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La proyección de ligante es una técnica de fabricación aditiva en la que una cabeza de impresión deposita selectivamente un agente ligante líquido sobre una fina capa de partículas de polvo – metal, arena, cerámica o compuestos – para crear componentes únicos y de alto valor. Se utiliza un mapa obtenido de un archivo de diseño digital para repetir el proceso de capas hasta alcanzar el resultado deseado.

Transformando polvos industriales en herramientas y piezas

La proyección de ligante es una familia de procesos de fabricación aditiva. En la proyección de ligante, las áreas del lecho de polvo se recubren selectivamente con un ligante, que une las áreas una por una para formar partes sólidas. Los metales, la arena y las cerámicas en forma granular se utilizan comúnmente en la proyección de ligante.

Las aplicaciones de la proyección de ligante incluyen la fabricación de prototipos a todo color (como figuritas), la producción de núcleos y moldes de fundición en arena de gran tamaño, y la producción de piezas metálicas impresas en 3D a bajo costo.

Para quienes deseen aprovechar al máximo los beneficios de la proyección de ligante, es crucial entender los mecanismos básicos del proceso y cómo se relacionan con sus principales ventajas y limitaciones.

Proyección de ligante: ¿Cómo funciona?

El proceso de proyección de ligante implica los siguientes pasos:

1. La plataforma de construcción se recubre con polvo mediante una cuchilla de recubrimiento.
2. A continuación, un carro equipado con boquillas de inyección de tinta (como las utilizadas en impresoras 2D de escritorio) pasa sobre el lecho, depositando selectivamente gotas de pegamento (agente ligante) para unir las partículas de polvo. La proyección de ligante a todo color también incorpora este paso de distribución de tinta coloreada. Cada gota tiene aproximadamente 80 µm de diámetro, permitiendo una buena resolución.
3. Para recubrir la superficie, la plataforma de construcción se mueve hacia abajo al final de cada capa. El proceso se repite hasta que la pieza completa esté terminada.
4. La pieza se encapsula y se cura en polvo después de la impresión. Luego se utiliza aire presurizado para eliminar el exceso de polvo no unido a la pieza y limpiar la pieza.

La mayoría de los materiales requieren un post-tratamiento. Las piezas metálicas en proyección de ligante, por ejemplo, deben ser sinterizadas (o tratadas térmicamente de otra manera) o infiltradas con un metal de baja temperatura de fusión (generalmente bronce). Para mejorar la vivacidad de los colores, los prototipos también se llenan con acrílico y se recubren. Por lo general, los núcleos y moldes de fundición en arena se pueden utilizar inmediatamente después de la impresión 3D.

Como resultado, las piezas salen de la impresora en un estado «verde». Como piezas verdes, las piezas de proyección de ligante sufren de propiedades mecánicas deficientes (muy quebradizas) y tienen alta porosidad.

Características de la proyección de ligante

Parámetros para la impresora

La mayoría de los parámetros del proceso en la proyección de ligante son establecidos por el fabricante de la máquina.

En general, la altura de capa varía según el material: los modelos a todo color tienen típicamente una altura de capa de 100 micrones, las piezas metálicas tienen típicamente 50 micrones de altura de capa, y los materiales para moldes de fundición en arena tienen típicamente entre 200 y 400 micrones de altura de capa.

La unión ocurre a temperatura ambiente, lo que hace que la proyección de ligante sea única entre otras tecnologías de impresión 3D. La proyección de ligante no es propensa a distorsiones térmicas (como el warping, DMLS/SLM o el curvado) que resultan de efectos térmicos.

Por lo tanto, las máquinas de proyección de ligante tienen el volumen de construcción más grande de cualquier tecnología de impresión 3D (hasta 2200 x 1200 x 600 mm). Los moldes para fundición en arena generalmente son producidos por estas grandes máquinas. Un sistema de proyección de ligante metálico tiene un volumen de construcción mayor que un sistema DMLS/SLM (hasta 800 x 500 x 400 mm), lo que permite la fabricación paralela de múltiples piezas a la vez. Debido al paso de post-tratamiento involucrado, el tamaño máximo de las piezas está limitado a 50 mm.

Además, la proyección de ligante no requiere estructuras de soporte: el polvo que rodea la pieza proporciona todo el soporte necesario (como el SLS). La proyección de ligante difiere de otros procesos de impresión 3D metálica en que no requiere estructuras de soporte extensivas, permitiendo la creación de estructuras metálicas de forma libre con restricciones geométricas mínimas. Como veremos en una sección posterior, la proyección de ligante metálico es propensa a inexactitudes geométricas debido a los pasos de post-tratamiento.

Dado que las piezas en proyección de ligante no necesitan estar adheridas a la plataforma de construcción, se puede utilizar todo el volumen de construcción. Por lo tanto, la proyección de ligante es adecuada para lotes pequeños a medianos. El volumen completo de construcción de la máquina (empaquetado de recipientes) debe ser llenado eficazmente para utilizar al máximo las capacidades de la proyección de ligante.

Proyección de ligante a todo color

Al igual que la inyección de material, la proyección de ligante puede producir piezas impresas en 3D a todo color. Debido a su bajo costo, a menudo se utiliza para imprimir figuritas y mapas topográficos.

Los modelos se imprimen en color completo utilizando polvo de arenisca o polvo de PMMA. Primero, la cabeza de impresión principal proyecta el agente ligante, luego una cabeza de impresión secundaria proyecta una tinta coloreada. De manera similar a una impresora de inyección de tinta 2D, diferentes colores de tinta pueden combinarse para producir una amplia gama de colores.

Para mejorar la resistencia de la pieza y la vivacidad de los colores, las piezas se recubren con cianocrilato (super pegamento) o un infiltrante diferente después de la impresión. Además, se puede agregar una capa secundaria de epoxi para mejorar tanto la resistencia como la apariencia. Incluso con estos pasos adicionales, las piezas de proyección de ligante a todo color siguen siendo muy quebradizas y no deben usarse para aplicaciones funcionales.

Se requiere un modelo CAD que contenga información de color para producir impresiones a todo color. Puedes aplicar color a los modelos CAD de dos maneras: por cara o como un mapa de texturas. Agregar color a cada cara es un proceso rápido y fácil, pero usar un mapa de texturas te da un mayor control y detalle. Para instrucciones específicas, consulta tu software CAD nativo.

El proceso de proyección de ligante metálico

En comparación con otros procesos de impresión 3D metálica (DMLS/SLM), la proyección de ligante es hasta 10 veces más económica. El tamaño de construcción de la proyección de ligante es considerable, y las piezas se producen sin necesidad de estructuras de soporte, permitiendo la creación de geometrías complejas. Por lo tanto, la proyección de ligante metálico es una tecnología muy atractiva para la producción de metal de bajo a mediano costo.

Las piezas de proyección de ligante metálico no son adecuadas para aplicaciones de alta gama debido a sus propiedades mecánicas. No obstante, las propiedades del material de las piezas producidas son las mismas que las de las piezas metálicas producidas por moldeo por inyección de metal, que es uno de los métodos de fabricación más utilizados para producir en masa componentes metálicos.

El proceso de infiltración y sinterización

Para lograr buenas propiedades mecánicas, las piezas de proyección de ligante metálico requieren un proceso secundario después de la impresión, como infiltración o sinterización, ya que las piezas impresas están compuestas principalmente por partículas metálicas unidas con un adhesivo polimérico.

Después de la impresión, la pieza se coloca en un horno, donde se quema el ligante, dejando vacíos. Aproximadamente el 60% de la pieza es porosa en este punto. Utilizando la acción capilar, se inyecta bronce en los vacíos, lo que da como resultado piezas con baja porosidad y buena resistencia.

Cuando la impresión está completa, las piezas se colocan en un horno de alta temperatura, donde el ligante se quema y las partículas metálicas se sinterizan (unen), resultando en piezas con una porosidad muy baja.

Características de la proyección de ligante metálico

La precisión y la tolerancia del modelo pueden variar considerablemente según el modelo y son difíciles de predecir porque dependen de la geometría. La contracción de las piezas entre 25 y 75 mm se estima en un rango de 0,8 a 2%, mientras que la contracción promedio de piezas más grandes es de entre 3% y 4%. Durante la sinterización, las piezas se contraen aproximadamente un 20%. El software de proyección de ligante compensa la contracción durante la etapa de diseño, pero la contracción no uniforme puede tener que ser tenida en cuenta cuando el operador de la máquina maneja la máquina.

También pueden ocurrir inexactitudes durante el paso de post-tratamiento. La temperatura de la pieza aumenta durante la sinterización, lo que hace que la pieza sea más blanda. Un área no soportada puede deformarse bajo su propio peso cuando está en este estado blando. Además, a medida que la pieza se contrae durante la sinterización, hay fricción entre la placa del horno y la superficie inferior de la pieza, provocando deformación. Para asegurar resultados óptimos aquí, la comunicación con el operador de la máquina de proyección de ligante es clave.

Las piezas metálicas de proyección de ligante sinterizadas o infiltradas tendrán una porosidad interna (la sinterización produce piezas con un 97% de densidad, mientras que la infiltración es de aproximadamente un 90%). Esto afecta las propiedades mecánicas de las piezas de proyección de ligante metálico, ya que los vacíos pueden provocar la formación de grietas. La fatiga y la resistencia a la fractura, así como la elongación a la ruptura, son las propiedades del material más afectadas por la porosidad interna. Se pueden aplicar procesos metalúrgicos avanzados (como el prensado isostático en caliente o HIP) para producir piezas con casi ninguna porosidad interna. Para aplicaciones donde el rendimiento mecánico es crucial, se recomiendan las soluciones DMLS o SLM.

