Modelado por deposición fundida o FDM - EXTRUSIÓN – FFF
El modelado por deposición fundida es un proceso de fabricación que utiliza una función aditiva, depositando material por capas, para conformar la pieza. Para ello un filamento generalmente plástico es introducido en una boquilla que se encuentra a la temperatura de fusión del material.
FOTO IMPRESORA FFF Las aplicaciones más destacadas de esta tecnología son el prototipado y la producción a pequeña escala. El prototipado rápido agiliza los ensayos interactivos. Para fabricación de pequeñas cantidades de piezas, el modelado por deposición fundida puede ser una alternativa relativamente barata a otras tecnologías.
Hoy en día el modelado por deposición fundida o FDM, es el sistema de impresión 3D más económico y accesible al público, lo cual lo convierte en la tecnología más utilizada en la industria de la impresión 3D en el mundo.
Este modelo de impresión 3D se caracteriza por tener tres elementos principales de los cuales deriva su funcionamiento:
- Cama de impresión en la cual se deposita la pieza.
- Una bobina de filamento.
- La cabeza del extrusor.
El filamento es succionado y fundido por la cabeza del extrusor a una temperatura alrededor de los 200º grados centígrados, luego se deposita capa por capa sobre la cama de impresión para crear la pieza.
En Tecnobro 3D somos especialistas en la impresión 3D. Si lo que buscas es una impresión FDM en Alicante, nosotros ponemos a tu disposición nuestras impresoras 3D de última tecnología para hacer esa pieza que tanto necesitas una realidad.
| MATERIALES | |
|---|---|
| PLA | XT |
| PLA 870 | CF 20 (Fibra de carbono) |
| ABS | Elástomeros |
| ABS FIREPROOF | TPU, TPA |
| PETG | ASA |
| Nylon (PA) |
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| Bajo precio por pieza. | Precisión y tolerancia dimensional: ±0.5% |
| Rapid Prototyping. | Acabado superficial visible. |
| Amplio rango de materiales y colores. | Anisotropía |
| Posibilidad de imprimir con diferentes tipos y porcentajes de relleno. |
Proceso de impresión 3D con FDM
Previo
El software reconoce el archivo CAD que va a reproducir mientras que la impresora calcula la trayectoria del material termoplástico. Dependiendo de las características físicas y motoras de la impresora, puede presentar variaciones en los movimientos.
Muchas impresoras tienen un recorrido desde un eje de plano cartesiano X hasta el otro eje Y, mientras la plataforma inferior se mueve hasta Z, pero cada proceso depende de la impresora y el modelo.
Producción
La impresora 3D calentará hasta la temperatura de fusión, el material es transformado a un estado semilíquido y lo deposita en gotas a lo largo y ancho de la trayectoria de extrusión
Finalización
Se retira el objeto 3D de la impresora y se introduce en agua, al cabo de algunos minutos la pieza ya es utilizable y tiene la suficiente dureza para soportar las condiciones ambientales externas.
Mismo sistema diferente nombres
Actualmente, las impresoras FDM son las más populares y en el mercado existen miles de modelos distintos, clasificables según las técnicas que utilizan para la fabricación del modelo final.
Existen una variante de marcas que utilizan el FDM, pero dicho nombre pertenece a una marca registrada.
Stratasys es la marca que le dio vida al sistema FDM y esta posee su patente registrada. Sin embargo, en el mercado frecuentemente vemos nombres distintos para un mismo sistema donde las variaciones son mínimas.
FFF, por ejemplo, es el nombre que le otorga la marca REDRAP que significa fabricación de filamento fundido (por sus siglas en inglés. Mientras que, 3D Systems las llama PJP (Plastic Jet Printing).
Tipos de impresoras 3D FDM
Simultáneamente existe una variedad increíble de impresoras 3D que trabajan con el sistema FDM, entre las más comunes tenemos:
Cartesiana
La impresora 3D más común dentro del mercado. Utiliza un sistema de eje de coordenadas dimensionales X, Y, Z, los cuales determinan el movimiento del cabezal. Dichos cabezales normalmente se desplazaran por los ejes X, Y, mientras que la cama o soporte de la impresión lo hará paralelamente en el eje Z.
