Impresoras 3D potentes y asequibles para profesionales

Formlabs se está convirtiendo en la referencia del sector de la impresión 3D profesional para empresas de todo el mundo con impresoras 3D de escritorio y de trabajo accesibles y fiables. Expande tu creación de prototipos y tu producción con piezas de alta resolución que requieren solo una fracción del coste y la superficie que ocupan las impresoras industriales.

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¿Qué es la impresión 3D?

Las tecnologías de impresión 3D o fabricación aditiva crean piezas tridimensionales a partir de modelos CAD, añadiendo material de forma sucesiva capa a capa hasta crear un objeto físico.

Aunque las tecnologías de impresión 3D han existido desde los años 80, los recientes avances en cuestión de maquinaria, materiales y software han hecho que la impresión 3D sea accesible para una gama más amplia de negocios, con lo que cada vez más compañías pueden usar herramientas que antes estaban limitadas a unas pocas industrias de vanguardia.

En la actualidad, las impresoras 3D profesionales de bajo coste para la escritorio y el trabajo aceleran la innovación e impulsan a los negocios en muchos sectores, entre los que se cuentan la ingeniería, la fabricación, la odontología, el sector sanitario, la educación, el entretenimiento, la joyería y la audiología.

¿Cómo funciona la impresión 3D?

Todos los procesos de impresión 3D empiezan con un modelo CAD que se envía a un software que prepara el diseño. En función de la tecnología, la impresora puede generar la pieza capa a capa solidificando resina o polvo de sinterizado. A continuación, las piezas se retiran de la impresora y se someten a un posacabado para la aplicación correspondiente.

Aprende a pasar del diseño a la impresión 3D con la impresora 3D SLA Form 3. Este vídeo de 5 minutos cubre las nociones básicas de cómo usar la Form 3, desde el software y los materiales hasta la impresión y el posacabado.

 

1. Diseño

 

Las impresoras 3D crean piezas a partir de modelos tridimensionales, las representaciones matemáticas de cualquier superficie tridimensional creada mediante CAD o desarrollado a partir de datos de un escaneo 3D. Después, el diseño se exporta como un archivo STL u OBJ legibles para el software de preparación de impresiones.

Las impresoras 3D incluyen software para especificar los ajustes de impresión y dividir el modelo digital en capas que representan secciones transversales horizontales de la pieza. Los ajustes de impresión que se pueden modificar, incluyen la orientación de la pieza, las estructuras de soporte (de ser necesaria), la altura de capa y el material. Cuando se finaliza la configuración, el software envía las instrucciones a la impresora mediante una conexión inalámbrica o por cable.

 

2. Impresión 3D

 

Algunas impresoras 3D SLA usan un láser para curar resina líquida y convertirla en plástico endurecido, mientras que otras funden pequeñas partículas de polvo de polímero a altas temperaturas para construir piezas. La mayoría de las impresoras 3D pueden funcionar sin vigilancia hasta que la impresión termine y los sistemas modernos reponen automáticamente el material necesario extrayéndolo de los cartuchos.

Con las impresoras 3D de Formlabs, la aplicación en línea Dashboard  para gestionar de forma remota las impresoras, los materiales y los equipos.

 

 

3. Posacabado

 

Según la tecnología y el material que se usen, las piezas impresas pueden requerir un lavado en alcohol isopropílico para eliminar resina sin curar de su superficie, un poscurado para estabilizar sus propiedades mecánicas, trabajo manual para retirar estructuras de soporte o una limpieza con aire comprimido o con una máquina de chorreado para eliminar el exceso de polvo. Algunos de estos procesos pueden automatizarse con accesorios.

Las piezas impresas en 3D pueden usarse directamente o posacabarse para aplicaciones completas. De ser necesario, se les puede dar un acabado mediante mecanizado, imprimación o pintura, o unir varias de ellas de forma mecánica o química. A menudo, la impresión 3D también sirve como paso intermedio entre métodos de fabricación convencionales, como moldes en positivo para la fundición a la cera perdida de joyería y aplicaciones dentales o moldes para piezas personalizadas.

Las ventajas de la impresión 3D

Dado que los procesos de fabricación aditiva construyen objetos añadiendo material capa a capa, ofrecen una  serie única de ventajas respecto a los procesos de fabricación  sustractivos y formativos.

