requiere estructuras de soporte Prototipos de calidad Impresión de componentes móviles
Desventajas	Requiere estructuras de soporte Contracción térmica del filamento	Poca variedad de materiales Precio de mantenimiento elevado	Tiempo de impresión prolongado
Solicitud	Creación rápida de prototipos Propósitos educativos Fabricación a pequeña escala	Creación de prototipos con geometría interna compleja Impresión de modelos dentales	Propósitos educativos Prototipos de trabajo Impresión de modelos médicos Creación de prototipos de piezas móviles
Grosor de la capa	0,1-0,3 mm	0,05 – 0,15 mm	0,060 – 0,15 mm
Impresión sin estructuras de soporte	No	No siempre es posible	si
Impresión de piezas con componentes móviles	No siempre es posible (debido a la baja precisión)	No	si

Materiales para impresoras 3D SLS

Fuente: facebook.com/Sinterit

La gama de materiales que se pueden utilizar para la impresión SLS es bastante amplia: desde polvos metálicos utilizados en la fabricación de automóviles hasta poliamidas como Sinterit PA12 Smooth, un polvo de nailon 12, y poliuretanos termoplásticos (TPU) como Flexa Black. Los polvos se pueden modificar para ciertos propósitos, de modo que todos puedan obtener las propiedades mecánicas deseadas de sus modelos.

Fuente: sinterit.com

Es interesante que el SLS sea una tecnología de desperdicio cero porque el polvo no sinterizado se puede reciclar para las siguientes impresiones una y otra vez.

El punto importante es el reciclaje del polvo usado y su relación de actualización: la cantidad de polvo nuevo que se debe agregar para mantener la calidad de impresión. El polvo se puede reutilizar con una fracción de uno nuevo, pero algunos polvos son propensos a oxidarse rápidamente y requieren una atmósfera de gas neutro (como nitrógeno) para mantener la calidad. La impresora Sinterit Lisa PRO ofrece una solución mediante el uso de una toma de nitrógeno.

Propiedades de los polvos

Microfotografía de una impresión realizada con la tecnología SLS.

Fuente: facebook.com/Sinterit

Al principio, debemos entender cuán universales pueden ser los polvos SLS con respecto a sus propiedades mecánicas y por qué debería elegir un polvo sobre otro. Existen requisitos especiales para la consolidación de polvo.

Es importante comprender las diferencias entre las dos categorías principales de polvos: metal y polímero. El primero se utiliza principalmente en la fabricación de automóviles y aeroespacial, mientras que el segundo cubre la creación de prototipos, fines médicos y educativos y la fabricación a pequeña escala de modelos no estándar.

Fuente: sinterit.com

La primera y principal propiedad del polvo es un rango de temperatura de sinterización. Para revisar estos procesos nos centraremos en polvos poliméricos como poliamidas (PA), elastómeros termoplásticos (TPE) y poliuretanos termoplásticos (TPU).

Un polímero es una molécula que se forma en la reacción química de polimerización, el proceso de unir moléculas de monómero. Estamos rodeados de materiales que consisten en polímeros. Las bolsas y botellas de plástico están hechas de polietileno (PE), poliestirol (PS) y otros materiales sintéticos. Muchos polímeros que se utilizan en las industrias ligeras pueden adaptarse para utilizarse en la tecnología SLS.

En este gráfico podemos ver las temperaturas de transición térmica de polímeros amorfos y semicristalinos, en los que se basa el rango de temperaturas de sinterización. (Tg es una temperatura de transición vítrea, Tc es cristalización y el punto Tm marca una transición de fusión).

Fuente: en.wikipedia.org

Los polímeros pueden tener una estructura cristalina o amorfa. Influye en sus propiedades físicas que definen su rango de temperaturas de sinterización. Para los polímeros semicristalinos, el rango se encuentra entre la transición de cristalización y las temperaturas de transición de fusión. Para los polímeros amorfos, el rango comienza en el punto de cristalización y se limita artificialmente según el material exacto, generalmente entre 50-200 ° C.

