Las impresoras 3D se han convertido en un accesorio imprescindible en muchos campos, se empezaron a utilizar para las necesidades industriales, en especial para la creación de piezas para prototipos rápidos. Gracias a esta tecnología se hizo posible crear piezas únicas dentro de un modelo más complejo sin necesidad de crear moldes especiales que requerían además desarrollar máquinas, proceso que retrasaba el despliegue de nuevos productos. En nuestro taller tenemos dos impresoras, una creality CB220 y una Prusa León 3D.
Las primeras impresoras 3D eran grandes y caras de utilizar, pero con el tiempo y gracias a la mejora en la tecnología, el coste de la impresión 3D ha ido bajando hasta ser posible tenerlas en casa. En cuanto a la calidad de los materiales, estos han ido mejorando y ahora tenemos una gran cantidad de filamentos y resinas para crear todo tipo de modelos de manera fácil. Esto ha permitido que pequeños negocios puedan fabricar sus propios objetos en 3D para diversos usos, pero también para que usuarios domésticos puedan realizar sus creaciones propias.
¿Qué tipos de impresoras 3D podemos encontrar?
Hay diferentes tipos de impresoras 3D y que utilizan diferentes materiales para realizar la creación de las piezas, pero fundamentalmente podemos encontrar dos tipos, conocidos como «de filamento» y «de resina».
Impresoras 3D de filamento
Este tipo de impresoras 3D se llaman también FSM, y basan su funcionamiento en utilizar termoplásticos para funcionar, un material que es bastante barato y por este motivo son las más comunes en los hogares. Este tipo de impresoras hacen uso de los filamentos de plástico PLA y ABS, aunque también se ha llegado a utilizar filamentos de madera, corcho e incluso el café.
Su funcionamiento es muy básico: tenemos un rollo de filamento del que un cabezal extrusor va cogiendo el material, lo calienta hasta fundirlo, y lo va depositando poco a poco para generar la pieza que queremos crear. El proceso de creación de piezas en este tipo de dispositivo sería más o menos así:
Se carga el filamento de termoplástico en la impresora, el cual es alimentado en el extrusor. Ahí, el filamento se calienta hasta fundirse y se va depositando en la «cama» para crear la pieza, con un funcionamiento muy parecido al de una pistola de pegamento termofusible, solo que con mucha más precisión. La cama caliente se encarga de calentar y mantener la temperatura de la superficie de impresión, lo que es esencial para que el material se adhiera de manera efectiva mientras que el extrusor es el dispositivo encargado de controlar el flujo de material y depositarlo capa por capa sobre la plataforma de construcción.
El extrusor se encuentra conectado a un sistema en tres dimensiones que le permite moverse en tres ejes distintos. De izquierda a derecha, de arriba a abajo y cerca y lejos. El motor paso a paso es utilizado para posicionar y desplazar la impresora en el espacio, permitiendo una impresión precisa.
La impresora imprime el objeto por capas, depositando el termoplástico poco a poco en cada una de ellas.
El proceso de impresión es lento, ya que se ha de esperar que el material utilizado se solidifique, por ello algunas impresoras 3D suelen tener un pequeño ventilador conectado al extrusor. Con tal de conseguir que el modelo físico sea más fuerte, algunas impresoras suelen rellenar de más algunas partes del objeto. La impresora ira imprimiendo capa por capa hasta terminar el objeto, proceso que según la impresora que utilicemos puede llegar a durar horas e incluso días.
Impresoras 3D de resina
Las impresoras de resina, también llamadas SLA, se basan en el uso de resinas, sus acabados son mucho mejores y permiten un mejor prototipado. A día de hoy las SLA son ampliamente utilizadas para la creación de piezas que no requieren color específico, y en especial por los aficionados a las miniaturas y el modelismo, que suelen pintar ellos mismos los modelos que utilizan.
Las impresoras SLA suelen ser cerradas por los gases nocivos que genera la resina al calentarse, por lo que son mucho menos seguras y no son recomendadas para manos inexpertas. En todo caso, si pretendes comprar una impresora 3D de resina para tu casa, la recomendación es tenerla en un espacio bien ventilado y lejos de donde vayas a estar.
Una impresora 3D de resina tiene un funcionamiento bastante más complejo que el de una de filamento: a modo de resumen, cuenta con un láser UV controlado que proyecta una imagen en una superficie llena de resina, haciendo que cambie su estado de líquido a sólido. Dicho de otra manera, el láser «dibuja» los contornos de la pieza que queremos imprimir sobre la capa de resina, haciendo que se endurezcan las partes que enfoca.
Tenemos un tanque lleno de resina.La impresora baja o levanta la plataforma de impresión según necesita, creando una capa delgada de resina. El láser UV dibuja el patrón de una sola capa en la resina, haciendo que se solidifique. Una impresora 3D de resina tarda también bastante tiempo en crear una pieza utilizable, y tiene la desventaja de que incluso cuando ya ha terminado de «imprimir», hay que curar la pieza (generalmente metiéndola en otro dispositivo de curado que la cubre de luz UV para hacer que se termine de solidificar del todo).