La rugosidad superficial de las piezas de proyección de ligante metálico es una ventaja sobre DMLS/SLM. Las piezas de proyección de ligante metálico suelen tener una rugosidad superficial de Ra 6 µm después del post-tratamiento, que puede reducirse a Ra 3 µm si se utiliza un paso de granallado. Comparativamente, la rugosidad superficial de las piezas DMLS/SLM es de aproximadamente Ra 12-16 µm. Esto es especialmente importante para piezas con geometrías internas, como los canales internos, donde el post-tratamiento es difícil.

Proyección de ligante: Ventajas y limitaciones

Las principales ventajas y desventajas de la tecnología se resumen a continuación:

• La proyección de ligante produce piezas metálicas y prototipos a todo color a una fracción del costo en comparación con DMLS/SLM y la inyección de material, respectivamente.
• La proyección de ligante puede fabricar piezas muy grandes y geometrías metálicas complejas, ya que no está limitada por los efectos térmicos (por ejemplo, el warping).
• Las capacidades de fabricación de la proyección de ligante son excelentes para la producción en lotes pequeños a medianos.
• Las piezas metálicas de proyección de ligante tienen propiedades mecánicas inferiores a las piezas DMLS/SLM, debido a su mayor porosidad.
• Solo se pueden imprimir detalles gruesos con la proyección de ligante, ya que las piezas son muy quebradizas en su estado verde y pueden fracturarse durante el post-tratamiento.
• En comparación con otros procesos de impresión 3D, la proyección de ligante ofrece una selección de materiales limitada.

Directrices

• Utiliza la proyección de ligante metálico para imprimir piezas metálicas a bajo costo, para aplicaciones que no requieren un rendimiento muy alto.
• La proyección de ligante ofrece más libertad de diseño que el DMLS/SLM para las piezas metálicas impresas en 3D, ya que los efectos térmicos no son un problema durante el proceso de fabricación.
• Solo es adecuada para fines visuales, ya que la proyección de ligante es muy quebradiza.
• La proyección de ligante puede utilizarse para producir núcleos y moldes de fundición en arena muy grandes.

Uno de los campos más prometedores para las aplicaciones de la impresión 3D es la industria médica, que requiere componentes plásticos y metálicos personalizables, biocompatibles y esterilizables. Aunque la fabricación aditiva pueda parecer ciencia ficción, cada año se desarrollan un número creciente de aplicaciones médicas utilizando esta tecnología.

Utilizando la impresión 3D, los pacientes pueden obtener implantes, prótesis y dispositivos personalizados, eficientes y asequibles; brinda a los médicos nuevas herramientas para realizar su trabajo de manera más efectiva; y permite a los fabricantes de dispositivos médicos diseñar productos mejores más rápidamente. ¡Incluso se está investigando la impresión de tejidos y órganos vivos en 3D!

Ventajas de la impresión 3D para fines médicos

¿Por qué es tan útil la impresión 3D en el campo médico? La impresión 3D se alinea bien con las capacidades de la medicina moderna en muchos aspectos.

Es necesario diseñar implantes, prótesis, dispositivos, modelos anatómicos e incluso herramientas según las necesidades específicas de cada paciente. El proceso de personalización es lento y costoso con la tecnología tradicional. Como alternativa, la impresión 3D puede producir pequeñas series de piezas personalizadas sin costo adicional y sin tiempo de preparación o configuración. Los cuerpos humanos están entre los más personalizados de todos los productos, y la fabricación aditiva sobresale en estas aplicaciones.

Es común que los dispositivos médicos tengan diseños complejos, geometrías internas o formas orgánicas. Considera, por ejemplo, los espirales y espacios huecos en un audífono o un corazón. Tradicionalmente, estas formas serían difíciles o imposibles de fabricar.

Con la impresión 3D, las geometrías de una sola pieza pueden producirse fácilmente en plástico o metal con alta precisión. Esto puede llevar a diseños mejorados así como a una reducción de costos y tiempos de producción. Además de facilitar una esterilización más sencilla, eliminar las hendiduras y los espacios entre varias piezas hace que los dispositivos sean más difíciles de contaminar con bacterias.

Los materiales de un dispositivo son tan importantes como su diseño cuando se trata de dispositivos médicos. La impresión de materiales 3D ofrece propiedades mecánicas, químicas y térmicas que los hacen perfectos para su uso en materiales biocompatibles y esterilizables. Puedes imprimir componentes en 3D que sean rígidos o flexibles, y lisos o texturizados. Casi cualquier aplicación puede beneficiarse de los materiales impresos en 3D.

En comparación con otras tecnologías, la impresión 3D también ofrece velocidades de producción inigualables. El tratamiento de los pacientes no es diferente. Debido a los extensos tiempos de espera para la fabricación tradicional, los pacientes a menudo tienen que esperar meses para comenzar su programa de tratamiento o acudir a múltiples médicos y someterse a múltiples procedimientos invasivos para usar y reutilizar sus dispositivos médicos. El paciente se ve inconvenientado y puede experimentar malestar adicional en el mejor de los casos. La condición del paciente puede empeorar o incluso ser fatal si hay retrasos en el tratamiento.

Como beneficio final, las impresoras 3D han hecho posible que los profesionales médicos eliminen los yesos tradicionales utilizando escáneres 3D y radiografías para crear modelos 3D rápidamente, eliminando la necesidad de almacenar innumerables yesos físicos. Además de ahorrar espacio, esto también reduce el potencial de daño por manejo inadecuado o envejecimiento. Un modelo 3D es un modelo preciso y permanente que puede accederse en cualquier lugar, ahorrando tiempo y dinero para los profesionales médicos.

Uso de la impresión 3D en el campo médico

Prótesis impresas en 3D

La medicina protésica requiere una personalización intensa, lo que hace que la fabricación de prótesis sea un proceso lento y costoso. Dado que estos dispositivos y sus encajes están sujetos a un uso riguroso, un ajuste perfecto es crucial para crear una prótesis fiable, cómoda y funcional para el paciente. Todas estas razones y más han contribuido a la revolución en el campo de las prótesis impresas en 3D.

En general, se necesitan múltiples moldes y citas de seguimiento para afinar el ajuste de la prótesis. Los pacientes que pueden ser sensibles a su condición a menudo sienten que esto es más que una simple inconveniencia: hacer un molde puede ser incómodo y las múltiples pruebas pueden ser invasivas. Sin mencionar que el tiempo dedicado al ajuste y reajuste representa el tiempo sin una prótesis adecuadamente ajustada.

Al utilizar la impresión 3D, los pacientes ya no tienen que usar un molde físico. Como alternativa, los técnicos pueden usar escáneres 3D para crear rápidamente un modelo 3D del miembro residual. Basado en este escaneo 3D, se puede fabricar un encaje impreso en 3D que sea preciso y asequible, lo que típicamente solo requiere una única prueba para completar.

Dispositivos e implantes personalizados para cada paciente

La personalización no se limita al campo de la medicina protésica. Dispositivos (como audífonos) e implantes (como articulaciones artificiales, placas craneales e incluso válvulas cardíacas) están recurriendo cada vez más a la impresión 3D por su flexibilidad y rapidez.

La forma tradicional de ajustar audífonos y válvulas cardíacas ha sido con ajustes extensivos y a mano durante una semana o más. Desde el moldeado hasta el ajuste, un audífono requería nueve pasos antes de la impresión 3D. Ahora, los audífonos se pueden escanear e imprimir en un solo día con escáneres 3D.

También hay ventajas de diseño: las válvulas cardíacas de silicona impresas en 3D proporcionan un ajuste exacto que las válvulas cardíacas rígidas, fabricadas tradicionalmente, simplemente no pueden. Los implantes como las articulaciones artificiales de titanio o las placas craneales se pueden imprimir con superficies porosas complejas que tienen menos probabilidades de ser rechazadas por los cuerpos de los pacientes.

Ortodoncia y odontología

Los dispositivos ortodónticos y los implantes dentales requieren una personalización extensa con alta precisión. Las dentaduras, coronas, implantes y retenedores deben ser duraderos, precisos y cómodos porque nuestros dientes soportan un uso intenso día tras día. Además, deben estar hechos de materiales biocompatibles como el cobalto-cromo y la porcelana.

Utilizando la impresión 3D, los profesionales dentales y ortodónticos pueden lograr todo esto más rápido y a un costo menor que con métodos tradicionales como el mecanizado. Los dispositivos dentales pueden producirse de manera rápida y fácil utilizando escaneos 3D y radiografías en lugar de moldes o configuraciones.

En el caso de dispositivos como los brackets o expansores que no requieren componentes impresos en 3D, se pueden utilizar modelos impresos en 3D hechos de plásticos esterilizables para medir la forma y el ajuste, eliminando la necesidad de ajustes o visitas repetidas por parte del paciente.

Desarrollo de dispositivos médicos

La investigación, el desarrollo y la certificación de dispositivos médicos son extremadamente laboriosos y costosos en términos de recursos. A menudo, el alto precio de los dispositivos médicos no se debe a los costos de fabricación, sino al desarrollo costoso del producto. Dado que la impresión 3D ofrece una variedad de materiales biocompatibles y esterilizables, permite a los desarrolladores de dispositivos médicos producir y probar prototipos funcionales en una fracción del tiempo, lo que resulta en mejores productos y menores costos.

Las ventajas de la fabricación aditiva para el desarrollo de productos incluyen su tiempo de respuesta rápido, facilidad de modificaciones y bajo costo para volúmenes muy pequeños de piezas. Esto puede ahorrar a las empresas cientos de miles de dólares y meses de tiempo en el desarrollo de productos. Los dispositivos médicos deben someterse a un proceso de certificación riguroso y prolongado, por lo que estos ahorros de tiempo y costo son especialmente valiosos.

Instrumentos quirúrgicos personalizados

La precisión y la eficiencia son fundamentales en el quirófano. Los desafíos únicos de cada procedimiento no pueden ser exagerados; el cuerpo de cada paciente es diferente, al igual que las manos de cada cirujano. Si el control fino es esencial, ¿por qué los cirujanos deberían estar restringidos a herramientas de talla única?

