Todo lo que quiere saber sobre la impresión 3D en 2018

¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D puede referirse a cualquier cantidad de técnicas de fabricación en las que el usuario crea un objeto tridimensional con la ayuda de un programa de diseño asistido por computadora y una impresora 3D. En la mayoría de los casos, se refiere explícitamente a la creación de un objeto de plástico utilizando un diseño digital. El conocimiento de la impresión 3D ha crecido exponencialmente durante la última década y el costo de la tecnología ha disminuido. Hoy en día, es una herramienta de producción de rápido desarrollo utilizada por grandes empresas, ingenieros profesionales, profesores y aficionados por igual.

¿Cuál es la historia de las impresoras 3D?

El nacimiento de la historia de la impresión 3D tuvo lugar en la década de 1980. De acuerdo afuentes expertas de la historia de la impresión 3D, Hideo Kodama fue pionero en los primeros pasos al desarrollar nuevas técnicas de fabricación aditiva con plástico. Experimentó cubriendo plástico líquido con un patrón de máscara y luego exponiéndolo a la luz ultravioleta. Las áreas expuestas por la luz se solidificarían, creando así un objeto sólido tridimensional. En ese momento, no había una traducción directa de un diseño generado por computadora a la creación del objeto 3D real deseado.

De acuerdo con laImpresión 3D Wiki, la industria de la impresión 3D aún tardó algunas décadas más en volverse tan eficiente como lo es hoy. El siguiente gran avance se produjo en 1984 cuandoCharles Hull inventó la estereolitografía. El proceso de estereolitografía utiliza datos tomados de un diseño digital para controlar un proceso de impresión tridimensional. La impresora colocó capas de plástico líquido que los láseres UV curaron y solidificaron en su lugar. Muchas empresas de impresión 3D consideran su diseño como la primera impresora 3D. Después de más pruebas, fabricó la primera máquina estereolitográfica del mundo en 1992. Fue la primera impresora 3D en producir piezas en varias capas complejas y demostró el gran potencial de esta tecnología.

Las fuentes de la Wiki de impresión 3D también describieron cómo evolucionaría continuamente la tecnología durante los próximos 10 años. También aparecerían técnicas alternativas. Hoy en día, muchas impresoras 3D se basan en la extrusión de plástico en una bandeja de calentamiento, lo que se conoce como el método "FDM" de modelado de depósito fundido.

Sin embargo, incluso hoy en día, algunos fabricantes todavía confían en los láseres UV para curar los fotopolímeros. Por ejemplo, las técnicas actuales de sinterización por láser funcionan tanto con metales como con varios polímeros plásticos. La fusión selectiva por láser funde gránulos finos de polvo con láser para producir objetos 3D en una serie de capas densas.

Las empresas que fabrican piezas de metal, como aleaciones de titanio, ahora pueden imprimirlas en tres dimensiones con la tecnología de fusión por haz de electrones. Este proceso funciona mediante la fusión de capas de polvo metálico fino con láser.

¿Cuáles son los beneficios de usar impresoras 3D?

• 1. Los diseñadores pueden hacer prototipos rápidamente. Los ingenieros pueden diseñar e imprimir rápidamente un producto para probarlo sin pedidos al por mayor ni esperar la entrega de una empresa de fabricación. Esta ventaja les ahorra mucho tiempo en el desarrollo de nuevos productos.

• 2. Hacen productos de alta calidad. No es raro que las empresas de fabricación a granel entreguen productos de baja calidad. También pueden incluir algunos productos defectuosos en sus envíos. Una impresora 3D es más confiable para producir objetos de alta calidad.
• 3. Los ingenieros pueden realizar los cambios necesarios en un día. Si los usuarios encuentran fallas en los diseños de sus productos después de la impresión, no necesitan esperar para pedir un segundo lote de prototipos. Pueden modificar el diseño e imprimir una nueva versión el mismo día.
• 4. Hace más asequibles los desarrollos de diseño. Las corridas de producción de prueba pueden ser muy costosas debido a las horas de trabajo involucradas. Las empresas también tienen que pagar los costos de los materiales de producción. Sin embargo, una impresora 3D ahorra más dinero a las empresas al permitir que los desarrolladores perfeccionen un diseño más rápido utilizando menos materiales. Como se discutió en ResearchGate, producir objetos impresos en 3D suele ser más económico que subcontratar la producción a países del tercer mundo. Los costos de instalación son mayores, pero ahorra dinero a largo plazo.
• 5. Producen menos residuos. Las técnicas de fabricación tradicionales tienden a producir una gran cantidad de residuos. En comparación, imprimir un solo diseño con una impresora 3D genera muy pocos residuos.

¿Cómo funciona la producción de impresión 3D?

Hay múltiples técnicas en uso hoy en día. La principal diferencia entre estas técnicas es cómo la máquina produce cada capa del diseño. Una de las técnicas más utilizadas es el modelado por deposición fundida. Los profesionales también se refieren a ella como "impresión por extrusión" porque expulsa gradualmente gotas muy pequeñas de plástico calentado que se enfrían y solidifican inmediatamente. El proceso es similar a la forma en que un volcán produce lava que se endurece rápidamente en nuevas formaciones rocosas.

Las variaciones modernas de la estereolitografía también son comunes. Algunos de estos funcionan mediante el uso de un láser UV para curar con precisión los puntos correctos dentro de un recipiente de plástico líquido. El láser cura el plástico exactamente donde se necesita, convirtiendo gradualmente la masa de líquido en un sólido. El objeto se forma capa por capa. Al final del proceso, el plástico líquido restante sale del recipiente, de modo que solo queda el diseño sólido.