Como poseen una gran variedad de modelos y estructuras suelen ser las más económicas del mercado.
Impresora 3D Delta
Poseen una estructura similar en eje que las cartesianas, la diferencia es que esta tiene una cama circular fijada encima de un eje triangular de tres brazos mecánicos rígidos que ejecutarán la impresión mientras la cama se mantiene fija.
Las Delta fueron creadas para mejorar la velocidad de impresión por lo que suelen aumentar la productividad del fabricante.
Impresora 3D Polare
En estas impresoras cambia el sistema de eje de coordenadas que ahora serán polares. El movimiento de desplazamiento de impresión no será en un plano de coordenadas, sino de forma circular, mientras que la cama se desplaza en solo un plano desde el punto central hasta otro punto determinado calculado en ángulos y longitud.
Son prácticas y solo suelen utilizar 2 motores para realizar la impresión.
Brazos robóticos
También conocido como 3D SCARA, son muy utilizadas en operaciones industriales. No necesita cama de impresión, una característica importante a la hora de añadir mayor flexibilidad de fabricación.
El brazo realizará todo el trabajo de forma automatizada.
Materiales utilizados en el modelado por deposición fundida
Es importante resaltar que no todas las impresoras 3D que poseen el sistema FDM trabajan solo con filamentos, algunas trabajan con pellet (trozos de plástico).
El FDM nos permite trabajar con una variedad gigante de termoplásticos de ingeniera, un factor importante para las plantas industriales o de fabricación de piezas de utilidad y determinante para las aplicaciones especializadas, como: sectores médicos, aeroespaciales, electrónica, entre otros.
Alguno de los materiales más importantes de la impresión 3D FDM son:
ABS Plus
Ofrece una alta gama de colores, con piezas mecánicas resistentes al paso del tiempo.
ABSi
Normalmente son piezas translucidas de color acarameladas o transparentes. Se utilizan para el diseño de piezas de automóviles.
ABS-M30
Material de alta dureza mucho más resistente al estándar. Debido a sus características y propiedades mecánicas, es utilizada para recrear piezas de alto rendimiento o alto nivel de detalle.
PLA
Llamado también ácido poliláctico, este termoplástico es fabricado con recursos renovables como el maíz. Es el material más económico a la hora de hacer nuestras impresiones 3D.
FDM Antero 800NA
Basado principalmente en los materiales PEKK, el FDM Antero nos ofrece gran libertad de diseño y unas excelentes propiedades mecánicas.
FDM TPU 92ª
Material de alta elasticidad, sus propiedades mecánicas lo hace un material excelente a la hora de fabricación de mangueras, conductos de aire, o amortiguadores plasticos.
Nailon 6
También llamado poliamida 6, se utilizan en piezas plásticas que necesitan alta tenacidad, además de eso posee alta capacidad amortiguadora.
Nailon 12
Nos ofrece un gran balance calidad-precio, además las piezas construidas con este material suelen ser las más robustas y las de mayor resistencia química
ASA
Debido a sus propiedades, puede permitir post procesamiento luego de su creación, las piezas resultantes suelen ser utilizadas en partes de autos, juguetes, partes de viviendas como instalaciones eléctricas.
Ventajas de la impresión FDM
- Utiliza materiales que son el estándar de la industria, además de ello posee la variedad más grande, por lo que, tendremos un sin número de materiales para trabajar nuestra impresión 3D.
- Fácil de usar, excelente para espacios pequeños. El proceso de impresión es limpio.
- Puede crear formas geométricas complejas
- Los prototipos que se hacen con FDM son duraderos y resistentes.
A través de los años, con las constantes actualizaciones y los nuevos modelos de impresoras 3D cada vez más sofisticados, fabricar formas complejas y hasta piezas de ingeniería ahora es posible de una forma mucho más económica y en periodo más corto de tiempo.
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