Al utilizar la impresión 3D, se pueden producir herramientas quirúrgicas personalizadas de manera rápida y asequible, adaptadas a las necesidades particulares de cada cirujano y cada procedimiento. Estas herramientas están hechas de plásticos y metales esterilizables y biocompatibles. Se pueden fabricar tan rápidamente que los hospitales no necesitan mantener un gran stock de instrumentos, sino que pueden pedirlos según sea necesario.

Los instrumentos personalizados para el tamaño y la forma de las manos de cada cirujano, junto con características adaptadas a cada aplicación, pueden mejorar significativamente los resultados y la eficiencia. Además, las guías quirúrgicas hechas específicamente para cada paciente pueden aumentar la precisión mientras se reduce el tiempo pasado en el quirófano al eliminar la necesidad de consultar diagramas y asistentes.

Modelos anatómicos personalizados

Los modelos anatómicos son costosos, e incluso los mejores ofrecen una gama limitada de opciones. Profesionales y estudiantes utilizan regularmente modelos para educación, formación, preparación quirúrgica y para proporcionar ayudas visuales a los pacientes.

La impresión 3D puede ayudar a los profesionales médicos y educadores a crear modelos anatómicos personalizados y asequibles. Los cirujanos pueden practicar cirugías difíciles utilizando modelos específicos del paciente que reproducen exactamente lo que encontrarán durante la cirugía.

Bioimpresión

¿No sería interesante si las impresoras 3D usaran células y materia orgánica en lugar de plástico y metal? Ese es el concepto básico de la bioimpresión: la vanguardia de la impresión 3D en la industria médica.

Aunque la mayoría de las tecnologías y aplicaciones de bioimpresión aún están en sus primeras etapas, los investigadores han logrado imprimir huesos, piel y cartílago. Un día, incluso podríamos ser capaces de imprimir órganos funcionales en 3D.

La bioimpresión funciona de manera similar a otras técnicas de impresión 3D: el material se deposita o solidifica en capas sucesivas para crear objetos 3D. En la bioimpresión, sin embargo, las células se cultivan a partir de muestras de tejido o células madre. Un gel adhesivo o un andamio de colágeno mantiene unidas las células.

Las partes del cuerpo y órganos bioimpresos permitirían que el propio tejido del paciente crezca sobre las partes impresas en 3D y eventualmente reemplace las células con las propias. Aunque es poco probable que veamos órganos bioimpresos funcionales en el corto plazo, la tecnología ya está ayudando a los investigadores a llevar a cabo investigaciones sobre tejidos vivos sin tener que extraerlos de un organismo vivo.

Materiales médicos impresos en 3D

No todos los materiales son iguales cuando se trata de productos médicos. Dado que los microorganismos pueden causar infecciones que amenazan la vida, los dispositivos médicos y los implantes deben ser esterilizables. Un producto que esté en contacto con tejidos también debe ser biocompatible, lo que significa que no producirá reacciones nocivas si se coloca en un sistema biológico. En particular, los implantes deben estar hechos de materiales que sean aceptados por el cuerpo del receptor. Los fluidos de nuestros cuerpos son sorprendentemente corrosivos con el tiempo, por lo que la resistencia a la corrosión es igualmente importante. Para soportar un uso prolongado, los implantes deben ser fuertes, duraderos y ligeros.

Las impresoras 3D modernas son compatibles con una gama de plásticos y metales que cumplen con estos requisitos. A continuación, hemos detallado algunos de los materiales impresos en 3D más comúnmente utilizados para la industria médica.

Nylon PA-12

Los plásticos como este son ligeros, resistentes a la corrosión, duraderos y pueden ser esterilizados con autoclaves de vapor. El nylon PA-12 es flexible y resistente a productos químicos. Además, está entre los materiales médicos más rápidos y asequibles de imprimir, y es compatible con la impresión Multi Jet Fusion y SLS. El nylon PA-12 está certificado como USP Clase I-VI e ISO 10993.

PC-ISO

La impresión 3D FDM utiliza PC-ISO, un termoplástico de policarbonato (PC) biocompatible. El material tiene un acabado de menor calidad que el Nylon PA-12, pero se utiliza comúnmente para guías quirúrgicas, prototipos y moldes. El PC-ISO puede ser esterilizado por gamma o EtO y está certificado como USP Clase I-VI e ISO 10993.

ABS M30i

ABS M30i es otro termoplástico de ingeniería biocompatible para FDM, al igual que el PC-ISO. Los prototipos funcionales, las pruebas de ajuste de forma y las piezas de uso final son perfectas para la impresión FDM. El ABS M30i puede ser esterilizado por gamma o EtO, y está certificado como USP Clase I-VI e ISO 10993.

Titanio

El material más popular para implantes médicos es el titanio, el rey de los metales biocompatibles. Todos los tipos de articulaciones de reemplazo, marcapasos, placas craneales, implantes dentales y más están hechos de titanio. El titanio es un metal fuerte, ligero, resistente a la corrosión y no reactivo. DMLS, una de las tecnologías de impresión 3D más costosas, se puede utilizar para imprimirlo.

Cobalto-Cromo

El cobalto-cromo también exhibe una excelente resistencia a la corrosión y biocompatibilidad, al igual que el titanio. Posee una mayor resistencia y dureza que el titanio y se utiliza comúnmente para dientes de reemplazo, así como para articulaciones de uso intensivo como caderas, rodillas y hombros. DMLS también se utiliza para imprimir en 3D cobalto-cromo.

Acero Inoxidable

El acero es fuerte, esterilizable y biocompatible; sin embargo, no ofrece la misma resistencia a la corrosión a largo plazo que el titanio o el cobalto-cromo. Por lo tanto, el acero inoxidable se utiliza con más frecuencia en herramientas quirúrgicas e implantes temporales como tornillos óseos. La impresión directa de materiales permite imprimir piezas de acero inoxidable a un costo mucho menor que otros metales. La resistencia, rigidez y resistencia química de los diferentes tipos de acero inoxidable varían.

Silicona

Los materiales de goma como la silicona tienen una amplia gama de aplicaciones en las industrias médica y alimentaria. Para la biocompatibilidad, puede ser certificada como Clase V o Clase IV. La silicona puede utilizarse tanto para implantes a corto como a largo plazo. La silicona se encuentra comúnmente en catéteres, mascarillas respiratorias, tubos médicos y sellos.

Aunque las impresoras 3D de silicona aún están en sus primeras etapas, el moldeo de silicona con moldes impresos en 3D es una forma rápida y asequible de producir piezas y productos de alta calidad.

El futuro de la impresión 3D en la medicina

Debido a las necesidades únicas de cada paciente y cuerpo, los dispositivos médicos a menudo requieren la mayor personalización de cualquier producto en cualquier industria. Debido a los altos costos y largos tiempos de espera de las herramientas para la fabricación tradicional, estos dispositivos históricamente han sido costosos y lentos de producir. Con su capacidad para producir pequeñas series de piezas altamente personalizadas, la impresión 3D está redefiniendo lo que es posible en medicina.

Adaptar las soluciones médicas a los pacientes y médicos mejora los resultados y reduce los costos y tiempos de producción, lo que aumenta la accesibilidad. Los dispositivos médicos personalizados, implantes y herramientas ahora están más accesibles que nunca. A medida que las tecnologías de impresión 3D continúan avanzando, los proveedores de atención médica y los investigadores seguirán explorando nuevas aplicaciones, desde implantes y herramientas quirúrgicas hasta tejidos y órganos funcionales.

Elegir el mejor filamento para impresión 3D es esencial una vez que empieces a imprimir en 3D. La elección del filamento adecuado debe basarse en una decisión informada.

Al elegir un filamento, es posible que tengas que considerar algunos factores, por ejemplo, ¿cuán resistente debe ser tu pieza impresa? En términos de precisión y exactitud, ¿qué esperas? ¿Qué nivel de flexibilidad necesitas para tu producto? Y así sucesivamente. Aquí tienes algunos filamentos comunes para impresión 3D que te pueden ayudar a elegir el adecuado para tu proyecto.

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PLA

Los productos de impresión 3D que utilizan PLA son muy populares entre los consumidores. En general, es un filamento de impresión 3D muy común. Está disponible en una variedad de colores. Además, el material no se deforma fácilmente y es biodegradable.

Ventajas

• Biodegradable
• Fácil de imprimir
• Disponible en colores translúcidos y que brillan en la oscuridad
• Tiene un olor agradable y dulce

Desventajas

• Frágil
• A veces puede obstruir o bloquear la boquilla de la impresora

Aplicaciones

El ácido poliláctico es un material común para piezas prototipo, implantes médicos, envases de alimentos, juguetes con poco desgaste, etc.

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ABS

Un filamento de impresión 3D popular, el ABS tiene una alta resistencia al impacto y a la rotura. Es un material excelente para la extrusión ya que es flexible y resistente.

Ventajas

• Duradero y ligero
• Asequible
• Flexible
• Adecuado tanto para profesionales como para principiantes

Desventajas

• Humo desagradable
• Altamente inflamable; dado que es a base de petróleo, no es biodegradable
• Se deforma fácilmente
• Se derrite bajo altas temperaturas

Aplicaciones

El ABS se usa más comúnmente en juguetes, componentes electrónicos y partes móviles. Además, se usa en cascos de bicicleta, componentes automotrices, anillos de boda, fundas para teléfonos y soportes para teléfonos en automóviles.

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PETT (PETG, PET)

Un tipo de plástico común es el PET (tereftalato de polietileno). Este tipo de plástico se usa a menudo en envases de alimentos y botellas de plástico. Es el PETG, una variante del PET, el que se usa para la impresión 3D. Aquí, ‘G’ significa ‘modificado con glicol’. Esta modificación hace que el filamento sea más fácil de imprimir y menos frágil.

