Impresora 3D
Tecnología

Cómo funcionan las impresoras 3D y qué materiales usan

Junto a la Inteligencia Artificial, el Internet de las cosas o la realidad virtual, las impresoras 3D están incluidas en los nuevos dispositivos llamados a formar parte de una nueva revolución tecnológica e industrial.

Una impresora 3D, como cabe imaginar, tiene como objetivo imprimir objetos en las 3 dimensiones del espacio, es decir, con volumen. Según lo que se vaya a producir y el uso que vaya a recibir, se utilizará un material u otro. Existe la Impresora 3D de resina que es, posiblemente, el producto que alcanza un mayor nivel de detalle en las impresiones, pero no es el único material posible que pueden usar estos aparatos.

El funcionamiento de una impresora 3D

Su funcionamiento es relativamente sencillo. De forma general, está formada por un láser UV que se controla desde un ordenador. Su trabajo consiste en proyectar una imagen en una superficie,utilizando resina u otro producto que cambiará su estado de líquido a sólido, en un proceso de deposición por capas (proceso aditivo). El láser irá dibujando los perfiles de la impresión sobre la capa de resina, endureciendo sus partes.

Son tres los tipos de impresoras existentes en estos momentos en el mercado, diferenciándose por la forma que tienen de construir un objeto determinado.

FDM o adición por polímeros

Este tipo de impresora va fundiendo filamento termoplástico (polímero) y sale finalmente por una boquilla (pico) que depositará el material capa tras capa. De esta forma se irá creando el objeto. Son las más baratas, y usan una tecnología que consigue las piezas usando plástico PLA (Polímero biodegradable a partir de un material orgánico), plástico ABS (terpolímero amorfo compuesto a partir de acrilonitrilo, butadieno y estireno), entre otros muchos materiales.

La versatilidad de estas máquinas ofrece un sinfín de posibilidades, tanto para uso cotidiano como decorativo, para piezas de reemplazo, para mejorar otros objetos, para elementos estructurales, para la salud, e incluso pueden fabricarse casas completas.

Por láser

Utilizando el láser existen dos modelos diferentes.

Fotosolidificación o SLA; ocurre cuando se endurece el polímero por acción de la luz. En este caso, la base se sumerge en el interior de un depósito con resina líquida para que el objeto vaya saliendo de él capa a capa. Es la también conocida como técnica estereolitográfica, es el láser el que va solidificando la base según sale del recipiente.

Sinterizado o SLS; este es el sistema más utilizado en la industria, requiere láseres de alta potencia. Con el sinterizado el material utilizado viene en polvo, siendo el láser al impactar sobre él el que lo funde y lo solidifica.

Materiales usados en las impresoras 3D

Como ya se ha mencionado, en dependencia del negocio o de la industria, así será el material requerido para las impresoras 3D, puesto que cada uno de ellos posee propiedades particulares que van a definir la apariencia y características del objeto final.

Materiales termoplásticos

Son los que utilizan la mayoría de estas máquinas, los más habituales son los ya referenciados ABS (grandes temperaturas) y PLA (origen natural). También es bastante común el PETG (politereftalato de etileno), el plástico más usado en el mundo por su alto nivel de durabilidad y resistencia.

También se puede recurrir a filamentos especiales que son menos utilizados, pero que poseen características propias especiales que los hacen ideales para cierto tipo de impresiones. Estos filamentos son los TPU (caucho imprimible), Nylon, HIPS, PVA y PC (PoliCarbonato).

Las resinas

Aunque no es de los más usados, su flexibilidad y resistencia es bastante buena. No obstante, lo que la hace destacar es su capacidad para alcanzar un alto nivel de detalle, es decir, se utiliza para figuras complicadas de realizar, como las de cuatro pulgadas con vestuarios complejos. La resina logra su estado final al exponerse a la luz ultravioleta. Entre sus variedades destacan las pintables, con un gran atractivo estético en superficies lisas, y las transparentes, que son, además, más fuertes.

Los Polvos

Las impresoras 3D más modernas recurren al polvo como base para la creación de sus objetos volumétricos. Los más utilizados son la poliamida o Nylon para conseguir altos niveles de detalle y la Alúmina, que no es otra cosa que la mezcla entre aluminio grisy poliamida, consiguiendo un producto muy resistente.

El metal

Es el segundo material más utilizado en la industria, haciéndose efectivo a través de un proceso de DMSL o sinterización láser de metal directo. Es muy usado por los fabricantes de joyas, así como para la maquinaria de embalaje, las piezas metálicas, la industria aeroespacial… Los metales más usados son el acero inoxidable, el bronce, el oro, el níquel, el aluminio y el titanio, principalmente.

El Grafito

El Grafeno posee de forma natural una gran conductividad y resistencia, por lo que se usa habitualmente para pantallas táctiles y para otros dispositivos que requieren flexibilidad, como los paneles solares y algunas piezas usadas para la construcción.

La Fibra de Carbono

Este material se usa sobre todo para la capa superior de los materiales fabricados con plásticos, con ello se consigue aumentar su resistencia y durabilidad. Es usado como alternativa rápida al metal.

El Nitinol

Recurrente material fabricado a partir de una mezcla de titanio y níquel. Muy usado para objetos relacionados con la salud, como son los implantes. Está considerado como super elástico, puede llegar a doblarse por la mitad y volver a su estado original.

El Papel

Se emplea para obtener recreaciones o prototipos más realistas que en dos dimensiones, sobre todo para maquetas y diseños en arquitectura. Permite presentar los modelos con mayor precisión y detalle.

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