Velocidad

Con los procesos de fabricación tradicionales, recibir una pieza puede llevar semanas o meses. La impresión 3D convierte los modelos CAD en piezas físicas en pocas horas, generando piezas y ensamblajes a partir de modelos conceptuales y convirtiéndolos en prototipos funcionales e incluso en pequeños lotes de productos para ensayos. Esto permite a los diseñadores e ingenieros desarrollar ideas con mayor rapidez y ayuda a las empresas a acelerar la salida de sus productos al mercado.

Los ingenieros del AMRC han recurrido a la impresión 3D para producir rápidamente 500 tapones de perforación de alta precisión usados en ensayos de perforación para Airbus, con lo que han reducido el plazo de producción de varias semanas a solo tres días.

Coste

Con la impresión 3D no es necesario invertir en el utillaje y las instalaciones caras típicos del moldeo por inyección y la mecanización. El mismo equipo se puede usar para la creación de prototipos, para la fabricación y para crear piezas con geometrías distintas. A medida que la impresión 3D mejora su capacidad de producir piezas funcionales de uso final, puede complementar o reemplazar a los métodos tradicionales de fabricación para una gama cada vez más grande de aplicaciones de volumen bajo a medio.

Pankl Racing Systems ha sustituido sujeciones y guías mecanizadas por piezas impresas en 3D, con lo que han reducido sus costes un 80-90 % y ahorrado 150 000 $.

Personalización

Estamos rodeados de sectores tan dispares como los del calzado, la ropa y las bicicletas que se fabrican en tallas limitadas y uniformes. Mientras tanto, las empresas se esfuerzan en estandarizar sus productos para abaratar su fabricación. Con la impresión 3D, solo es necesario cambiar el diseño digital para adaptar cada producto al cliente, sin costes de utillaje adicionales. Este cambio empezó a ganar fuerza en ámbitos en los que los productos hechos a medida tienen un papel crucial, como la medicina y la odontología, pero a medida que la impresión 3D se vuelve más accesible, aumenta su uso para fabricar productos personalizados en masa para los consumidores.

Razor Maker™ de Gillette ofrece a los consumidores la posibilidad de crear y pedir mangos para cuchillas personalizados impresos en 3D con más de 48 diseños diferentes para elegir (hasta la fecha) y una gran variedad de colores, además de la opción de añadir texto personalizado.

Libertad de diseño

La impresión 3D puede crear formas y piezas complejas, como proyecciones, microcanales y formas orgánicas que serían costosos o incluso imposibles de producir con los métodos de fabricación tradicionales. Esto da la oportunidad de consolidar conjuntos en piezas menos densas para reducir su peso, reducir la carga de juntas débiles y acortar el tiempo de montaje, por lo que surjen nuevas posibilidades para el diseño y la ingeniería.

Nervous System ha lanzado la primera línea de joyería cerámica impresa en 3D, que consiste en  diseños complejos que serían imposibles de fabricar con cualquier otra técnica cerámica.

Reducción del riesgo

El desarrollo de productos es un proceso iterativo que requiere varias etapas de ensayo, evaluación y refinamiento. Encontrar y arreglar con antelación los fallos de diseño puede ayudar a las empresas a evitar revisiones y cambios de utillaje costosos a lo largo del proceso. La impresión 3D permite a los ingenieros someter prototipos que tienen el mismo aspecto y funcionamiento que los productos finales a ensayos exhaustivos, lo que reduce el riesgo de que aparezcan problemas de usabilidad o fabricabilidad antes de pasar a la fase de producción.

Los desarrolladores de Plaato, un borboteador transparente para la elaboración casera de cerveza, han imprimido en 3D 1000 prototipos para refinar su diseño antes de invertir en utillaje caro.

Aplicaciones y usos de la impresión 3D

La impresión 3D acelera la innovación e impulsa a los negocios en muchas industrias, incluyendo la ingeniería, la fabricación, la odontología, el sector sanitario, la educación, el entretenimiento, la joyería, la audiología, etc.