Ventajas

• Flexible y fuerte
• Con alta resistencia al impacto y a la temperatura
• Fácil de imprimir

Desventajas

• El producto es higroscópico (absorbe humedad del aire, por lo que es necesario un almacenamiento adecuado)
• La superficie puede rayarse fácilmente

Aplicaciones

Además de fundas para teléfonos, componentes electrónicos, componentes mecánicos, joyería y componentes protectores, el PET también se usa ampliamente en otros artículos.

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PVA

Los plásticos hechos de alcohol polivinílico son biodegradables y no tóxicos. El PVA no solo es fácilmente imprimible en 3D, sino que también funciona bien como material de soporte durante la impresión 3D.

Ventajas

• Duradero
• Soluble en agua
• No tóxico y biodegradable
• Fácil de imprimir

Desventajas

• Material relativamente costoso en comparación con otros materiales
• No fácilmente disponible
• Higroscópico (absorbe humedad del aire)

Aplicaciones

El PVA se encuentra comúnmente en películas de embalaje, espesantes para adhesivos en papel y juguetes para niños.

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TPE

Los plásticos con propiedades similares al caucho son elastómeros termoplásticos (TPE). Esto los hace duraderos y flexibles. El estrés físico puede ser absorbido por el TPE, ya que es estirable y suave. Tiene la capacidad de soportar una cantidad considerable de desgaste, así como flexión, compresión y estiramiento.

Ventajas

• Alta flexibilidad
• Buena resistencia a la flexión y compresión
• Robusto

Desventajas

• Velocidad de impresión lenta
• No es fácil de imprimir

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Madera

En realidad, es PLA infundido con fibra de madera el que se usa en los filamentos de madera. La combinación de estos dos permite imprimir objetos que se sienten y parecen madera. Es posible utilizar sauces, ébano, pino, abeto, etc., como madera PLA. Los filamentos de madera pueden usarse para hacer partes que son estéticamente superiores a otros materiales, pero tienen menor resistencia y flexibilidad. Para evitar dañar o quemar la madera, tendrás que ser cauteloso con la temperatura. La boquilla de tu impresora también puede desgastarse si el filamento es de madera.

En algunos casos, la madera se usa mejor con objetos destinados a la apariencia en lugar de a funciones complejas. Con el filamento de madera, puedes imprimir decoraciones para mesas, estanterías y escritorios. Este filamento también se puede usar para crear modelos a escala.

Ventajas

• Estéticamente hermoso. Adecuado para modelos
• Para cortar y pintar

Desventajas

• Menor resistencia
• Menos flexibilidad
• La boquilla es más propensa al desgaste

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Metal

Modelos voluminosos y lustrosos se pueden crear utilizando filamento metálico. Un filamento metálico está hecho de una mezcla de ABS/PLA y polvo metálico. Dado que las mezclas metálicas son más densas que el PLA y el ABS, el modelo final pesa y parece metal puro.

Dependiendo de tus necesidades comerciales, es posible que encuentres filamentos hechos con latón, aluminio, cobre, bronce y acero inoxidable. Los granos de polvo metálico pueden degradar la eficiencia de la boquilla, ya que también son abrasivos. Si buscas atractivo visual y funcionalidad, los filamentos metálicos son una excelente opción. El filamento metálico es adecuado para fabricar herramientas, juguetes, modelos y componentes de acabado.

Ventajas

• Atractivo visual, apariencia y acabado metálico
• Mínimo encogimiento y deformación al enfriarse
• Durabilidad

Desventajas

• Demasiado abrasivo para las boquillas
• No es fácil de imprimir

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Nylon

Uno de los filamentos más populares para la impresión 3D es el nylon, que se usa en muchos componentes industriales. En términos de resistencia, durabilidad y flexibilidad, el nylon es una buena opción como material para impresión 3D.

Otra característica única del nylon es su capacidad para ser teñido antes o después de la impresión. Debido a su resistencia y durabilidad, el nylon es un excelente material para crear prototipos, herramientas, engranajes, hebillas, bisagras, etc.

Ventajas

• Flexibilidad, durabilidad y resistencia
• Puede usarse después de la remelting
• Termoplástico
• Menos frágil que el ABS y el PLA

Desventajas

• Higroscópico
• Costoso
• Puede emitir vapores tóxicos cuando se calienta
• Requiere altas temperaturas para la impresión

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Filamento Conductivo

La corriente eléctrica puede fluir a través de los filamentos conductivos, lo que los hace únicos en su capacidad para conducir electricidad. Los filamentos de PLA y ABS con partículas de carbono conductivo se llaman filamentos conductivos. Los pequeños proyectos electrónicos funcionan bien con estos filamentos. Por ejemplo, este filamento se usa comúnmente en teclados digitales, placas de circuitos y controladores de juegos.

Ventajas

• No requiere una cama calentada
• Útil para proyectos electrónicos

Desventajas

• Se deforma/reduce durante el enfriamiento
• No es flexible
• No duradero

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Arcilla/Cerámica

Una gran parte de los materiales utilizados en esta industria son plásticos. La arcilla es una opción no plástica muy popular. Los filamentos de arcilla generalmente están hechos de cobre y arcilla. La cerámica falsa a menudo se hace con este filamento extremadamente frágil. Este material se puede usar para imprimir artículos que deben parecer hechos a mano.

Ventajas

• Tiene propiedades similares a la arcilla
• Se puede cocer en un horno

Desventajas

• Costoso
• Las piezas pueden encogerse/deformarse durante el enfriamiento

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Magnético

Un filamento magnético se crea mezclando polvo de hierro con PLA o ABS. Este material es atraído ferromagnéticamente por objetos magnéticos. También hay un acabado de color metálico en el material. Con este material, puedes imprimir juguetes y herramientas.

Ventajas

• Atractivo estéticamente
• Fuerte y duradero
• Se adhiere a los imanes

Desventajas

• El post-procesamiento es un proceso muy específico
• Costoso
• Necesita una cama calentada

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Fibra de Carbono

El filamento de fibra de carbono se fabrica reforzando ABS, PLA, etc., con fibra de carbono. Es relativamente ligero, rígido y resistente. Imprimir materiales de fibra de carbono frecuentemente puede desgastar la boquilla de tu impresora, ya que la fibra de carbono se usa ampliamente en aplicaciones estructurales.

Los filamentos de fibra de carbono se pueden imprimir en grandes cantidades debido a su baja densidad y alta resistencia estructural.

Ventajas

• Propiedades estructurales mejoradas
• Ligero
• Menos encogimiento al enfriarse

Desventajas

• Desgasta la boquilla de la impresora

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Acetal (POM)

A menudo usado en piezas plásticas que requieren alta precisión, el Acetal también se conoce como POM (polioximetileno). Cremalleras, engranajes, rodamientos y mecanismos de enfoque de cámaras también pueden estar hechos de Acetal. El Acetal es muy preferido en estas aplicaciones debido a su resistencia y rigidez. Además, su bajo coeficiente de fricción lo hace deseable como material de impresión 3D. Cuando se requiere robustez y baja fricción en las piezas, el Acetal es un buen material a usar.

Ventajas

• Alta resistencia y rigidez
• Resistente a productos químicos y calor
• Perfecto para usos funcionales

Desventajas

• La temperatura de la cama de impresión debe ser alta
• La adhesión de la primera capa es difícil

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Polipropileno

El polipropileno (PP) tiene muchas aplicaciones debido a sus numerosas propiedades favorables. Además de ser resistente a los productos químicos, este material es ligero, flexible y resistente. Estos materiales se usan frecuentemente en las industrias textil, de plásticos técnicos y de envases de alimentos.

Un problema con el PP es que no es un material muy amigable para la impresión 3D. La deformación y la mala adhesión de las capas son problemas comunes. A pesar de tener algunas de las mejores propiedades químicas y estructurales, el PP queda por debajo del ABS y del PLA. Como regla general, el PP se usa mejor para imprimir materiales ligeros y fuertes.

Ventajas

• Alta resistencia y durabilidad
• Resistente a productos químicos

Desventajas

• Mala adhesión de las capas
• No es fácil de imprimir
• Puede deformarse considerablemente

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Cera

Un material para fundición a la cera perdida es la cera. Metales como el estaño, el latón y el bronce se pueden representar utilizando filamentos de cera. En comparación con la mayoría de los otros filamentos, la cera es más blanda. Sin embargo, el extrusor necesita algunas modificaciones. Además, puede ser necesario aplicar un adhesivo en la cama de impresión.

Ventajas

• Crea moldes a partir de tu impresora

Desventajas

• Aplicaciones limitadas
• Requiere modificación de tu impresora

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ASA

El acrilonitrilo estireno acrílico se considera a menudo un material resistente a las inclemencias del tiempo. Este filamento es fácil de imprimir y relativamente rígido y fuerte. Además de su resistencia química, el ASA también es resistente al calor y a los productos químicos. Cuando se expone al calor y a la luz solar, los modelos en ASA no se degradan ni se ponen amarillos como los modelos en ABS.

Ventajas

• Menos deformación en comparación con el ABS
• Ideal para piezas automotrices

Desventajas

• Puede agrietarse durante la impresión

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HIPS

Las propiedades del HIPS (poliestireno de alto impacto) combinan la elasticidad del caucho con la dureza del poliestireno. A menudo, se usa para producir embalajes protectores ya que es un copolímero. Los materiales de soporte suelen imprimirse utilizando materiales HIPS cuando se imprimen modelos 3D. Los materiales en voladizo se mantienen en su lugar mediante soportes.

Ventajas

• Más resistente que el PLA/ABS
• Menos encogimiento/deformación que el ABS
• Puede pintarse fácilmente

Desventajas

• Solo se puede usar con ABS
• Problemas de adhesión y deformación

La impresión 3D ha acelerado la innovación en numerosas industrias, incluyendo la odontología, las gafas, las prótesis, el diseño de muebles, la arqueología, la paleontología y las ciencias forenses. De hecho, apenas estamos comenzando a darnos cuenta de cómo la impresión 3D puede mejorar drásticamente nuestras vidas y nuestro trabajo.

