La impresión 3D Flashcards
Identificar qué es la impresión 3D y distinguir los diferentes tipos de impresión 3D que existen. Recordar los elementos básicos que se requieren para operar el equipo: insumos, herramienta y formatos.
Impresión 3D
Refiere a un proceso de fabricación aditiva -es decir, que añade o suma capas de material-, que está basado en la idea básica de convertir un modelo digital en un objeto tridimensional sólido. Es considerada la nueva revolución industrial.
Impresora 3D
Puede definirse básicamente como una máquina que construye de forma automática impresiones o réplicas de un objeto tridimensional a partir de un fichero electrónico o modelo informático proveniente del diseño abstracto o creado desde la realidad.
Charles Hull
Ingeniero óptico que incursionaba en el mundo de la iónica. Es considerado el padre de la impresión 3D.
Descubrimiento que dio inicio a la impresión 3D en 1984
Gracias a las experimentaciones que Charles Hull, realizó en 1983 con una clase de materiales denominados fotopolímeros (polímeros que normalmente son de base acrílica, y se mantienen líquidos hasta que son tratados con una luz ultravioleta, volviéndose inmediatamente sólidos), éste ideó y propuso una nueva forma de usar la tecnología de rayos ultravioleta (UV) para convertir rápidamente diseños realizados con ordenadores en prototipos de trabajo, pues observó que se podía disponer resinas en capas y una vez efectuada la tarea, moldearlas con luz ultravioleta.
Los 4 procesos más utilizados en la actualidad para la impresión 3D
- Adición
- Sintonización láser
- Compactación
- Estilográfica
Adición
Inyecta polímeros que se agregan o suman por capas, método también denominado por polimerización.
Sintonización láser
Este método combina distintas capas de metal que son provistas por un suministrador que entrega el metal a un dispositivo láser que funde las capas y forma el objeto.
Compactación
Proceso que forma una masa de polvo que se compacta por estratos.
Estilográfica
Este método utiliza una masa de resina fotosensible que se solidifica al ser expuesta a la luz ultravioleta.
SLA
Aplica la denominada estereolitografía. Este proceso comienza en una base que se hunde en un recipiente de resina líquida con el polímero, gradualmente sale del recipiente capa por capa. En el transcurso de este proceso el láser solidifica la base conforme este forma el objeto.
SLS
Se realiza a partir de la sintonización de un láser sobre material que está en polvo. Este método también utiliza la impresión por capas utilizando un láser de mayor potencia que la técnica SLA. Actualmente se utilizan materiales como la Poliamida reforzada (Nylon con una carga de fibra de vidrio).
Funcionamiento de una impresora 3D
Es similar al de una impresora tradicional de tinta que la mayoría conocemos. Sin embargo, la variante más importante es que su inyector y cabezal funciona no en 2 sino en 3 dimensiones: X, Y y Z. Por tanto, el software para operarlas cumple la misma característica de reconocimiento dimensional, seccionando las capas de trabajo en 1mm de espesor. La impresión entonces se realiza capa por capa, demorando lo necesario de acuerdo al diseño digital –simple o complejo-, hasta completar la total materialización del mismo.
3 Pasos genéricos básicos, para realizar una impresión 3D
- Crear un diseño 3D utilizando un software o programa informático denominado CAD (Rhinoceros 3D, Blender, 3DMax, Cinema 4D…)
- Enviar los datos digitales del diseño a la impresora que formará las piezas de acuerdo al material escogido.
- Observar la creación de la pieza diseñada, ya sea por adición de capas o por compactación de polvo.
FDM (Fused Deposition Modeling/Modelado por Deposición Fundida)
La técnica patentada, creada 1980, es ahora la tecnología de impresión más popular en el mercado debido a su bajo costo de adquisición y su manejo relativamente fácil. Trabaja usando filamentos de plástico o alambre metálico, el cual es desenrollado de un espiral y el material de alimentación ira a una pila de extrusión que puede controlar el flujo. La pila, llamada extrusor, es calentada para fundir el material, pudiéndose moverse en sentido horizontal y vertical según el software CAM (Manufactura asistida por Computadora). La impresión del objeto se realiza mediante extrusión del material fundido para formar el objeto, siendo los materiales más populares el filamento ABS y el PLA.
Materiales de Impresión más utilizados
- ABS
- PLA
- NYLON
- NINJAFLEX
- LAYWOOD-D3
- HIPS
- PET
- PVA
- LAYBRICK
- FLEXIBLE PLA
- HDPE
Firmware
Es el programa que reside y se ejecuta en la tarjeta controladora -en este caso, de una impresora 3D-, enviando órdenes a los componentes hardware.
Herramientas CAD
Son las que permiten modelar los objetos 3D en el ordenador o en la tableta digital.
Herramientas CAM
Transforman los modelos 3D a mensajes que puede entender el firmware de la impresora, en términos de “calienta el fusor hasta 210 ºC”, “extruye 12 mm de plástico” o “mueve 4 mm el eje x”, por citar un ejemplo.
STL (SteroLithography)
Es un formato de archivo informático de diseño asistido por computadora (CAD) que define geometría de objetos 3D, excluyendo información como color, texturas o propiedades físicas que sí incluyen otros formatos CAD.
Fue creado por la empresa 3D Systems, concebido para su uso en la industria del prototipado rápido y sistemas de fabricación asistida por ordenador. En especial desde los años 2011-2012 con la aparición en el mercado de impresoras 3D de extrusión de plástico termofusible (personales y asequibles), el formato STL está siendo utilizado ampliamente por el software de control de estas máquinas.
Softwares más utilizados en la modelación 3D
Blender 3D, CURA, Solid Works, Autodesk. Dentro de esta nueva generación de programas cabe citar 123D Design, Lego Designer, Leocad o Tinkerplay, con los cuales se pueden crear modelos digitales ensamblados utilizando librerías de piezas que, en algunos casos, permiten su posterior impresión tridimensional.
Thingiverse y Github
Repositorios online de diseños disponibles, donde los usuarios pueden subir sus propios diseños y descargar aquellos que deseen.
RipRap
Es un proyecto de código abierto dirigido a crear modelos de impresoras 3D que puedan replicarse a sí mismas.