Ingeniería y diseño del producto

La creación rápida de prototipos con la impresión 3D da a los ingenieros y diseñadores de productos la capacidad de convertir sus ideas en pruebas de concepto realistas, transformar estos conceptos en prototipos de alta fidelidad que tienen el mismo aspecto y funcionalidad que los productos finales y llevar a los productos a lo largo de una serie de etapas de validación hasta la producción en cadena.

Aplicaciones:

Fabricación

Los fabricantes automatizan los procesos de producción y optimizan sus procesos de trabajo creando prototipos de utillaje e imprimiendo directamente en 3D herramientas, moldes y elementos de fabricación a medida con costes y plazos de producción mucho más reducidos que con los procesos de fabricación tradicionales. Esto reduce los costes y los defectos de la fabricación, aumenta la calidad, agiliza el montaje y maximiza la eficacia de la mano de obra.

Aplicaciones:

Odontología

La odontología digital reduce los riesgos e incertidumbres provocados por los factores humanos. Aporta una mayor consistencia, precisión y fiabilidad en cada etapa del proceso de trabajo para mejorar la atención al paciente. Las impresoras 3D pueden fabricar diversos productos e instrumentos personalizados de alta calidad con un bajo coste por unidad, un ajuste superior y resultados repetibles.

Aplicaciones:

Educación

Las impresoras 3D son herramientas multifuncionales para el aprendizaje inmersivo y la investigación avanzada. Pueden fomentar la creatividad y exponer a los estudiantes a tecnología profesional, enriqueciendo la formación en ciencias, tecnología, ingeniería, arte y diseño.

Aplicaciones:

Aplicaciones sanitarias

La impresión 3D de escritorio asequible y de calidad profesional ayuda a los médicos a crear tratamientos y dispositivos personalizados para atender mejor a cada persona. Esto abre la puerta a aplicaciones médicas muy eficaces al tiempo que ahorra a las organizaciones mucho tiempo y dinero desde el laboratorio hasta el quirófano.

Aplicaciones:

Entretenimiento

Los modelos físicos de alta definición se usan mucho en la escultura, el modelado de personajes y la creación de atrezo. Hay piezas impresas en 3D que han tenido un papel protagonista en películas animadas mediante la técnica de stop-motion, videojuegos, trajes a medida e incluso en efectos especiales para películas taquilleras.

Aplicaciones:

Joyería

Los profesionales de la joyería usan el diseño asistido por ordenador (CAD) y la impresión 3D para crear con rapidez prototipos de diseños, averiguar la talla de cada cliente y producir grandes lotes de piezas listas para fundir. Las herramientas digitales permiten crear piezas robustas y con detalles nítidos sin el tedio y la variabilidad de las tallas en cera.

Aplicaciones:

Audiología

Los audiólogos y los laboratorios de moldes auriculares usan los procesos de trabajo digitales y la impresión 3D para fabricar productos para el oído de mayor calidad, con más fiabilidad y en volúmenes más grandes para aplicaciones como audífonos retroauriculares, protecciones para el oído y tapones y auriculares a medida.

Aplicaciones:

Tipos de impresoras 3D

Formlabs ofrece dos tecnologías de impresión 3D profesionales, la estereolitografía y el sinterizado selectivo por láser, y proporciona estas herramientas de fabricación industrial potentes y accesibles a profesionales creativos de todo el mundo.

Estereolitografía (SLA)

Cómo funciona la estereolitografía

La impresión 3D por estereolitografía (SLA) usa un láser para curar una resina fotopolimerizable líquida y producir impresiones isotrópicas sólidas.

Con el proceso común, la SLA invertida, se baja una plataforma o base de impresión hasta un tanque de resina, dejando solo una fina capa de líquido entre la base de impresión y el fondo del tanque. Unos galvanómetros dirigen el láser a través de una ventana transparente en la parte inferior de resina, dibujando una sección transversal del modelo 3D y endureciendo el material de forma selectiva. La impresión se construye en capas consecutivas, y cada una tiene menos de 100 micras de grosor. Las estructuras de soporte mantienen los voladizos anclados a la base donde sea necesario. Cuando se termina una capa, la pieza se separa del fondo del tanque, con lo que vuelve a haber resina nueva debajo de ella, y se vuelve a bajar la base de impresión. El proceso se repite hasta que termina la impresión.