Liderando el camino en estas modernas técnicas de producción de impresión 3D están las siguientes cinco empresas:

Las cinco principales empresas de impresión 3D en 2018

1.Tambor:Dobot es una de las empresas de impresión 3D más nuevas del mercado. Han estado avanzando en las innovaciones de brazos robóticos en la producción desde 2015. Fabrican varias impresoras 3D de grado industrial que son sorprendentemente asequibles para su nivel de calidad.TAMBORES Moozes una impresora 3D multifuncional que integra impresión 3D, grabado láser y tallado CNC.

2.MakerBot:Esta empresa hizo posible que las masas tuvieran sus propias impresoras 3D de escritorio asequibles desde 2009. También ayudan a los diseñadores individuales a construir sus propias impresoras personalizadas. Sus productos son asequibles y están dirigidos a la comunidad de aficionados.

3.Ultimador:Los creadores de Ultimaker ofrecen tecnología de nivel profesional y de alta calidad que han desarrollado desde 2010. A diferencia de otras empresas de impresión 3D, su objetivo principal es hacer que el diseño de productos 3D sea lo más fácil de usar y comprender posible para todos. Sus impresoras están disponibles en una amplia gama de precios.

4.Formlabs:Los fabricantes de Formlabs ofrecen impresoras 3D para aficionados a los que no les importa pagar más por algunas de las mejores tecnologías del mercado. Todavía son más asequibles que una impresora de gama alta, pero ofrecen casi la misma calidad y precisión. Elija entre sus modelos que funcionan con estereolitografía o sinterización selectiva por láser para producir piezas de plástico y nailon.

5.M3D:La gente de M3D supera los límites con sus impresoras 3D, que son algunas de las más pequeñas y asequibles del mercado. Esta empresa es una buena fuente para compradores primerizos y para aquellos que trabajan en proyectos pequeños.

Software de impresora 3D favorito para principiantes

Hoy en día hay en el mercado una serie de programas de diseño competentes en una amplia gama de precios, y algunos son completamente gratuitos. Los principiantes deben apegarse a los programas con interfaces diseñadas intuitivamente porque los tipos avanzados a menudo requieren una amplia experiencia técnica.

Algunas de las mejores opciones en el mercado incluyen: 

• TinkerCAD
• Licuadora
• Trabajo solido
• SketchUp
• Artesanía

Todos estos programas tienen una gran comunidad de usuarios con muchos tutoriales disponibles en línea.

¿Cuál es el futuro del desarrollo de la impresión 3D?

Esta tecnología ha revolucionado por completo el proceso de fabricación y seguirá haciéndolo con el tiempo a medida que se desarrolle más el conocimiento de la impresión 3D. Los avances de la impresión 3D en la producción de piezas metálicas también han comenzado a ser más rápidos y eficientes. Este cambio abre más oportunidades en la fabricación de automóviles eléctricos, por ejemplo.

Con las ventajas de poder imprimir combinaciones de piezas completamente conectadas de inmediato como un producto terminado,Las impresoras 3D permiten a las personas inventar diseños más avanzados de los que podrían crear antesque casi no requieren montaje. El proceso tradicional de usar moldes para crear piezas de máquinas no permitía a los diseñadores fabricar piezas tan complicadas como ahora. Las impresoras 3D abrirán nuevas oportunidades para la innovación en los campos de la medicina, la mecánica y la ingeniería de todo tipo.

A medida que se vuelve cada vez más asequible, la industria verá más consumidores ocasionales y aficionados con impresoras 3D en su hogar. Es probable que esta expansión conduzca a un aumento de las innovaciones de ingeniería que antes estaban limitadas por los costosos procesos de fabricación.

• 1.Los diseñadores pueden hacer prototipos rápidamente.Los ingenieros pueden diseñar e imprimir rápidamente un producto para probarlo sin pedidos al por mayor ni esperar la entrega de una empresa de fabricación. Esta ventaja les ahorra mucho tiempo en el desarrollo de nuevos productos.
• 2.Hacen productos de alta calidad.No es raro que las empresas de fabricación a granel entreguen productos de baja calidad. También pueden incluir algunos productos defectuosos en sus envíos. Una impresora 3D es más confiable para producir objetos de alta calidad.
• 3.Los ingenieros pueden realizar los cambios necesarios en un día.Si los usuarios encuentran fallas en los diseños de sus productos después de la impresión, entonces no necesitan esperar para ordenar un lote frío de prototipos. Pueden modificar el diseño e imprimir una nueva versión el mismo día.
• 4.Hace que los desarrollos de diseño sean más asequibles.Las corridas de producción de prueba pueden ser muy costosas debido a las horas de trabajo involucradas. Las empresas también tienen que pagar los costos de los materiales de producción. Sin embargo, una impresora 3D ahorra más dinero a las empresas al permitir que los desarrolladores perfeccionen un diseño más rápido utilizando menos materiales. Como se discutió enPuerta de la investigación, producir objetos impresos en 3D suele ser más barato que subcontratar la producción a países del tercer mundo. Los costos de instalación son mayores, pero ahorra dinero a largo plazo.
• 5.Producen menos residuos.Las técnicas de fabricación tradicionales tienden a producir una gran cantidad de residuos. En comparación, imprimir un solo diseño con una impresora 3D genera muy pocos residuos.