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Técnicas de impresión 3D. Fabricación de prototipos rápidos.

Como ya explicamos a nuestra comunidad de inventores, no es lo mismo imprimir en 3D que fabricar un prototipo funcional. De hecho, las técnicas de impresión 3D son solo una parte del proceso de fabricación de un prototipo. 

Las técnicas de impresión 3D permiten acelerar el proceso de innovación, facilitando la realización de innumerables pruebas de concepto. Como ya sabes, la capacidad de iterar es clave para conseguir el mejor prototipo funcional posible

Al cobrar tanta relevancia las técnicas de impresión 3D, desde el equipo técnicos de Let´s Prototype te haremos un resumen muy breve y práctico para que puedas comprender las opciones más democratizadas en el mercado, por supuesto, también disponibles en nuestro laboratorio de diseño y fabricación de prototipos.

¿Cuáles son las técnicas de impresión 3D más populares? 

  1. Modelado por deposición fundida. Más conocida como FDM.
  2. La Estereolitografía. Más conocida como SLA.
  3. Sinterizado Selectivo. Conocido popularmente como SLS. 

¿Qué es el Modelado por Deposición Fundida?  (FDM)

El FDM es la técnica de impresión 3D más democratizada en el mercado. Es la impresora que nos viene a todos a la mente cuando nos mencionan el término. 

técnicas de impresión 3D_Let´s Prototype

Este tipo de impresoras 3D conforman las piezas mientras se alimenta de plásticos en forma de filamentos, como una especie de hilo grueso, que va pasando por un extrusor caliente que va colocando el material a través de puntos, capa a capa, hasta conseguir la construcción de las piezas. 

La realidad es que, en pocas horas, puede construirse casi cualquier tipo de pieza, útil para probar conceptos y encontrar mejoras sustanciales sobre los prototipos funcionales. 

En Let´s Prototype hemos probado múltiples modelos de impresoras 3D (FDM), lo cierto es que, aunque parece que construye piezas de forma autónoma y precisa, la realidad es otra:

  • Requiere de mantenimientos continuos, aunque son muy baratos. 
  • Requiere de procesos de calibración manual y técnicas artesanales que permitan minimizar tolerancias, para que fabrique piezas lo más similar posible a lo que requerimos a través del diseño.
  • Conseguir buenos resultados con este tipo de máquinas, requiere experiencia modificando las configuraciones óptimas para cada material. Las relaciones tiempo de fabricación y calidad resultante, es crítica. 
  • Las piezas resultantes no son muy exactas, por tanto, para probar conceptos que requieran precisión, es fundamental la experiencia del diseñador que gestiona las impresoras.
  • Las terminaciones no son muy estéticas, en Let´s Prototype hemos desarrollado métodos y técnicas de post procesado de piezas, de esta forma, conseguimos mejorar la resistencia mecánica de las piezas así como su estética. 

Aunque pueda parecer que somos enemigos de las técnicas de impresión 3D FDM, nada más lejos de la realidad, forma parte de nuestro día a día y tras casi una década trabajando con ellas, las combinamos con otras como el SLS, el SLA así como con la fabricación de moldes de madera, silicona, entre otros. 

¿Qué es la Estereolitografía? (SLA)

A diferencia de las técnicas de impresión 3D por FDM, el SLA se alimenta con resinas líquidas en una especie de piscina. Desde la superficie inferior del depósito, se aplican puntos de luz láser que van curando dicha resina, hasta conseguir el cambio de estado, de líquido a sólido, de las diferentes resinas. 

En Let´s Prototype hemos probado múltiples modelos de impresoras 3D (SLA), lo cierto es que hoy, fabricamos con esta técnica, piezas muy pequeñas con altísimos niveles de precisión y piezas de gran formato, con el mismo nivel de exactitud entre el resultado y el diseño. 

Según nuestra experiencia, sobre el SLA podemos comentarte que:

  • Las piezas resultantes deben ser curadas y lavadas. Aunque utilizamos para esto algunas máquinas comerciales, lo cierto es que para grandes piezas, hemos fabricado algunas herramientas artesanales que facilitan el trabajo. 
  • Como punto muy favorable, existen innumerables materiales y combinaciones, con la que se consiguen efectos ópticos como la transparencia. Con estas técnicas, en Let´s Prototype hemos conseguido piezas con características hipoalergénicas, biocompatibles, etc…
  • La resistencia mecánica de las piezas resultantes, queda muy comprometida, por esta razón, en Let´s Prototype hemos desarrollado métodos artesanales que permiten soldar las piezas y maximizar la resistencia mecánica de las mismas. 
  • El intercambio de materiales para conseguir diferentes piezas no es tan simple, requiere una labor de limpieza profunda del depósito, filtrados de la resina entre otros procesos artesanales para los que te recomiendo, espacio, protección de superficies y sobre todo de tu ropa. 
  • Con las técnicas de impresión 3D, SLA, en Let´s Prototype fabricamos moldes útiles para otras técnicas de fabricación de piezas útiles para nuestros prototipos funcionales

¿Qué es el Sinterizado Selectivo? (SLS)

Si bien las técnicas de impresión 3D, SLA y FDM, analizadas anteriormente, ofrecen resistencias mecánicas comprometidas, lo cierto es que el Sinterizado Selectivo o SLS, viene a resolver este compromiso. 

Recordemos que en el caso del FDM y SLS, las capas de adhesión que confirman las piezas, parten de la extrusión de filamento o solidificación de la resina líquida respectivamente. En el caso del SLS, las piezas se conforman a través de la función de polvos con un láser muy potente. 

Ténicas de impresión 3D por SLA

Como principales ventajas y desventajas de esta técnica, en Let´s Prototype, resaltamos que:

  • Sin duda alguna, el SLS es la mejor técnica para conseguir la fabricación de piezas con formas complejas
  • Al ofrecer mejores resultados en cuanto a la resistencia mecánica de las piezas, es óptimo para piezas con paredes finas así como geometrías complejas en interiores de las mismas. 
  • Es relevante reseñar que los tiempos de fabricación a través del SLS son excesivamente largos.

¿Cuál es la mejor técnica de impresión 3D disponible? 

No encontramos mejor forma de ayudarte a tomar decisiones sobre las técnicas de impresión, que resumiendo en un cuadro comparativo la experiencia del equipo de diseño y mecánica de Let´s Prototype. 

 

 

FDM

SLA

SLS

Precisión 

Regular

Muy Buena 

Excelente

Estética

Regular

Excelente

Excelente

Usabilidad

Muy Fácil

Muy Fácil

Complejidad Media

Velocidad de impresión

Muy rápida

Rápida

Lenta

Costes

Bajo

Medio

Alto

Resistencia Mecánica

Beja

Baja

Alta

 

Aunque en el presente post hemos descrito las técnicas de impresión 3D más democratizadas en el mercado, lo cierto es que, en Let´s Prototype complementamos estas técnicas con procesos artesanales, así como con técnicas de moldeo en frío. 

Como principal conclusión, debemos tener claro que no existen técnicas de impresión 3D buenas y malas, su selección depende de los requerimientos de cada prototipo y los objetivos que se persiguen con cada uno.