¿Has oído hablar de la impresión 3D y quieres saber qué es y cómo funciona realmente? Entonces estás exactamente aquí.
Desde edificios hasta prótesis, aeroespacial e incluso alimentos, la impresión 3D es una técnica de fabricación en constante evolución que crece en popularidad cada día.
Aunque todavía está en sus inicios, la impresión 3D ha arrasado en el mundo de la fabricación con sus beneficios inigualables y su increíble potencial.
Ya sea que sea un principiante o un profesional experimentado, las siguientes explicaciones y consejos sobre impresión 3D seguramente lo alegrarán.
contenido
¿Qué es la impresión 3D?
En la impresión 3D se crean objetos tridimensionales a partir de un modelo digital previamente diseñado.
Es una tecnología de capas, lo que significa que los productos se fabrican imprimiendo capa sobre capa hasta que se forma el objeto completo.
Ya sea una obra de arte, una forma arquitectónica, el prototipo de un producto que desea probar, un accesorio para el hogar, una pieza de automóvil, un dispositivo biomédico, un componente aeroespacial o incluso un órgano biológico: mientras construye capa por capa , puede crear productos con un alto nivel de complejidad que no sería posible con los métodos de fabricación convencionales.
Por supuesto, esto depende de las limitaciones de la impresora 3D que esté utilizando.
Pero muestra cuán diversas son las posibles aplicaciones de la impresión 3D (y lo serán en el futuro). La impresión 3D también se conoce como fabricación aditiva (AM).
¿Por qué debería elegir la impresión 3D y no otros métodos de fabricación?
La impresión 3D no solo puede producir piezas complejas, sino que puede hacerlo en una fracción del tiempo y a un costo significativamente menor que los procesos tradicionales como la forja, la fundición y el modelado.
Curiosamente, cada vez se lanzan más impresoras fáciles de usar, que es el siguiente paso para revolucionar el mundo de la fabricación.
¿Cuáles son las ventajas de la impresión 3D?
Así es como la impresión 3D puede respaldar su deseo de una mejor fabricación.
1. Fabricación rápida
Uno de los factores más importantes en la fabricación es el tiempo.
Es importante que el tiempo de fabricación sea lo más corto posible y se mantenga la calidad.
El estampado a juego Impresora 3D puede ahorrar mucho tiempo.
Por eso también se le conoce como “prototipado rápido”.
La creación rápida de prototipos es esencialmente un proceso de fabricación de un solo paso que ayuda a minimizar el tiempo del proceso mientras mantiene la complejidad, la precisión y la fidelidad del producto final.
En resumen, un prototipo que solía tardar días (o incluso semanas) en completarse o probarse puede simplemente imprimirse en 3D por la mañana, probarse, modificarse y reimprimirse por la noche.
2. Complejidad precisa y flexibilidad en el diseño
Las técnicas de fabricación tradicionales limitan la libertad y la complejidad del diseño.
Requisitos tales como muescas, ángulos de inclinación y acceso al molde restringen la libertad de diseño.
Con la impresión 3D, puede solucionar este problema debido a su construcción en capas inherente.
No necesita todos estos requisitos elaborados.
La impresión 3D le permite imprimir objetos con un alto nivel de complejidad y precisión.
3. Versatilidad y Accesibilidad
Una característica sorprendente de las impresoras 3D es que caben en casi cualquier lugar.
- en tu casa
- En tu oficina.
- en tu escuela
- En su laboratorio o estudio.
Siempre que tenga software de diseño y software de corte en su Módulo tu impresora 3D hará el resto.
La impresión 3D está siendo utilizada por más y más personas... no necesariamente por profesionales. Gracias a su versatilidad y facilidad de uso, incluso los no profesionales pueden usarlo de manera efectiva.
4. Personalización personal
Los fabricantes industriales suelen producir en masa sus productos; Eso significa que usan los mismos moldes y especificaciones de diseño para dar forma y producir sus productos.
Adaptar la forma y el diseño del producto a las necesidades específicas del cliente implica un esfuerzo y una inversión considerables. La impresión 3D, por otro lado, ofrece una libertad infinita y opciones de personalización sencillas.
Cambia tus diseños como quieras. Dale a cada miembro de la familia su propio regalo personal. Destaca entre la multitud creando tu diseño de joyería.
Haga productos dentales o médicos personalizados para sus clientes. Las posibilidades son infinitas.
5. Minimización de riesgos
Un paso esencial en la construcción de proyectos es probar el prototipo para evitar el riesgo de fabricar un producto defectuoso o invertir en herramientas costosas.
Aquí es donde la impresión 3D viene al rescate. Al imprimir y probar un prototipo que se parece mucho al producto final, puede generar un alto nivel de confianza antes de gastar mucho dinero.
Los procesos convencionales consisten en muchos pasos de fabricación para obtener el producto deseado.
Esto plantea un riesgo importante de error durante el proceso.
Por el contrario, la impresión 3D es un proceso de fabricación de un solo paso que no requiere la intervención del operador.
Por lo tanto, lo ayuda a eliminar incertidumbres y reducir errores de una manera rápida y rentable.
6. Sostenibilidad y reducción de residuos
Los métodos de fabricación convencionales son, por definición, enfoques de arriba hacia abajo.
Son sustractivos. Se corta un bloque de material para formar el producto. En el proceso se eliminan cantidades significativas de material no deseado. Este material no deseado termina en la basura.
Algunos serán reciclados, pero eso requiere tiempo, esfuerzo y dinero. Por el contrario, la impresión 3D es un enfoque de abajo hacia arriba.