 

Hay una variedad de técnicas disponibles cuando se trata de impresión 3D

La fabricación aditiva se caracteriza por la introducción o unión de materiales adicionales para crear una pieza. Los objetos que se pueden imprimir en 3D son geométricamente complejos, lo que los hace ideales para una variedad de aplicaciones de fabricación. Las piezas pueden imprimirse utilizando una variedad de tecnologías con máquinas que van desde cientos hasta millones de dólares.

Un proceso de fabricación aditiva utiliza la impresión 3D para crear objetos. Una pieza se fabrica mediante fabricación aditiva cuando se añade un material adicional, a diferencia de la fabricación sustractiva en la que se resta un material. Utilizando archivos CAD (diseño asistido por computadora), las impresoras 3D crean objetos tridimensionales. Existen muchos materiales y tecnologías disponibles para la impresión 3D, lo que facilita el diseño de piezas para prácticamente cualquier industria.

¿Cuáles son los beneficios de la impresión 3D en la fabricación?

A pesar de que la impresión 3D a menudo se asocia con juguetes y artículos simples, en realidad es capaz de producir componentes capaces de soportar las condiciones más duras. Una amplia gama de industrias, incluidas la energía, la automoción y la defensa, utiliza piezas impresas en 3D en la fabricación. Sus efectos transformadores se están sintiendo en numerosas industrias y procesos, desde prototipos funcionales hasta herramientas, dispositivos de fijación y piezas finales.

Podrías sorprenderte al saber que las impresoras 3D existen desde los años 80, cuando muchas personas pensaban que eran una tecnología nueva. La impresión 3D se utilizó principalmente para aplicaciones industriales hasta 2009, y las impresoras eran prohibitivamente caras para la mayoría de las empresas. Los costos de la impresión 3D han disminuido significativamente desde que las impresoras 3D comenzaron a utilizarse ampliamente con fines de fabricación. Varios factores son responsables del crecimiento en la industria de la impresión 3D, como el uso creciente de la impresión 3D en la fabricación, que se consideraba imposible antes de que la tecnología ganara tracción.

La impresión 3D utiliza una variedad de técnicas

¿Cuáles son las tecnologías de impresión 3D más comunes? Existen varias técnicas de impresión 3D. Las piezas se construyen en capas discretas llamadas capas en todas las tecnologías de impresión 3D.

Fabricación por Filamento Fundido (FFF, también conocida como Modelado por Deposición Fundida)
Refuerzo con Fibra Continua (CFR)

FFF (Fabricación por Filamento Fundido)

El tipo de impresión más común y asequible es la fabricación por filamento fundido. El FFF implica calentar un termoplástico cerca de su punto de fusión y extruirlo a través de una boquilla que genera una imagen en sección transversal de las capas para cada pieza. Las capas se añaden una tras otra de esta manera.

Refuerzo con Fibra Continua (CFR)

Las piezas FFF se pueden reforzar con fibras continuas utilizando el refuerzo con fibra continua. Se utilizan dos tipos de sistemas de extrusión en las máquinas capaces de CFR: uno para el filamento FFF convencional y otro para los grandes hilos de fibra continua. A diferencia del relleno FFF, estas fibras se colocan en capas. Esta tecnología produce piezas significativamente más fuertes (hasta 10 veces más fuertes que las piezas de aluminio equivalentes) y puede reemplazar los materiales FFF estándar como ABS y PLA.

La tecnología más utilizada hoy en día para la impresión 3D es la fabricación por filamento fundido. Los materiales reforzados con fibra de carbono proporcionan los mismos beneficios que el FFF al eliminar debilidades clave de las piezas. Una pieza CFR es lo suficientemente fuerte como para reemplazar el aluminio mecanizado en operaciones de fabricación clave, a diferencia de los componentes FFF que generalmente están limitados por la resistencia de los polímeros débiles.

 

Al final, se trata de

Al integrar varias impresoras en su proceso de fabricación, muchas empresas encuentran que pueden reducir significativamente el tiempo dedicado a fabricar piezas internamente. Utilizar una impresora 3D para producir piezas personalizadas en bajo volumen puede ser una opción más rápida y económica. Como resultado, las empresas pueden dedicar tiempo y energía a centrarse en piezas generadoras de ingresos, en lugar de en piezas de bajo volumen que pueden no generar ingresos. El uso de una impresora 3D permite una producción rápida de diseños sin desperdiciar recursos en piezas que pueden no cumplir con los estándares de calidad. Por lo tanto, las impresoras 3D son ideales para imprimir prototipos, herramientas y dispositivos de fijación personalizados en bajo volumen, que pueden ser complejos y difíciles de mecanizar, pero son esenciales para un proceso de producción exitoso.

El desarrollo de productos se está acelerando, lo que está provocando cambios en las reglas de diseño. El DMLS (sinterización directa por láser de metal) es un gran ejemplo de esto. Existe un potencial considerable para la sinterización directa por láser de metal en el sector de los dispositivos médicos. Sin embargo, al principio del proceso de diseño, se requiere una nueva mentalidad. Esto representa una de las transiciones que los diseñadores deben hacer al implementar nuevas tecnologías para hacer la fabricación y el diseño de dispositivos médicos más eficientes y efectivos.

Se puede ahorrar tiempo y costos al prototipar diseños en formas inusuales. La principal diferencia entre DMLS y otras impresiones 3D es que se utiliza metal real. Materiales como estos se han utilizado para aplicaciones industriales durante décadas.

A los profesionales del diseño les gusta este proceso porque pueden experimentar con formas orgánicas que no se pueden mecanizar fácilmente. Desarrollar partes corporales implantables a medida para el receptor, por ejemplo, es una perspectiva interesante. Se requeriría una máquina delicada de cinco ejes para construir estos implantes. Un reemplazo directo de DMLS puede imprimirse escaneando la estructura ósea real de una persona.

Las herramientas quirúrgicas en formas orgánicas también representan una oportunidad. Dependiendo de la aplicación, estos dispositivos pueden ser diseñados para moldeo por inyección de metal o fundición, ambos con costos de herramientas relativamente altos y tiempos de entrega que pueden durar semanas. Usando impresión 3D, podemos producir prototipos precisos de herramientas quirúrgicas manuales. La mayoría de las veces, puede llegar a un cirujano en 3 a 5 días. Todavía es más caro por pieza para cantidades mayores usar moldeo por inyección tradicional, pero aún es mucho más lento que un par de días para una cantidad menor.

Para la experimentación, el diseño y ver qué funciona, es fundamental contar con atributos de tiempo, ahorro de costos y libertad de diseño. El ciclo de ingeniería puede reducirse a solo un par de días para estos dos tipos de productos.

Sin embargo, esto requiere una forma diferente de pensar. Durante la fase de diseño, debes abordarlo de manera diferente. Durante el proceso de construcción, uno de los mayores ajustes es cómo manejar las tensiones internas. Esto implica fundir un polvo metálico a temperatura ambiente, seguido de un enfriamiento rápido. Durante el proceso de construcción, hay un cambio rápido que pone tensión en todas las capas. Durante la construcción, la pieza se curva hacia arriba.

 

 

 

Como método para minimizar los efectos no deseados de este proceso, es esencial determinar qué orientación proporcionará la superficie transversal más consistente (decidir cómo debe posicionarse la pieza durante las diferentes fases de la construcción), así como añadir elementos de soporte estructural generados durante la construcción.

Después de la construcción, cada pieza pasa por un ciclo de alivio de tensiones en un horno. Esto evita que las piezas se deformen después de ser retiradas de los soportes estructurales y de la placa de construcción. También es importante retirar el soporte de construcción del plan de construcción. Es crucial organizar las piezas para que la eliminación del soporte pueda lograrse con herramientas manuales o mecanizado secundario.

La aplicación Layers proporciona directrices de diseño para ayudar a sus clientes a identificar señales de alerta durante el diseño. Durante la evaluación, cada pieza se evalúa para su capacidad de impresión general y, cuando es necesario, se realizan ajustes en el diseño. Es crucial para el diseñador saber cómo debe orientarse la pieza durante la construcción cuando se diseña específicamente para el DMLS.

Inicialmente, debes pensar en las trayectorias de herramientas y las líneas de separación. El diseño para DMLS debe centrarse en utilizar la menor cantidad de material posible, así como en integrar características autoportantes. Nosotros en Layers.app hemos creado una excelente guía de diseño para ayudar a los nuevos usuarios a orientarse en la dirección correcta.

La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, se está utilizando cada vez más en una variedad de industrias, incluyendo educación, fabricación, robótica, automotriz, aeroespacial, construcción, arquitectura, odontología, joyería e ingeniería. Al llevar la fabricación internamente, puedes ahorrar considerablemente en costos y tener más libertad para diseñar prototipos e iteraciones.

Al principio, entender y diferenciar las diversas tecnologías, procesos y materiales de impresión 3D puede resultar difícil para los recién llegados a la impresión 3D. ¿Qué tecnologías de impresión 3D están disponibles para las empresas? Examinar más de cerca las cinco tecnologías de impresión 3D que están revolucionando las industrias mencionadas te ayudará a comprender los diferentes tipos de impresión 3D.

Impresión 3D en compuestos

La impresión 3D en metal y compuestos está a punto de revolucionar la fabricación aditiva.

 

Escaneo de impresión / Inspección del proceso: Puedes usar esta función para imprimir tu pieza, escanearla y medir su precisión dimensional en tiempo real.

Codificadores de motor paso a paso: Con estos codificadores en los motores X, Y y de extrusión, la impresora puede corregir automáticamente los errores de precisión de posición. Eventualmente, ahorrarás más dinero porque el problema puede ser corregido automáticamente y se podrán guardar más impresiones. También obtendrás acabados de superficie impresionantes con los codificadores asegurando que la cabeza esté exactamente ubicada.