La estereolitografía es ideal para:
  • Creación rápida de prototipos
  • Prototipos funcionales
  • Modelado de conceptos
  • Producción en series limitadas
  • Aplicaciones dentales
  • Prototipos y fundición de joyería

Sinterizado selectivo por láser (SLS)

Cómo funciona el sinterizado selectivo por láser

Las impresoras 3D SLS usan un láser de alta potencia para sinterizar pequeñas partículas de polvo de polímero y convertirlas en una estructura sólida.

El polvo se dispersa como una capa delgada encima de una plataforma dentro de la cámara de impresión y la impresora precalienta el polvo hasta una temperatura apenas inferior al punto de fusión de la materia prima. El láser escanea una sección transversal del modelo 3D, fundiendo las partículas y uniéndolas de forma mecánica para crear una pieza sólida. El polvo sin fundir sirve como soporte para la pieza durante la impresión y elimina la necesidad de agregar expresamente estructuras de soporte. La plataforma desciende una altura de capa, que suele ser de entre 50 y 200 micras, y un recubridor aplica una nueva capa de polvo por encima. A continuación, el láser recorre la siguiente sección transversal del proyecto y este proceso se repite con cada capa hasta que las piezas se completan.

El sinterizado selectivo por láser es ideal para:
  • Prototipos funcionales
  • Piezas de uso final
  • Fabricación limitada, personalizada o rápida de productos

Materiales para la impresión 3D

El mercado de los materiales para la impresión 3D es amplio y no deja de crecer. Se están desarrollando impresoras para todo tipo de materiales, sean plásticos o metálicos, e incluso de comida y tejido vivo. Formlabs ofrece el siguiente catálogo de materiales fotopolimerizables para la escritorio.

Resinas estándar

Los materiales estándar de impresión 3D proporcionan una alta resolución, un gran nivel de detalles y un acabado liso de las superficies ideal para la creación rápida de prototipos, el desarrollo de productos y aplicaciones de modelado generales.

Entre estos materiales, ofrecemos la Black Resin, la White Resin y la Grey Resin para un acabado mate y un aspecto opaco; la Clear Resin para piezas que requieran translucidez y un Color Kit para aplicar casi cualquier color personalizado.

Ingeniería

Materiales de impresión 3D para la ingeniería, la fabricación y el desarrollo de productos se han formulado para proporcionar una funcionalidad avanzada, soportar ensayos exhaustivos, rendir bien bajo esfuerzos y permanecer estables con el paso del tiempo.

Los materiales para ingeniería son ideales para imprimir en 3D modelos conceptuales resistentes y precisos, así como prototipos para realizar iteraciones rápidas de diseños, evaluar la forma y el ajuste y optimizar los procesos de fabricación.

Odontología

Las resinas para odontología dan la posibilidad a los laboratorios y consultorios dentales de fabricar rápidamente por un coste asequible distintos productos dentales en sus propias instalaciones, como  modelos dentales ,  guías quirúrgicas biocompatibles,  férulas  y  modelos de ortodoncia para el termoformado de retenedores y alineadores.

Joyería

Las resinas para joyería están formuladas para capturar detalles espectaculares y crear joyería personalizada de manera rentable. Estas resinas son ideales para la creación de prototipos y la fundición de joyería, así como para el moldeo de caucho vulcanizado y el moldeo con vulcanización a temperatura ambiente.

Cerámica

La Ceramic Resin es un material experimental que traspasa las fronteras de lo que es posible con la impresión 3D, diseñado para imprimir piezas con un acabado similar al de una piedra y que puede cocerse para crear una pieza totalmente cerámica.  Fabrica piezas cerámicas para la investigación en ingeniería o crea obras de arte y de diseño características.

¿Cuánto cuesta una impresora 3D?

En los últimos años, las impresoras 3D industriales de alta resolución se han vuelto más asequibles, intuitivas y fiables. Por consiguiente, la tecnología es ahora más accesible para más empresas. Lee nuestra  guía en profundidad sobre los precios de las impresoras 3D o prueba nuestra  herramienta interactiva  para ver si esta tecnología está dentro de las posibilidades de tu negocio.

Recursos de impresión 3D y preguntas frecuentes

¿La impresión 3D es algo nuevo para ti? Explora nuestras guías para conocer los términos más importantes y las características específicas de la impresión 3D y encontrar la mejor solución para tu empresa