Entendiendo los diferentes tipos de impresoras 3D

La impresión 3D es una tecnología revolucionaria que ha revolucionado la forma de diseñar y fabricar productos. Con la impresión 3D, ahora es posible crear rápidamente prototipos y productos con detalles intrincados y diseños complejos. Pero para aprovechar esta tecnología, es necesario conocer los diferentes tipos de impresoras 3D disponibles en el mercado actual. En esta entrada del blog, exploraremos las características, diferencias y ventajas de cada tipo de impresora 3D.

El mundo de la impresión 3D afortunadamente cuenta con diferentes tipos de impresoras 3D que se adaptan perfectamente a los requerimientos de cada persona.

Es importante que sepas que no todos los tipos de impresoras 3D tienen los mismos resultados. Dependiendo de los objetos a imprimir, el material, la calidad y las dimensiones, el tipo de impresora 3D ideal es diferente.

Para distinguir entre la amplia variedad de impresoras 3D que hay en el mercado, se toma en cuenta como aspecto principal la tecnología usada para realizar la impresión.

 

Tipos de impresoras 3D en función de su tecnología de impresión

• Impresoras 3D FDM – Extrusión de Material
• Tecnología SLA – Polimerización
• Impresoras 3D DLP – Polimerización
• Tecnología MSLA – Estereolitografía en máscara
• Impresoras 3D SLS – Fusión de polvo
• Impresoras 3D con tecnología SLM – Selective Laser Melting/Fusión Selectiva con Láser
• Tecnología DMLS – Sinterizado Directo de Metal por Láser
• Impresoras 3D EBM – Fusión por Haz de Electrones
• Tecnología BJ – Inyección de Aglutinante
• Impresoras 3D DOD – Drop On Demand/Tinta de Gota Variable
• Impresoras 3D con tecnología MJ – Inyección de Material

¿Cuál elegir para tu empresa o proyecto? No te preocupes, vamos a explicarte con detalle las principales características de las más populares.

Las impresoras FDM son una de las herramientas más conocidas y populares surgiendo en el mercado. La tecnología fue inventada por la empresa Stratasys, teniendo exclusividad del diseño hasta el año 2004. Hoy en día, su precio se ha reducido gracias al auge de marcas como Creality, cuyo modelo Ender 3 está disponible en España por unos 250 € – mucho menos que invertir en una consola de última generación.

 

 

Principales tipos de impresoras 3D a partir de las tecnologías de impresión

Impresoras 3D de estereolitografía (SLA)

Fue la primera técnica de impresión 3D en ser utilizada. Se trata de la aplicación de una luz ultravioleta a una resina líquida. Los rayos de la luz UV solidifican a la resina capa por capa y la base es desplazada hacia abajo para que la luz ejerza su acción hasta que la pieza esté terminada.

Las impresoras de estereolitografía (SLA) funcionan utilizando un láser para curar resina líquida en formas sólidas capa por capa. La SLA es adecuada para crear piezas muy detalladas con superficies lisas y bordes afilados gracias a su capacidad de impresión de precisión.

También es capaz de producir piezas grandes con geometrías complejas en poco tiempo, ya que imprime más rápido que las impresoras FDM. Sin embargo, las impresoras SLA suelen ser más caras que las FDM y requieren más mantenimiento debido a que utilizan resina líquida en lugar de materiales basados en filamentos.

Una de las principales ventajas de este tipo de impresión 3D es que es posible diseñar objetos de muy alta calidad.

Algunas de las impresoras 3D que funcionan con tecnología SLA son: ProJet 1200 y 3D Systems 3510.

Gracias a su excelente acabado de calidad y alta precisión, las áreas que más utilizan este tipo de impresora 3D son las industrias de joyería y dentales.

Las impresoras 3D Resina SLA son una de las tecnologías más antiguas del mercado, sin embargo siguen presentes así como muy solicitadas por su versatilidad y precisión. Estos dispositivos funcionan con un tanque de resina foto polimérica y un rayo láser UV que crea la pieza capa a capa.

Estas impresoras ofrecen diferentes ventajas sobre las FDM; la primera es el acabado profesional que se logra sin necesidad de realizar postprocesamiento, además nos permiten crear piezas pequeñas y complejas. Debido a este nivel de precisión son más utilizadas en el ámbito dental y joyería. También existen diversos tipos de resinas que les dan a estas impresoras versatilidad; desde flexibles, biocompatibles, esterilizables, transparentes hasta resistentes a altas temperaturas.

No obstante, hay algunos inconvenientes: hay que manipular con cuidado hasta que la pieza se ha lavado y curado correctamente; además se requiere un espacio ventilado para usarlas puesto que las resinas tienen fuerte olor. Para lograr los mejores resultados hay que contar con estación externa de curado adicional.