Detección de material: Cuando el material se agota durante la impresión, esta función pausará el proceso y te enviará una notificación por correo electrónico. Con el recarga, puedes continuar imprimiendo mientras añades material nuevo.

Accionamientos silenciosos: Con los accionamientos silenciosos, las impresoras 3D industriales de Markforged pueden realizar impresiones 3D sin emitir ningún sonido.

Microcontrolador: Dado que los desplazamientos X e Y ya están calibrados y almacenados en la cabeza de impresión, si reemplazas la cabeza de impresión que contiene el microcontrolador, no se necesita calibración. Usando esta herramienta, también puedes detectar y prevenir fallos antes de que ocurran y detectar problemas de mantenimiento.

SLA (estereolitografía)

Alternativamente conocida como SLA, la estereolitografía es una técnica de impresión 3D que utiliza luz para curar resina líquida en plástico sólido. La estereolitografía invertida es el sistema SLA más comúnmente utilizado. La resina generalmente se vierte manualmente por el usuario o se dispensa automáticamente desde un cartucho, dependiendo de la impresora 3D. Comenzar una impresión requiere bajar la placa de construcción en la resina. El fondo del tanque y la placa de construcción están separados por una fina capa de líquido. A través de una ventana translúcida ubicada en la parte inferior del tanque de resina, el láser UV se dirige desde el galvanómetro o los galvos para solidificar el material de manera selectiva. Cada capa subsiguiente comienza con una impresión de un grosor de micron menor a 100 micrones.

Las impresoras 3D con tecnología SLA pueden producir piezas con geometrías complejas y detalles finos con resultados sobresalientes. La mayoría de las veces, tendrás que usar estructuras de soporte, ya que las piezas impresas deben ser limpiadas y luego curadas con UV, a veces en un horno, antes de que puedan ser utilizadas.

Al principio, el SLA solo se usaba en grandes máquinas para aplicaciones industriales en los años 80. Además de ser más asequibles que nunca, las impresoras 3D de estereolitografía de escritorio también te ofrecen impresión 3D de alta resolución que se adapta fácilmente a tu espacio de trabajo. La flexibilidad del SLA te permite crear productos utilizando una amplia gama de materiales, otorgándote una libertad creativa sin límites.

FFF (fabricación de filamentos fundidos)

El proceso de fabricación aditiva más común es la fabricación de filamentos fundidos o FFF. Debido a su facilidad de uso, y dado que no utiliza productos químicos, es rentable. Un rollo de filamento termoplástico se utiliza típicamente para FFF, el cual se dispensa desde una bobina. Una boquilla calentada unida a un sistema de movimiento automatizado se utiliza para extrudir el filamento en la fabricación de filamentos fundidos. Mientras se imprime una pieza en 3D, el sistema de movimiento se desplaza alrededor del área donde la pieza debe ser impresa. El filamento fundido se deposita desde la boquilla sobre la placa de construcción mientras el sistema de movimiento gira alrededor. Tarda un tiempo en que el filamento se enfríe y se endurezca en una capa. La placa de construcción se mueve menos de un milímetro, luego se agrega una capa a la vez hasta que la pieza esté completamente formada.

Ciertas impresoras 3D FFF pueden imprimir con dos materiales simultáneamente utilizando la función de Extrusión Doble. Un uso estético típico de dos colores diferentes para el mismo material es darle un aspecto más agradable. Las variaciones en las propiedades mecánicas se logran utilizando dos materiales diferentes. Junto con el material de construcción, también se puede usar un material de soporte soluble en agua PVA. La inmersión en agua disuelve el material de soporte, haciendo que la pieza final del diseño tenga un aspecto de alta calidad y requiera un post-tratamiento mínimo.

Una impresora 3D con tecnología FFF es perfecta para entornos de oficina porque las máquinas son relativamente simples de operar y mantener. A diferencia de las impresoras 3D SLA, las impresoras FFF no requerirán una buena ventilación para producir o post-tratar objetos. En comparación con otros métodos, las impresoras 3D FFF ofrecen una amplia gama de opciones de consumibles a un costo relativamente bajo. Fáciles de configurar, los consumibles pueden ser almacenados durante años.

LFS (estereolitografía de baja fuerza)

Esta siguiente generación de estereolitografía se llama estereolitografía de baja fuerza (LFS). Formlabs anunció las impresoras 3D Form 3 y Form 3L a finales de 2019. Estas impresoras 3D sofisticadas utilizan iluminación lineal y la tecnología Formlabs Form 3, combinando un tanque flexible para ofrecer un acabado de superficie impecable. La Formlabs Form 3, por ejemplo, puede entregar impresiones de alta calidad de manera consistente gracias a las fuerzas de impresión más bajas del proceso de estereolitografía de baja fuerza. Al desgarro fácilmente los soportes de contacto ligero, puede reducir la cantidad de tiempo y esfuerzo necesarios para construir y mantener piezas. Luego puedes concentrarte en todo lo demás, como diseñar y crear.

Impresión 3D en metal

La impresión 3D en metal es uno de los procesos de impresión 3D más avanzados disponibles hoy en día. Es un proceso organizado que te permite imprimir y post-tratar piezas listas para usar en el lugar. En este proceso, debes:

Configuración de la pieza con el software: El archivo STL generado por tu software CAD debe ser importado en un programa de software. La impresión 3D se puede realizar en una variedad de metales. Para compensar la contracción del material, las piezas se escalan automáticamente.

Impresión: La impresión FFF utiliza un polvo metálico ligado al plástico para imprimir capas de metal hasta que tu pieza esté completamente formada.

Lavado: Las piezas deben someterse a un proceso de recimentación después de ser impresas. En este paso, la cera se elimina de la pieza lavándola en un desengrasante. Como resultado, está lista para la siguiente fase.

Sinterización: Este proceso es seguido por la inserción de la pieza en un horno para quemar todos los conectores plásticos y permitir que el polvo metálico se fusione en una pieza 3D con una densidad relativa de aproximadamente 96%.

Pieza final: Ahora, se utiliza metal «puro» para fabricar la pieza. En este estado, puede ser post-tratada y tratada como cualquier otro metal.

Reflexiones finales

Cada tecnología de impresión 3D tiene aplicaciones únicas. El SLA es ideal para objetos más pequeños y detallados con características complejas. Una máquina LFS es más adecuada para la producción en alta volumen que produce resultados de alta calidad de manera constante sin requerir mano de obra adicional. Las personas con presupuesto limitado adorarán el FFF. Utilizar esta tecnología es fácil, asequible, versátil y conveniente. Es fácil de usar, no ocupa espacio adicional y no requiere personal profesional para configurarla y operarla. Los procesos de impresión 3D versátiles de compuestos y metales los hacen ideales para la fabricación de piezas robustas por parte de las empresas.

Ahora es el momento, los servicios de IA son parte de nuestro futuro y nos permiten crear equipos ya sofisticados. ¿Sabías que la tecnología de impresión 3D también puede utilizarse para hacer que la IA sea más útil? Esta tecnología revolucionaria está evolucionando continuamente, mejorando las cosas. Ahora están disponibles nuevas y maravillosas tecnologías, como la Inteligencia Artificial. La impresión 3D combinada con la inteligencia artificial está habilitando nuevas y emocionantes aplicaciones de la fabricación aditiva.

Las tecnologías combinadas con la fabricación aditiva son, por supuesto, lo que más nos apasiona. En este artículo se discuten la impresión 3D y la inteligencia artificial. ¿Qué beneficios se pueden lograr al combinar estas dos tecnologías? ¿Hay alguna limitación que aún quede?

¿Qué es la Inteligencia Artificial?

La inteligencia artificial, o inteligencia de máquina, se refiere a la inteligencia exhibida por las máquinas. Las máquinas son capaces de aprender y adquirir información de manera racional y concluyente. Al hacerlo, se pueden realizar tareas avanzadas en estos dispositivos.

Las máquinas basadas en IA pueden imitar el comportamiento inteligente humano. Diferentes tipos de procesos pueden beneficiarse de este proceso de IA y automatización. Lo mismo ocurre con la fabricación aditiva. La inteligencia artificial puede mejorar significativamente la impresión 3D para que sea más eficaz.

Uso de la IA con la impresión 3D

La inteligencia artificial a menudo está vinculada a términos como aprendizaje automático, redes neuronales, automatización o visión artificial. La idea aquí es que una máquina puede resolver un problema dado por sí misma, sin intervención humana, basándose en datos y experiencias pasadas. Esto es de particular interés cuando se combina con las tecnologías de impresión 3D, ya que podría aumentar el rendimiento de una impresora 3D al reducir el riesgo de errores y facilitar la producción automatizada. De hecho, cada vez más startups y proyectos de investigación están integrando IA en un producto o servicio de impresión 3D.

 

Basado en datos y experiencias previas, una máquina puede resolver un problema por sí misma, sin intervención humana. La combinación de la impresión 3D con esta tecnología es de particular interés ya que debería aumentar el rendimiento de las impresoras 3D mediante la reducción de errores y la automatización de los procesos de producción. Como resultado, muchas startups están eligiendo integrar la inteligencia artificial en sus productos y servicios. Desarrollar nuevos materiales y automatizar todo el flujo de trabajo en la impresión 3D son solo algunos ejemplos.

Automatización del flujo de trabajo en impresión 3D

La automatización del flujo de trabajo en impresión 3D es, por ejemplo, una aplicación. Se involucran varios pasos, incluidos la creación del archivo CAD, su preparación para la impresión en un software de corte, y finalmente la impresión. En Layers.app permitimos la automatización de pasos importantes, como la gestión de la producción, con nuestro software diseñado para el flujo de trabajo de impresión 3D. Nuestra empresa utiliza inteligencia artificial para automatizar tareas manuales como la recolección de datos y el seguimiento de costos. Al implementar la Inteligencia Artificial, el software puede ayudar a mejorar la utilización de las máquinas y planificar los pedidos de producción en función de la disponibilidad. La selección de materiales también puede ser automatizada con IA; el software recomienda el mejor material dependiendo de los requisitos de la pieza impresa.