Esta gama permite la difusión de partículas y mejora el proceso de sinterización creando un llamado cuello entre las partículas de polvo. A la hora de regular la temperatura debemos tener en cuenta que la adición de aditivos al polvo puede cambiar la temperatura de transición, por lo que debemos controlar el polvo, evitando que se derrita por completo. También existe el proceso de coalescencia que crea un «cuello» entre dos partículas que se fusionan en altas temperaturas. Imagina dos esferas fusionándose, convirtiéndose lentamente en una elipse: una fusión térmica.

Fuente: facebook.com/Sinterit

La consolidación del polvo termina con la exposición del polvo a un láser y la polimerización de las partículas, creando una capa uniforme de polvo fundido.

Las partículas de polvo utilizadas en la tecnología SLS deben tener un cierto tamaño, que van desde 45 a 90 micrones de diámetro para una precisión óptima.

La lista de propiedades que influyen en el proceso de impresión SLS 3D es excepcionalmente larga, pero algunas de ellas son especialmente importantes para la calidad y el tiempo de impresión. La lista incluye las propiedades del polvo enumeradas anteriormente, como el rango de temperaturas de sinterización y las características químicas que son más importantes para la fusión. Si el material usado no puede absorber la energía del láser, se puede mezclar con alguna otra sustancia que pueda absorberlo, pero el proceso es muy delicado, la cantidad de absorbente y sus propiedades deben estar perfectamente equilibradas.

Fuente: facebook.com/Sinterit

Teniendo en cuenta el hecho de que casi todos los pasos del proceso de impresión SLS pueden influir en las propiedades mecánicas de la impresión final, puede experimentar con él. Por ejemplo, puede elegir entre los polvos sólidos, suaves, de resina y otros. Lo más fácil que puede hacer es cambiar la temperatura y (u) otros parámetros de impresión en el rango permitido por el software. Se puede hacer fácilmente en parámetros abiertos en Sinterit Studio 2020. La simple regulación de la temperatura puede cambiar la resistencia mecánica o la calidad del modelo.

Conclusión

Fuente: facebook.com/Sinterit

Hay dos tipos principales de impresoras 3D SLS: industriales y de escritorio. Los primeros son muy caros (decenas de miles de euroes), mientras que los segundos, como Lisa o Lisa PRO, son más asequibles y cuestan unos pocos miles de euroes. La principal diferencia es el volumen de construcción, la capacidad de automatizar el proceso y la gama de materiales disponibles.

Solicitud

Las impresoras 3D SLS de escritorio son perfectas para la investigación académica, la creación rápida de prototipos en el desarrollo de nuevos modelos e incluso la fabricación a pequeña escala.

Ventajas y desventajas

• La principal ventaja de utilizar la tecnología SLS es la capacidad de utilizar nuevos materiales con propiedades elegidas individualmente.
• La capacidad de imprimir rápidamente varias impresiones geométricamente precisas con propiedades mecánicas de alta calidad que se pueden utilizar en la vida real también es una ventaja.
• El uso seguro y eficiente de la tecnología requiere la habilidad de trabajar con un polvo finamente disperso, que puede ser dañino para inhalar.

Recomendaciones

Los polímeros como el Nylon, que es el material principal utilizado en la impresión 3D SLS, se conocen desde hace décadas por su alta resistencia, y las impresoras SLS permiten imprimir los modelos utilizando estos polímeros sin gastar dinero en el ciclo completo de producción, por lo que el El proceso es significativamente más rápido y económico.

Es por eso que recomendamos usar las impresoras 3D SLS para crear o actualizar la fabricación a pequeña escala de piezas poliméricas resistentes. Las impresoras 3D Sinterit han demostrado ser una buena opción de impresora 3D SLS de tamaño pequeño.

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