¿Qué es la impresión 3D?
La impresión 3D es una tecnología que construye objetos imprimiendo capa a capa.
La impresión 3D (impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva y fabricación aditiva) es una especie de archivo de modelo digital basado en el uso de materiales adhesivos como metal en polvo o plástico, que se imprime capa a capa. Una tecnología para construir objetos de una forma que se propuso por primera vez en Estados Unidos a mediados de los años 1980.
La impresión 3D se utiliza a menudo para crear modelos en los campos de la fabricación de moldes, el diseño industrial y otros campos, y gradualmente se utiliza para la fabricación directa de algunos productos, lo que tiene profundos efectos en los flujos de proceso tradicionales, la producción Líneas, modelos de fábrica y combinaciones de cadenas industriales. Impact es una tecnología disruptiva representativa en la industria manufacturera.
El principio de funcionamiento de las llamadas impresoras 3D es básicamente el mismo que el de las impresoras normales, excepto que los materiales de impresión son ligeramente diferentes. Los materiales de impresión de las impresoras normales son tinta y papel, mientras que las impresoras 3D están equipadas con diferentes "materiales de impresión", como metal, cerámica, plástico y arena. Una vez conectada la impresora a la computadora, los "materiales de impresión" se pueden apilar. capa por capa a través del control por ordenador, convirtiendo los dibujos en objetos reales.
En términos sencillos, una impresora 3D es un dispositivo que puede "imprimir" objetos reales en 3D, como coches de juguete, varios modelos e incluso comida. La razón por la que comúnmente se la llama "impresora" se refiere al principio técnico de las impresoras comunes, porque el proceso de procesamiento en capas es muy similar a la impresión por inyección de tinta. Esta tecnología de impresión se llama tecnología de impresión tridimensional 3D.
Existen muchas tecnologías diferentes para la impresión 3D. Se diferencian en la forma en que están disponibles los materiales y en la construcción de piezas en diferentes capas. Los materiales comúnmente utilizados para la impresión 3D incluyen fibra de vidrio de nailon, materiales de nailon duraderos, materiales de yeso, materiales de aluminio, aleaciones de titanio, acero inoxidable, revestimiento de plata, revestimiento de oro y materiales de caucho.
El proceso de impresión 3D
1. Diseño tridimensional
El proceso de diseño de la impresión 3D es: primero utilizar software de modelado por computadora para modelar y luego construir el modelo 3D se "divide" en secciones o cortes capa por capa, que guían a la impresora para imprimir capa por capa.
El formato de archivo estándar para la colaboración entre el software de diseño y las impresoras es el formato de archivo STL. Un archivo STL utiliza caras triangulares para aproximar la superficie de un objeto. Cuanto más pequeño sea el triángulo, mayor será la resolución de la superficie generada. PLY es un escáner que genera archivos tridimensionales mediante escaneo. Los archivos VRML o WRL que genera se utilizan a menudo como archivos de entrada para la impresión a todo color.
2. Procesamiento de corte
La impresora lee la información de la sección transversal en el archivo, imprime estas secciones capa por capa usando materiales líquidos, en polvo o en láminas, y luego se imprimen las capas de las secciones. pegados entre sí de varias maneras para crear un cuerpo sólido. La peculiaridad de esta técnica es que permite crear objetos de casi cualquier forma.
El espesor de la sección transversal producida por la impresora (es decir, dirección Z) y la resolución en la dirección del plano (es decir, dirección X-Y) se calculan en ppp (píxeles/pulgada) o micras.
El espesor general es de 100 micras, o 0,1 mm. Algunas impresoras, como la serie ObjetConnex y la serie 3D Systems ProJet, pueden imprimir una capa de hasta 16 micras. En dirección plana, puede imprimir con una resolución similar a la de una impresora láser. El diámetro de las "gotitas de tinta" impresas suele ser de 50 a 100 micrones.
Hacer un modelo utilizando métodos tradicionales suele llevar de horas a días, dependiendo del tamaño y la complejidad del modelo. El uso de tecnología de impresión 3D puede acortar el tiempo a unas pocas horas, lo que por supuesto depende del rendimiento de la impresora y del tamaño y complejidad del modelo.
Las técnicas de fabricación tradicionales, como el moldeo por inyección, pueden producir productos poliméricos en grandes cantidades a un costo menor, mientras que la tecnología de impresión 3D puede producir cantidades relativamente pequeñas de una manera más rápida, flexible y de menor costo. Una impresora 3D del tamaño de una computadora de escritorio puede satisfacer las necesidades de los diseñadores o equipos de desarrollo de conceptos para producir modelos.
3. Impresión completa
La resolución de la impresora 3D es suficiente para la mayoría de aplicaciones (puede resultar rugosa en superficies curvas, como bordes irregulares en la imagen). Se puede utilizar para obtener objetos de mayor resolución: primero utilice la impresora 3D actual para imprimir un objeto un poco más grande y luego pula ligeramente la superficie para obtener un objeto de "alta resolución" con una superficie lisa.
Algunas tecnologías pueden imprimir con múltiples materiales al mismo tiempo.
Algunas tecnologías también utilizan soportes durante el proceso de impresión. Por ejemplo, al imprimir algunos objetos al revés, es necesario utilizar como soporte algo fácilmente extraíble (como materia soluble).