Tipus d'impressió 3D

La impressió 3D s'està convertint en el futur de l'era de la fabricació. També conegut com a fabricació additiva, és un terme genèric que abasta diverses tecnologies de fabricació que construeixen peces capa per capa. En total, s'han identificat i establert set categories de processos de fabricació additiva fins ara.

Modelatge de deposició Fusionada (FDM)

FDM, també anomenada fabricació de filaments fusionats (FFF), és actualment la tecnologia d'impressió 3D més popular.

La forma en què funciona FDM sol funcionar és que una bobina de filament es carrega a la impressora 3D i s'alimenta a través d'un filtre d'impressora al capçal d'extrusió. El filtre de la impressora s'escalfa a la temperatura desitjada, de manera que un motor empeny el filament a través del filtre escalfat, fent que es fongui. A continuació, la impressora mou el capçal d'extrusió juntament amb les coordenades especificades, establint el material fos a la placa de construcció, on es refreda i solidifica. Un cop completada una capa, la impressora procedeix a establir una altra capa. Aquest procés d'impressió de seccions transversals es repeteix, construint capa sobre capa fins que l'objecte està completament format.

La FDM ofereix una sèrie d'avantatges. En primer lloc, FDM és una de les opcions més ràpides en impressió 3D, ja que les peces produïdes amb FDM poden estar llestes en pocs minuts o un parell d'hores. En segon lloc, FDM gaudeix d'una gran escalabilitat: es pot escalar fàcilment a qualsevol mida, cosa que condueix a una relació baix cost-mida. Les impressores FDM es fan contínuament més grans i menys costoses, a causa dels baixos costos de part i els dissenys senzills involucrats. En tercer lloc, FDM és l'única tecnologia d'impressió 3D que utilitza termoplàstics de grau de producció, de manera que els articles impresos tenen excel·lents atributs mecànics, tèrmics i químics.

La tecnologia FDM està àmpliament estesa avui en dia, i s'utilitza en indústries com els fabricants d'automòbils, els productors d'aliments i els fabricants de joguines.

Estereolitografia (SLA)

SLA és la primera innovació d'impressió 3D del món introduïda per Chuck Hull el 1986. I fins i tot avui en dia, SLA segueix sent la tecnologia d'impressió 3D més rendible disponible quan es necessiten peces de molt alta precisió o acabat superficial llis. Els millors resultats s'aconsegueixen quan el dissenyador aprofita els beneficis i limitacions del procés de fabricació.

Les màquines d'impressió SLA no funcionen com les impressores d'escriptori normals que extrueixen una certa quantitat de tinta a la superfície. Les impressores 3D SLA funcionen amb un excés de plàstic líquid que al cap d'un temps s'endureix i es forma a un objecte sòlid. Després que el plàstic endureix una etapa de la impressora cau en el tanc una fracció d'un mil·límetre i el làser forma una altra capa fins que s'acaba la impressió. Després de tot, s'imprimeixen capes, l'article s'ha d'esbandir amb un dissolvent i després posar-lo en un forn ultraviolat per completar el processament.

En termes generals, SLA pot produir peces amb una precisió dimensional molt alta i amb detalls intricats. I les peces fetes de SLA tenen un acabat superficial molt suau, per la qual cosa són ideals per a prototips visuals. No obstant això, les peces de SLA són generalment fràgils i no són adequades per a prototips funcionals. Les propietats mecàniques i l'aparença visual de les parts de l'SLA es degradaran amb el temps quan les parts estan exposades a la llum solar.

La resina, un tipus de polímer termoconès reactiu lleuger, és el material més utilitzat per a la impressió 3D SLA. Una àmplia varietat de resines estan disponibles comercialment, incloent resines estàndard, resines d'enginyeria, resines dentals i mèdiques i resines foses.

Sinterització selectiva làser (SLS)

La creació d'un objecte amb tecnologia de fusió de llit de pols i pols de polímer es coneix generalment com a sinterització làser selectiva (SLS). El procés va ser desenvolupat i patentat en la dècada de 1980 per Carl Deckard - llavors un estudiant de pregrau a la Universitat de Texas - i el seu professor d'enginyeria mecànica, Joe Beaman.

Els objectes impresos amb SLS estan fets amb materials en pols, més comunament plàstics, com el niló, que es dispersen en una fina capa a la part superior de la plataforma de construcció dins d'una màquina SLS. Un làser, que és controlat per un ordinador que li diu quin objecte "imprimir", polsa cap avall a la plataforma, traçant una secció transversal de l'objecte sobre la pols. El làser escalfa la pols fins just per sota del seu punt d'ebullició (sinterització) o per sobre del seu punt d'ebullició (fusió), que fusiona les partícules en la pols en una forma sòlida. Una vegada que es forma la capa inicial, la plataforma de la màquina SLS cau , normalment per menys de 0,1 mm - exposant una nova capa de pols perquè el làser rastregi i es fusioni. Aquest procés continua una i altra vegada fins que s'ha imprès tot l'objecte. Quan l'objecte està completament format, es deixa refredar a la màquina abans de ser eliminat.

La diferència més notable entre SLS i SLA és que utilitza material en pols a l'tina en lloc de resina líquida en un cub, com fa SLS. A més, SLS no ha d'utilitzar altres estructures de suport, ja que l'objecte que s'imprimeix està envoltat de pols no interpretada.