El es aditivo. Solo se utiliza la cantidad de material necesaria para producir la pieza. Estos materiales también son en gran parte reciclables y reutilizables. Por lo tanto, hay poco o ningún desperdicio.
La impresión 3D también es relativamente eficiente energéticamente.
La reducción del consumo energético y la generación de residuos ayudan a reducir el impacto sobre el medio ambiente y por tanto aumentan el nivel de sostenibilidad.
7. Rentabilidad
Esta es posiblemente la característica más destacada de la impresión 3D.
Los costes en los que incurren las empresas y los particulares al utilizar técnicas de fabricación tradicionales son muy elevados.
Imaginar.
- Todo el utillaje.
- Las máquinas... y su mantenimiento.
- El costo de los materiales.
- Los costos de energía.
- El costo de la mano de obra... y el costo del error y la inflexibilidad.
- Los procesos convencionales son costosos, especialmente para la producción y creación de prototipos en series pequeñas.
Aquí es donde la impresión 3D puede jugar un papel importante.
- La fabricación aditiva tiene una ventaja competitiva significativa sobre otros procesos de fabricación en términos de costos de maquinaria, materiales y mano de obra.
- El costo de la máquina suele ser el que menos contribuye al costo total de fabricación.
- Sin embargo, la eficiencia del tiempo y la fabricación en un solo paso dan una ventaja a la impresión 3D, lo que a su vez conduce a un aumento de las ventas.
- El costo de los materiales depende del tipo de tecnología utilizada.
¡Los costos de mano de obra son el principio y el fin de la impresión 3D! No necesita varios empleados altamente calificados para hacer el trabajo. Todo lo que necesitas es uno.
La mayoría de las impresoras 3D son capaces de realizar todo el proceso sin ninguna intervención adicional con solo tocar un botón.
Otros beneficios incluyen un espacio de almacenamiento más pequeño, la capacidad de adelantarse a la competencia, pruebas de mercado, mejor comunicación de los productos y confidencialidad.
¿Cuáles son las desventajas de la impresión 3D?
Pero como cualquier otra tecnología, la impresión 3D no es perfecta. Definitivamente también hay algunas limitaciones. Esto incluye:
1. Debilidad del producto
El método capa por capa de la impresión 3D puede dar como resultado que un producto sea entre un 10 y un 50 % más débil y quebradizo en ciertas direcciones que los materiales tradicionales.
Esto no suele ser un gran problema, pero no lo usaría para aplicaciones críticas.
Algunas impresoras 3D, como DMLS y SLM, pueden fabricar piezas más resistentes.
En industrias que exigen productos confiables y duraderos, como la aeroespacial, estas impresoras son cada vez más populares.
2. Economías de escala
La impresión 3D es bastante ventajosa en la producción de series pequeñas.
Pero tan pronto como eso Volumen aumenta, la impresión 3D pierde su ventaja competitiva ya que el precio de producción por unidad disminuye solo mínimamente.
En comparación con los procesos de fabricación tradicionales, el precio por producto cae drásticamente a medida que aumenta el volumen.
Los métodos más rentables para la producción de alto volumen son el mecanizado CNC y el moldeo por inyección.
Básicamente, la impresión 3D es adecuada para series pequeñas, pero aún no es lo suficientemente rentable para la impresión masiva.
3. Precisión
Hay una pequeña tolerancia al error en la impresión 3D. Esto suele estar entre ± 0,01 mm y ± 0,5 mm.
¿Qué significa eso? Supongamos que está imprimiendo un producto con un orificio de 8,5 mm.
La medida real podría estar entre 8 mm y 9 mm.
Entonces, si es una empresa comercial que produce para un cliente, existe un pequeño riesgo de que su producto no satisfaga exactamente las necesidades de su cliente.
Por supuesto, a medida que avanza la tecnología, también debería hacerlo la precisión.
4. Post-procesamiento de la impresión
Una vez que haya impreso una pieza, generalmente necesita un procesamiento posterior antes de que esté lista para usar. Esto puede incluir lijar y pintar la pieza.
Entonces, aunque el proceso de impresión 3D ahorra tiempo, aún debe tener en cuenta el tiempo dedicado al procesamiento posterior.
Es posible que también necesite hacer piezas de soporte, especialmente si el objeto tiene un voladizo o un voladizo.
Otras desventajas incluyen productos de desecho, posibles emisiones tóxicas, materiales de impresión limitados, restricciones de tamaño y posible falsificación de productos.
Algunos consejos finales sobre la impresión 3D
Comprar una impresora 3D es como comprar un automóvil, solo que sin la prueba de manejo. En otras palabras, la experiencia del usuario es muy importante. No se concentre solo en las especificaciones y métricas. Investigue un poco sobre las experiencias de los usuarios y lo que la gente piensa y dice sobre la impresora que está considerando comprar.
Hable con el fabricante sobre la eficiencia energética de la impresora antes de realizar una compra. Esto le permite hacer una estimación aproximada de los costos de energía y, en última instancia, ahorrar dinero.
Si planea dedicarse a la impresión 3D como carrera, lo mejor es buscar cursos universitarios, cursos en línea y oportunidades de pasantías en empresas de fabricación aditiva que puedan ayudarlo a comenzar.
Sönke Schmidt ofrece muchos otros consejos y trucos útiles sobre el tema de la impresión 3D, la selección de la impresora adecuada y los filamentos en su Blog de impresión 3D.