Para imprimir en 3D tu proyecto, necesitas trabajar en tu modelo 3D usando software CAD. Para ayudarte a hacer los modelos imprimibles en 3D perfectos, la IA se está integrando cada vez más en estos programas de modelado 3D.

La inteligencia artificial puede ser claramente incorporada en el flujo de trabajo de impresión 3D y podría cambiar el futuro de la fabricación

La combinación de inteligencia artificial e impresión 3D también puede mejorar la gama de materiales que son compatibles con las impresoras 3D, permitiendo a esos sectores crear materiales a altas temperaturas, como los aeroespaciales.

¿Dónde entra la IA?

Para procesar nuevos materiales de alto rendimiento, todos los parámetros del proceso deben ser ajustados con precisión. Los procesos de impresión 3D deben ser monitoreados con numerosos sensores diferentes. Luego, analizamos este flujo de datos usando inteligencia artificial e identificamos relaciones ocultas que los humanos pueden no ser capaces de reconocer. En estas situaciones, la inteligencia artificial tiene la ventaja: es capaz de procesar grandes cantidades de datos muy rápidamente, algo que es imposible para los humanos. De esta manera, los investigadores pueden mantener las propiedades del material de aleaciones complejas.

Un proceso para optimizar la impresión 3D

Además, la IA puede ser utilizada para mejorar el proceso de impresión para objetos 3D. Se podría realizar un análisis de imprimibilidad de un objeto antes de iniciar cualquier proceso de impresión. Además, se puede predecir la calidad de una pieza y evitar errores de impresión, lo que resulta en un ahorro de tiempo.

Nuestro objetivo en Layers es utilizar la IA en nuestro software para mejorar la efectividad y calidad de los procesos de producción de los departamentos de impresión 3D. Con la industria moviéndose hacia la fabricación de piezas terminadas, esto se está volviendo cada vez más importante.

¿Cuáles son las implicaciones de la inteligencia artificial y la fabricación aditiva?

Puede haber varios riesgos asociados con cualquier nueva tecnología. Un número de impresoras 3D puede, de hecho, imprimir armas, por ejemplo. Por otro lado, la inteligencia artificial y la fabricación aditiva no son una excepción. A menudo escuchamos que la inteligencia artificial será capaz de superar a los humanos. Sin embargo, una amplia gama de objetos puede ser fácilmente reproducida con las tecnologías 3D actuales. La seguridad y privacidad futuras de estas funciones podrían verse seriamente comprometidas si se implementa la inteligencia artificial. Por un lado, puedes imprimir un arma y por otro, huesos humanos.

No veas el vaso medio vacío: ¡La inteligencia artificial y la impresión 3D tienen un futuro brillante! Con la Inteligencia Artificial, el aprendizaje automático y otras tecnologías avanzadas en la Industria 4.0, los ingenieros y operadores pueden dedicar menos tiempo a tareas manuales repetitivas y más tiempo a procesos más innovadores.

¿Inteligencia artificial e impresión 3D: la combinación del futuro?

Está claro que ambas tecnologías jugarán un papel importante en los años venideros, especialmente en aplicaciones industriales. La producción de piezas utilizando la fabricación aditiva hoy en día requiere un alto grado de conocimiento especializado. El flujo de trabajo de impresión 3D incorporará reglas de IA. Con algoritmos más sofisticados, los humanos tendrán que realizar menos tareas manuales. Usando IA, se pueden acceder a grandes cantidades de datos para gestionar mejor las tecnologías 3D.

La IA y la impresión 3D todavía están en sus inicios; sin embargo, los pocos ejemplos aquí muestran cómo estas dos tecnologías fomentan la innovación, facilitan la producción y mejoran las capacidades de los competidores. Una cosa es segura: esta revolución es prometedora, sin importar hasta dónde llegue.

En los últimos 40 años, la impresión 3D ha experimentado cambios significativos. Con el tiempo, la fabricación aditiva ha evolucionado de una tecnología innovadora con pocas aplicaciones escalables a lo que es hoy en día. Una potente impresora de escritorio, no mucho más grande que una máquina de fax estándar de oficina, ha reemplazado a las enormes, costosas y peligrosas máquinas de los años 80. La gran variedad de impresoras disponibles hoy en día resuelve una gran variedad de problemas, pero todas funcionan utilizando diferentes tipos de software de impresión 3D llamados slicers. El software de corte proporciona las instrucciones de impresión para convertir un modelo digital en una impresión 3D.

 

¿Cuáles son las funciones de un slicer?

Los slicers convierten los modelos 3D digitales en G-code, o lenguaje de control, para permitir que la impresora imprima el modelo en un espacio tridimensional. En ausencia de un slicer, las impresoras 3D no serían más que sofisticados pisapapeles. El software de corte es necesario para cada impresora 3D en el mercado hoy en día para imprimir. A menudo se requiere una suscripción al software de corte para usar la mayoría de las impresoras de hobby en el mercado. Además, hay varios programas de software en el mercado que son compatibles con diferentes tipos de impresoras; PrusaSlicer, Netfabb Standard y Simplify3D son algunos de la lista. Los aficionados y los fabricantes de impresoras industriales pueden beneficiarse de estas herramientas. Sin embargo, estos programas tienen sus desventajas. Un gran número de estos sitios son inexactos, poco fiables, requieren suscripciones pagadas y son difíciles de acceder. Sin embargo, las impresoras 3D industriales requieren software más sofisticado para una alta precisión. Esos programas de software son más adecuados para máquinas más simples.

 

El software de corte Layers ofrece muchas ventajas

Con Layers, los archivos STL se pueden digerir en piezas pequeñas que luego se pueden imprimir con un alto nivel de precisión. El software de corte presentado por Layers establece el estándar para toda la industria. Miles de piezas de uso final son impulsadas por Layers, utilizadas en innumerables aplicaciones por entidades de fabricación en varias partes del mundo. ¿Qué hace que Layers sea diferente de sus competidores?

 

El slicer Layers está en línea

Su empresa puede automatizar los precios utilizando el proceso de corte en línea. Por lo tanto, sus clientes pueden cargar sus archivos en línea y cortar el modelo 3D según sus preferencias.

 

Actualizaciones en tiempo real

La fabricación es un negocio difícil de administrar. Se necesita un panorama de fabricación dinámico para satisfacer las demandas de una economía global en constante evolución. Debe confiar en herramientas que proporcionen resultados consistentes y requieran poco mantenimiento a medida que las variables para administrar su operación comercial evolucionan. Con Layers , solo tienes que presionar actualizar cuando haya una nueva actualización disponible. Nunca se le cobrará una tarifa oculta ni experimentará tiempo de inactividad. Layers se actualizará en tiempo real, cambiando al último material tan pronto como esté disponible en lugar de requerir que vuelva a pedir bobinas. Así de simple.

 

Seguridad

La seguridad de los archivos STL no es una prioridad en la mayoría de los software de corte de menor calidad. Es muy probable que tenga propiedad intelectual patentada detrás de sus piezas, lo que puede aportar un valor tremendo a su empresa. La seguridad ha sido incorporada en el diseño de la arquitectura basada en la nube de Layers.

 

Costo

La impresión 3D se compone de muchos componentes, incluido el software de corte 3D. Sin él, las impresoras no podrán funcionar y las piezas hechas con software CAD estarán restringidas a sus propias preferencias.

Además de imprimir piezas hermosas con acabados superficiales impecables, Layers es fácil de usar incluso para usuarios novatos. Presione enter después de cargar el archivo STL, seleccionar sus materiales de impresión y configurar el programa de impresión. Solo se necesitan unos pocos clics para crear cualquier cosa que pueda imaginar con Layers.

¿Alguna vez has impreso en 3D una pieza que tenía puntos planos o superficies facetadas donde se suponía que debía haber curvas suaves? ¿O tal vez solo has visto una foto de una impresión 3D que parecía pertenecer a un CGI de baja resolución de los años 90? No estás solo, y no es culpa de tu impresora 3D; el culpable probablemente sea una falta de resolución en el archivo STL que se utilizó para crear la pieza.

 

¿Cómo funcionan los archivos STL?

 

Como formato de archivo estándar para llevar archivos de modelos 3D a un programa de corte para la impresión 3D en preparación para la impresión real, los archivos STL se crearon originalmente para ser utilizados con la impresión 3D por estereolitografía a finales de la década de 1980 (STL significa Estereolitografía). Es casi seguro que te has encontrado con un archivo STL antes si alguna vez has usado una impresora 3D o has diseñado algo para la impresión 3D, pero ¿sabías que no todos los STL son iguales? De hecho, puedes diseñar un modelo 3D que cumpla con tus requisitos funcionales, y luego crear un archivo STL a partir de ese modelo que producirá piezas fuera de especificación.

Un archivo STL es simplemente una serie de triángulos que (por lo general) forman una malla que aproxima las superficies continuas de un modelo 3D. Los archivos STL contienen coordenadas tridimensionales organizadas en conjuntos de tres junto con un vector normal. Cada uno de estos conjuntos, o vértices (esquinas) del triángulo, tiene una orientación normal al plano que se describe por los tres puntos del triángulo.

Idealmente, los STL destinados a la impresión 3D deben incluir una malla bien formada, con 2 caras por borde de cada triángulo (esto a veces se conoce como un STL múltiple o uno sin huecos).

La especificación del archivo STL no especifica ninguna condición de múltiple, ya que es simplemente una lista de coordenadas y vectores. En los archivos STL, especialmente aquellos creados directamente a partir de escáneres 3D, la geometría puede ser no múltiple o incompleta, lo que hace que sean difíciles de imprimir correctamente en 3D, lo que puede causar problemas durante el corte.

