Modelado por deposición fundida (FDM) La tecnología de Modelado de fusión por deposición (FDM) es un método poderoso de fabricación aditiva patentado por Stratasys. FDM construye modelos de conceptos, prototipos funcionales y piezas de uso final e termoplásticos estándar, de grado de ingeniería y alto rendimiento. Es la única tecnología de impresión 3D profesional que usa termoplásticos de grado de producción, así es que las piezas no tienen rival en fortaleza mecánica, térmica y química.
¿Cómo funciona FDM? Las impresoras 3D que ejecutan la tecnología FDM construyen las piezas capa por capa al calentar el material termoplástico hasta una estado casi líquido y extrudirlo según rutas controladas por la computadora. FDM usa dos materiales para ejecutar un trabajo de impresión: material de modelado, que constituye la pieza terminada, y el mater ial de soporte, que actúa como estructura. Las celdas de material de la impresora 3D transmiten los filamentos de material al cabezal de impresión, que se mueve en coordenadas X e Y, a la vez que deposita el material para completar cada capa antes de que la base se mueva hacia abajo en el eje Z y comience la capa siguiente. Cuando la impresora 3D termina de construir, el usuario retira el material de soporte rompiéndolo o lo disuelve en detergente y agua y la pieza está lista para usar. Fabricación por haz de electrones (EBF3). EBF3 funciona mediante una cámara de vacío, donde el haz de electrones trabaja sobre el metal, que se funde y luego se modifica de acuerdo a los requerimientos del m odelo o diseño incluido, hasta que la pieza esté completa. Aunque las opciones que brinda EBF3 no son tan amplias como las que se presentan en las novelas de ciencia ficción, su funcionam iento parece en principio alejado de este mundo. Las aplicaciones comerciales para el EBF3 ya han sido estudiadas, además de haber ensayado su potencial, y no es para nada descabella do pensar que dentro de unos años l os aviones podrán volar con grandes piezas estructurales creadas mediante este proceso. La investigación fue difundida en una nota de prensa de la NASA.
GRANULADO
Sinterizado Directo de Metal por Láser El Sinterizado Directo de Metal por Láser (DMLS) es un proceso industrial de Impresión 3D que crea prototipos y piezas finales de metal totalmente funcionales en 7 días o incluso menos. Con una serie de metales se producen piezas finales que pueden utilizarse para crear productos terminados.
Cómo funciona La máquina de DMLS empieza a sinterizar cada capa (en primer lugar, las estructuras de apoyo a la placa base y, a continuación, la pieza propiamente dicha) con un láser dirigido a un lecho de polvo
metálico. Una vez micro soldada una capa transversal de polvo, la base de trabajo se desplaza hacia abajo y una paleta recubridora recorre la plataforma depositando la siguiente capa de polvo en una cámara de construcción inerte. S e repite este proceso capa a capa hasta finalizar la construcción. Al finalizar la construcción, se aplica un cepillado manual inicial a las piezas para eliminar la m ayor parte del polvo suelto, seguido de un cic lo de tratamiento térmico adecuado con los sistemas de soporte aún colocados para mitigar las posibles tensiones. Se separan las piezas de la base de trabajo, y se retiran las estructuras de soporte de las piezas; por último, se realiza un acabado con chorro de arena y desbarbado, si es necesario. Una vez terminadas, las piezas de DMLS tienen una densidad cercana al 100%
Fusión por haz de electrones
El funcionamiento de la fusión por haz de electrones es muy cercano al de la fusión selectiva por láser, de hecho, la materia prima es al principio en forma de polvo que se pone en un tanque al interior de la máquina. Este polvo es luego depositado en forma de finas capas que se precalientan y se hacen fundir en los lugares donde se desea construir la pieza. La fabricación se hace entonces, capa por capa, repitiendo el proceso tantas veces sea necesario para obtener la pieza completa Una vez la fabricación terminada, el operador r etira la pieza de la máquina y luego expulsa e l polvo no fundido con la ayuda de una sopladora o un cepillo. Luego, se de ben retirar los soportes de fabricación si los hay, despegar la pieza del plato de fabricación y finalmente pasar a los procesos de terminación (maquinado de superficies en contacto con otras piezas, pulido,…). En algunos
casos, puede ser necesario calentar la pieza en un horno durante algunas horas para liberar los esfuerzos inducidos por el proceso. ¿ Qué es un haz de electrones?