 

¿Qué es una impresora 3D DLP?

Las impresoras 3D DLP son un tipo de impresora 3D que utiliza luz para solidificar la resina. En lugar de usar un láser, como sucede con el tipo de impresión SLA, se emplea un proyector LED que proyecta la capa. Esta tecnología ha permitido crear impresoras 3D de bajo costo como la Impresora 3D Creality LD-002R, que ofrecen gran calidad a precios asequibles.

Además, tanto estas como las impresoras SLA usan las mismas resinas y producen acabados excelentes.

La tecnología SLS (Fusión de Polvo por Láser Selectivo) es similar a la SLA (Estereolitografía) ya que utiliza un láser para fusionar, pero en lugar de fusionar los componentes líquidos usados comúnmente en SLA, fusinga una cama de polvo de polímero normalmente Nailon. El principal fabricante mundial para esta tecnología es EOS, una empresa alemana.

Las impresoras 3D SLS son generalmente consideradas como caras y se utilizan ampliamente en laboratorios y grandes industrias como centros de investigación. Sin embargo, recientemente han aparecido impresoras 3D para uso doméstico con esta tecnología, permitiendo a las organizaciones adquirir esta innovadora herramienta sin necesidad de informar el coste alto asociado a ella.

La impresión 3D de metal (SLM) ofrece la posibilidad de fabricar piezas metálicas. Esta tecnología funciona igual que otras técnicas 3D donde un láser se encarga de procesar la superficie de polvo metálico para formar una pieza. Los metales más comúnmente utilizados son aluminio, acero, plata y titanio. SLM se considera ideal para crear piezas con estructuras complejas o pequeños desplazamientos de producción. Si todavía no estás decidido sobre qué tipo de impresora 3D comprar, ¡no dudes en contactarnos! Estaremos encantados de ayudarte a encontrar la mejor solución.

 

Impresoras 3D de modelado por deposición fundida (FDM)

Las impresoras FDM son el tipo más común de impresoras 3D utilizadas en la actualidad. Las impresoras FDM funcionan colocando finas capas de filamento de plástico (u otros materiales) que luego se fusionan mediante calor o adhesivos. Las impresoras FDM son relativamente baratas y fáciles de usar, lo que las convierte en una gran opción para principiantes. También son capaces de producir objetos detallados con gran exactitud y precisión. Sin embargo, tienen algunas limitaciones en cuanto a la selección de materiales, así como velocidades de impresión más lentas en comparación con otros tipos de impresoras 3D.

El funcionamiento de una impresora 3D FDM es, a simple vista, muy sencillo. Estas impresoras utilizan el proceso de extrusión de material para lograr la impresión 3D. Un motor empuja el filamento de plástico desde una boquilla previamente calentada para derretirlo y depositarlo sobre la cama o base de la impresora. Después se va añadiendo capa por capa el filamento hasta dar forma a la pieza. Asimismo, estas impresoras ofrecen una precisión dimensional aproximada del 0,5%.

Las aplicaciones más comunes son prototipado, utillaje y plantillas, entre otras muchas posibilidades; además también se pueden utilizar para imprimir maquetas 3D y prototipos industriales. No obstante, hay que tener en cuenta que al producirse cambios repentinos de temperatura es posible que aparezca el llamado Warping.

Las impresoras de Modelado por Disposición Fundida (FMD, por sus siglas en inglés), son las más utilizadas gracias a su accesibilidad y sencillez.

Funcionan a través de la fusión de un filamento termoplástico que sale por la boquilla y se dispone en forma de capas para formar la pieza.

Son las impresoras 3D más recomendadas para personas que están iniciando en el mundo de la impresión 3D. Ideales para pymes, oficinas y empresas que de vez en cuando requieran de una impresión de este tipo.

Una de las impresoras 3D con tecnología FMD es la Ender 3. Su precio ronda los 250€ en España.

 

Las principales características y ventajas de las impresoras 3D FDM son:

• Coste por impresión realmente bajo.
• Fácil de utilizar, aunque hay que tener en cuenta ciertos parámetros.
• Gran variedad de colores y materiales disponibles (bobina de ABS, PLA, PET-G, etc.), dependiendo del tipo de pieza que necesitemos imprimir.
• Rápido, siempre dependiendo con qué se compare. Por lo general siempre tarda más pedir que nos fabriquen una pieza que no imprimirla nosotros mismos.
• Repuestos para impresoras 3D baratos y relativamente fáciles de cambiar.
• Impresoras 3D gran formato como las Bigfoot de Tumaker para hacer piezas enormes a un coste reducido.