La mayoría de los paquetes de software CAD ampliamente utilizados admiten la exportación de STL, incluidos la mayoría de los paquetes CAD comerciales y muchos paquetes de código abierto y de hobby. Por lo general, puedes encontrar opciones de exportación STL buscando en la web tu programa CAD y el nombre de tu software.

 

La importancia de la impresión 3D con STL

Dado que los triángulos son formas planas y bidimensionales, los archivos STL solo pueden representar con precisión colecciones de triángulos. Esencialmente, cualquier forma que no tenga superficies curvas, como un cubo o un rectángulo, supone que los triángulos en la malla son más pequeños que las características más pequeñas del modelo.

Además de las piezas curvas, hay agujeros, chaflanes, radios, revolveres, así como curvas y geometrías orgánicas. Un archivo STL solo puede aproximar estas características y superficies curvas (no planas), independientemente de cuán exactos sean los ajustes para la exportación de STL.

¿Cómo debo manejar mis archivos STL?

Si estás satisfecho con la calidad de tus impresiones 3D y cómo se procesan, ¡felicitaciones! No hay necesidad de cambiar nada. El problema puede ser causado por archivos STL que se han generado con configuraciones de resolución de exportación demasiado altas o demasiado bajas, por lo que si tienes problemas, este artículo puede ayudarte. Los STL de baja resolución se caracterizan por áreas planas excesivas en regiones que deberían ser curvas suaves. Cuando cortas archivos STL con una resolución excesivamente alta, tus piezas impresas en 3D se verán geniales, pero los archivos grandes conducen a tiempos de corte largos y pueden causar retrasos al ajustar la vista de la pieza en casos extremos.

Los archivos STL se han adoptado tan ampliamente debido a su simplicidad, lo que ha permitido que una amplia gama de software de ingeniería y diseño los admita, edite y genere fácilmente a partir de otros modelos 3D, que luego se pueden imprimir en casi cualquier impresora 3D. El inconveniente de los STL es también su simplicidad, ya que no contienen ninguna información sobre el sistema de unidades (milímetros, pulgadas, pies, etc.) en el que fueron diseñados y la resolución de un archivo STL no se puede determinar por sí mismo ni cómo representa bien el modelo original.

Los archivos STL que son demasiado toscos y que se generaron sin suficiente resolución son el problema más común que encuentran los usuarios. La indicación más obvia de esto es la presencia de puntos planos y áreas facetadas en piezas que se diseñaron con curvas suaves.

Puedes controlar la densidad de una malla triangular cuando exportas un STL desde tu software CAD para que la geometría de una pieza esté definida. Esto se debe a que tu software CAD está tratando de optimizar para un tamaño de archivo STL pequeño, por lo que intentará crear la malla más tosca y de menor resolución posible, pero los parámetros que especificas pueden obligar al software a usar una malla de mayor resolución para ciertas características y geometrías. El modelo mental que debes adoptar aquí es pensar en estos parámetros de exportación como forzar el proceso de exportación a generar mallas más finas y detalladas.

Muchos programas de software CAD en la actualidad ofrecen a los usuarios una opción entre dos parámetros de exportación para dimensiones lineales y angulares: uno llamado tolerancia cordal (o desviación cordal) y el otro llamado tolerancia angular (o desviación angular). Es importante que la salida STL cumpla con todos los criterios especificados por la configuración de exportación que seleccionaste. Una configuración de malla que requiere una malla de alta resolución puede ser más restrictiva (o simplemente el parámetro limitante) dependiendo de la geometría de esa característica. El parámetro limitante generalmente variará a lo largo de la geometría de una pieza en respuesta a diferentes características.

Otros ajustes pueden estar disponibles en ciertos programas de CAD, que pueden incluir opciones de longitud mínima y máxima de la faceta del triángulo además de las tolerancias cordales y angulares. Recomendamos dejar estos valores en sus valores predeterminados a menos que tengas una razón específica para querer cambiarlos. En general, se utilizan para abordar problemas de exportación de STL en casos excepcionales.

Medir la calidad de la malla en relación con el tamaño del archivo

Si estás buscando una malla STL más precisa y suave, podrías sentir la tentación de configurar los ajustes de resolución de tu programa CAD al máximo y alejarte. Como consecuencia, aumentar la resolución de la exportación STL también resulta en un archivo STL más grande, lo que generalmente resulta en tiempos de procesamiento más largos, tanto en términos de crear el STL, cargarlo y luego procesar el STL para la impresión 3D. En algunos casos, la resolución del archivo STL puede exceder la precisión de la máquina en tu impresora 3D, lo que significa que podrías terminar pagando un precio por la resolución STL que en realidad no se refleja en las piezas impresas.

Recomendamos elegir la configuración de exportación STL de manera que tanto la resolución como el tamaño del archivo estén equilibrados para cumplir con tus requisitos funcionales. Estas configuraciones han demostrado ser útiles como punto de partida:

• Formato STL binario (tamaño de archivo más pequeño que ASCII)
• Tolerancia/desviación cordal de 0,1 mm [0,004 in]
• Tolerancia/desviación angular de 1 grado
• Longitud mínima de lado de 0,1 mm [0,004 in]

Recomendamos reducir el tamaño del archivo con aumentos en las tolerancias cordales y/o angulares hasta que el tamaño del archivo STL no sea mayor de 20 MB. Un archivo de gran tamaño puede impedir la preparación del STL para la impresión 3D y ralentizar el procesamiento. Ten en cuenta que tu tolerancia para lo que puedes manejar en términos de resolución STL y tiempo de procesamiento del software variará según tus preferencias personales.

Pueden ocurrir fallos en la impresión 3D. Todo operador de impresora 3D sabe que imprimir un objeto no es tan simple como crear un modelo y hacer clic en «imprimir». Varios factores juegan un papel en el éxito y la calidad de una pieza impresa. Es posible que incluso el ingeniero, diseñador o entusiasta de la impresión 3D más experimentado falle en su impresión. El Diseño para la Imprimibilidad (DFP) es un marco conceptual para diseñar objetos imprimibles que maximicen la tasa de éxito de las piezas impresas en 3D. Aun así, hay ocasiones en las que las piezas impresas simplemente no son correctas. En Layers, hemos hecho una prioridad proporcionar a todos nuestros clientes una herramienta de prueba completamente automatizada para analizar la imprimibilidad de cada modelo 3D desde que comenzamos a construir una plataforma que permite a los fabricantes e ingenieros imprimir piezas industriales en cualquier parte del mundo.

¿Cómo funciona la Verificación de Imprimibilidad?

La impresión 3D ofrece la oportunidad de personalizar productos de una manera que nunca se había hecho antes. El diseño de cada modelo 3D lo hace único. Por eso es importante evaluar la imprimibilidad de tu archivo para garantizar que pueda ser impreso en 3D con éxito. Un chequeo completo de todos los archivos subidos es realizado automáticamente por Layers. Para llevar a cabo una verificación exhaustiva de la imprimibilidad, la herramienta analiza todas las variables que afectan el éxito o fracaso eventual de la impresión. Nuestra verificación de imprimibilidad se divide en dos etapas para garantizar el mayor grado de precisión y fiabilidad. En Layers, cada etapa se encuentra en los dos extremos opuestos del proceso de pedido:

Carga de archivo – Al cargar un documento imprimible, nuestro software aplicará una Verificación Geométrica a ese documento para identificar las siguientes características:

● Tamaño

● Ancho

● Profundidad

● Altura

● Volumen

● Área

A través de esto, el software de Layers puede identificar el material, la tecnología y la impresora apropiados para la creación de un objeto. Además, esta herramienta proporciona una lista de las posibles ubicaciones de impresión del archivo.

 

Después del pedido – Una vez realizada la orden, se confirma el material exacto y el tipo de impresora utilizados para fabricar el artículo personalizado. Una vez cargado, la herramienta verifica el archivo en función de las pautas de diseño tales como:

● Grosor de las paredes

● Tamaño de la Caja Abarcadora

● Densidad del Modelo

● Integridad del Modelo

● Orientación

● Agujeros

● Área

● Resistencia (basada en las propiedades del material)

● Otras variables

 

 

Preparación automática de impresiones 3D

Con el software de Layers, el procedimiento para preparar un modelo 3D para la impresión está completamente automatizado, reemplazando el proceso manual de preparación de dicho modelo. Al utilizar procesos automatizados, las impresiones son más detalladas y de mayor calidad debido a las texturas, iluminación y materiales. El software de Layers permite la publicación física de modelos complejos y no convencionales mediante la impresión 3D, escalando y reforzando las piezas según las propiedades del material. Además de optimizar el modelo para la técnica de impresión, aumenta la calidad de la pieza personalizada sin afectar sus especificaciones. Así, los tiempos de impresión se reducen, los desechos se disminuyen y los costos se reducen.

 

¿Qué sucede cuando un modelo 3D falla la verificación de imprimibilidad?

Un modelo 3D que falla en la verificación de imprimibilidad puede ser ajustado, preparado y mejorado automáticamente por el software. A pesar de esto, la mayoría de los componentes industriales tienen directrices de diseño extremadamente específicas, por ejemplo, en las que añadir 1 mm puede hacer que el producto personalizado sea inutilizable. Un ingeniero de Layers será notificado por nuestra herramienta de que la verificación de imprimibilidad ha fallado, y luego contactará al que subió el archivo. Los ingenieros de Layers recomendarán otro material o aprobarán la preparación del archivo para impresión después de comprender las especificaciones exactas de la pieza personalizada. Para las empresas que desean implementar AM, el mayor desafío es tomar la decisión correcta. Las empresas de fabricación pueden utilizar Layers para prepararse para el futuro. Con nuestra asistencia, puedes realizar un informe detallado sobre la viabilidad técnica y económica de la impresión 3D para tu empresa. Layers facilita la planificación de tu implementación de impresión 3D basándose en datos precisos.