Funcionamiento de un haz de electrones La principal diferencia entre los procesos con láser es que la fuente de energía, como el nombre del proceso lo indica, no es un rayo láser sino un haz de electrones. Mientr as que un filamento de tungsteno se calienta al vacío, este libera electrones que son partículas elementales cargadas eléctricamente. Estas partículas son aceleradas y dirigidas por elect ro-imanes con el fin de ser proyectadas a alta velocidad sobre la superficie del polvo. Este tiene por efecto el calentamiento de las partículas de polvo. Para garantizar el buen funcionamiento del haz de e lectrones, toda la fabricación se hace al vacío. Lo cual presenta también la ventaja de evitar que el polvo no se oxide durante el calentamiento. Al final de la fabricación, una gran parte del polvo no fundido es reutilizable casi directamente. Es evidente el interés que esto representa para los industriales, sobretodo en el sector aeronáutico donde frecuentemente sólo el 20% de la materia comprada es efectivamente utilizada en la pieza final, el resto siendo retirado por medio de m aquinado y enviado a reciclaje.
SINTERIZADO SELECTIVO POR CALOR La Blueprinter ofrece una interesante alternativa al sinterizado láser selectivo (SLS). Utilizando un proceso llamado sinterizado selectivo por calor (SHS), esta máquina danesa utiliza un cabezal de impresión térmica para fundir el polvo hasta conformar el objeto 3D . De esta manera, el método es similar al sinterizado láser, pero a un costo mucho más bajo. La Blueprinter cuesta alrededor de € 12.500, en comparación con las decenas o cientos de miles de dólares e n una máquina con SLS .
SHS™ y Características de la impres ora SHS ™ y Características de la impresora
La tecnología SHS ™ utiliza un cabezal de impresión térmica en lugar del láser en las
máquinas SLS.
El cabezal de impresión térmica aplica calor a capas de polvo termoplástico en la cámara de construcción
Libre formación de cualquier geometría compleja (espesor de pared mínimo de 1 mm)
Se pueden cargar e imprimir varios modelos 3D contemporáneamente.
Interfaz 100% basada en la web (trabajo con Windows, Mac y Linux)
La eliminación del exceso de polvo puede tene r lugar dentro de la impresora o en una estación separada de eliminación de polvo (accesorio)
Especificaciones
Volúmen de impresión (mm) : 200 x 160 x 140 (X * Y * Z)
Velocidad de impresión: 2-3 mm / hora
Espesor: 0,1 mm
Formatos de archivo: STL
Dimensiones de la impresora (cm): 115 x 51 x 57 (A* P * H)
Materiales
Polvo termoplástico optimizado para trabajar con Tecnología SHS ™
Color blanco.
El polvo no utilizado es reutilizable.
No hay necesidad de materiales de soporte adicional – las capas que están siendo construidas quedan apoyadas en el polvo no sinterizado en cámara de construcción.
SINTERIZADO SELECTIVO POR LÁSER. SLS.
La sinterización selectiva por láser es una t écnica de prototipado rápido que fabrica las piezas por capas. El material de base es un polvo cuyas partículas miden casi 50 μm. En el caso del sinter izado se utilizan polvos de diferentes materiales. Un láser sinteriza las áreas seleccionadas causando que las partículas se fusionen y solidifiquen. El modo de generación de las piezas es similar a la Estereolitografía, en el que los elementos son gener ados de capa en capa, iniciando el proceso por las cotas más bajas y terminados por las superiores. Funcionamiento. En la tecnología de sinterización selectiva por láser se deposita una capa de polvo, de unas décimas de mm., en una cuba que se ha calentado a una temperatura ligeramente inferior al punto de fusión del polvo, aproximadamente un grado. Seguidamente un láser CO2 sinteriza e l polvo en los puntos seleccionados. Esta capa de polvo puede ser de múltiples materiales, habitualmente poliamidas aunque también es muy usada con policarbonato, nylon, ABS,… . Al
utilizar polvo en lugar de líquido no es necesario c rear estructuras de soporte. Como se muestra en la figura siguiente un haz del láser de CO2 es reflejado mediante espejos so bre el polvo. Este láser realiza el aporte de energía necesaria para fundir las partículas de polvo logrando que éstas se unan las unas a las otras.
El aporte de nuevas capas se efectúa mediante un proceso de alimentación que se realiza a través de un pistón que expulsa polvo a la superficie y un rodillo que se encarga de extender esta nueva capa de polvo de manera uniforme para ser sinterizado. Este proceso se repite una y ot ra vez hasta estar la figura terminada.