Existen varios tipos de impresoras 3D FDM que podemos encontrar en el mercado:

• Impresoras cartesianas, con 3 ejes perpendiculares utilizando el sistema X-Y-Z. Estas impresoras tienen una mecánica sencilla y permiten una calibración fácil y posibilidad de corregir errores sobre la marcha.
• Impresoras deltas, que cuentan con una base de impresión estática circular y 3 brazos articulados que se mueven sincronizadamente de derecha-izquierda y arriba-abajo para ser cambiada en forma a la pieza. Estas máquinas tienen mayor calidad al momento de imprimir, pero resultan más difíciles de calibrar.
• Core XY, similares a las cartesianas, pero en el caso los ejes que se mueven son X e Y con la base únicamente bajando para lograr mayor estabilidad y velocidad.
• Polar y brazo robot, donde el primero apenas se utiliza debido a su complejidad, mientras que el segundo es usado para fines industriales específicos.

 

Si hablamos del coste de impresión en FDM, hay que tener varios factores en cuenta, dependiendo si está siendo hecho a nivel profesional o como hobby.

Si se va a usar como hobby, la inversión inicial es muy baja. Por ejemplo, una impresora 3D Creality Ender 3 V2 tiene un precio en torno a los 289€ y los repuestos son realmente accesibles y fáciles de cambiar. El consumo energético de estas impresoras es similar al de un portátil y el filamento de PLA cuesta alrededor de 20€ el kg en marcas reconocidas como Smartfill PLA, PLA Winkle, PLA Starfil, PLA BQ o Sakata PLA 850.

En cambio para ámbitos más profesionales hay que tener en cuenta el tiempo tanto del usuario como la producción propia de la máquina.

 

Impresión 3D de metal SLM o Impresoras de sinterizado selectivo por láser (SLS) 

Las impresoras de sinterización selectiva por láser (SLS) utilizan láseres para fusionar materiales en polvo capa por capa con el fin de formar objetos sólidos. Este método produce piezas con una precisión de detalle casi perfecta y una excelente calidad de acabado superficial gracias a sus capacidades de impresión de alta precisión.

Además, el SLS puede producir piezas de casi cualquier material, incluidos metales, cerámica, vidrio, nailon, materiales similares al caucho y compuestos, lo que aumenta la versatilidad en la creación de prototipos o en las necesidades de producción. Sin embargo, el SLS puede resultar caro debido a la necesidad de materiales especializados, como polvo metálico o polvo cerámico, que suelen ser más caros que los materiales basados en filamentos utilizados en los procesos de impresión FDM.

La impresora de Fusión Selectiva por Láser es utilizada para fabricar piezas de metal. Los principales metales utilizados por este tipo de impresora 3D son el aluminio, la plata, el acero y el titanio.

Funciona a través de la fundición de polvos metálicos en una base a través de un láser de gran potencia.

Es recomendable para crear piezas que tengan una estructura muy compleja, para hacer cantidades de piezas pequeñas o para piezas con propiedades especiales y que combinen materiales.

 

Impresoras 3D de Sinterizado Selectivo por Láser (SLS)

Esta tecnología trabaja mediante un láser que pasa por un lecho de polvo de polímero, generalmente de poliamina y lo sintetiza sin llegar a fundirlo.

Es utilizada por las grandes industrias de investigación y laboratorios debido a su alto costo. Sin embargo, el fabricante más popular de este tipo de impresoras ubicado en Alemania, recientemente ha comenzado a fabricar impresoras 3D SLS de escritorio.

 

¿Cómo saber qué tipo de impresora 3D necesitas?

*Vídeo informativo sobre IMPRESORAS 3D: TODO lo que tienes que saber antes de comprar una – Canal Xataka 

Para saber qué tipo de impresora 3D necesitas, primero debes definir qué es lo que deseas imprimir.

En gran parte, el tipo de impresora 3D ideal para ti dependerá de la cantidad de piezas que tengas en mente imprimir, tu presupuesto, la calidad que desees, el tamaño de las piezas, el material con el que desees trabajar, su resistencia y una gran variedad de características más.

A partir de allí, podrás encontrar cuál es la impresora 3D que se adapta a tus necesidades o las de tu negocio.

Para cada necesidad existe una impresora 3D ideal, esperamos que con estas recomendaciones puedas encontrar la que más se adecúe a tu presupuesto y necesidades.

En conclusión, hay muchos tipos diferentes de tecnologías de impresoras 3D disponibles hoy en día que ofrecen diferentes características y ventajas en función de sus necesidades. Desde las opciones de bajo coste de modelado por deposición fundida (FDM), perfectas para principiantes, hasta las opciones de sinterización selectiva por láser (SLS), que proporcionan piezas de alta precisión fabricadas con casi cualquier material imaginable, es muy probable que encuentre un tipo de impresora 3D que se adapte perfectamente a sus necesidades Independientemente del tipo que elijas, estar familiarizado con los diferentes tipos te ayudará a obtener los mejores resultados posibles en tu próximo proyecto impreso