La historia de la impresión 3D

A lo largo de la historia de la impresión 3D, se han utilizado una variedad de nuevos métodos y materiales. Estos métodos y materiales han permitido la creación de muchos tipos diferentes de objetos. Estos incluyen: extrusión de materiales, chorro de aglomerante y fabricación aditiva (AM).

Extrusión de materiales

Conocido por una variedad de nombres, como modelado por deposición fundida (FDM) e impresión por inyección de plástico, la extrusión de materiales es el proceso más popular para los aficionados a las impresoras 3D. Utilizando un cabezal de impresión calentado, procesa filamentos termoplásticos para construir piezas capa por capa.

También se utiliza en entornos industriales para fabricar prototipos. Se puede utilizar con una amplia variedad de materiales, incluidos termoplásticos, compuestos y metales.

El primer paso en el proceso es alimentar el material a través de una boquilla. Dependiendo de las características reológicas del material, las velocidades de desplazamiento varían de 5 a 60 milímetros por segundo.

Un conjunto extrusor calentado consta de una boquilla, un bloque de calentamiento y un lecho calentado. Estos elementos ayudan a reducir la deformación y mejorar la adherencia de las piezas. Las cámaras de gas inerte también aumentan las características mecánicas de las piezas producidas.

El extremo caliente de la extrusora suele estar aislado con cinta adhesiva de poliimida resistente al calor. La extrusora suele estar guiada por motores paso a paso.

Chorro de aglomerante

Desarrollada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en 1993, la inyección de ligante metálico es una técnica de fabricación aditiva que permite la creación de piezas a partir de polvo metálico. La ventaja de este proceso frente a otras técnicas de impresión 3D es su rapidez. También tiene un bajo consumo de energía y una menor huella de carbono. Esto es especialmente beneficioso para las geometrías internas.

Metal Binder Jetting es un proceso que utiliza un agente aglutinante para fusionar capas de polvo metálico. El proceso se lleva a cabo típicamente a temperatura ambiente. Esta es una buena opción para la producción de lotes bajos a medianos.

Binder Jetting se puede utilizar con una variedad de materiales en polvo. Algunos materiales populares incluyen cerámica y metales. Este proceso se utiliza para crear prototipos y piezas de metal de bajo costo.

Las impresiones a todo color son una aplicación popular de Binder Jetting. Según el material, puede ser necesario infiltrar la pieza con acrílico o cianoacrilato (superpegamento). Este proceso permite una mayor vitalidad y detalle.

Fabricación aditiva (FA)

Usando tecnología que se ha desarrollado en las últimas décadas, la fabricación aditiva (AM) es un proceso que crea objetos tridimensionales capa por capa. Este tipo de fabricación se utiliza a menudo para crear diseños y objetos complejos que, de otro modo, serían imposibles de realizar.

La tecnología ha recorrido un largo camino desde su introducción en la década de 1980. Hoy en día, puede construir tejido humano e implantes personalizados, construir metales e incluso construir hormigón. Este artículo proporcionará una descripción general de la fabricación aditiva desde sus inicios hasta finales de la década de 2000.

La fabricación aditiva es un proceso controlado por computadora que construye una pieza capa por capa a partir de un modelo de computadora digital. El proceso es útil para la creación rápida de prototipos y diseños complejos, así como para la reparación de productos y reparación de máquinas.

Aunque la fabricación aditiva existe desde hace más de tres décadas, su uso en la producción se ha generalizado en la última década. Tiene muchas ventajas, incluido menos desperdicio de material, un proceso de fabricación más rápido y la capacidad de fabricar piezas personalizadas.

Futuro de la impresión 3D

Casi 40 años después de su introducción, la impresión 3D sigue en alza. Hoy en día, hay más de 80 fabricantes de impresoras 3D, con nuevos jugadores ingresando al mercado. Esto significa que la industria es más competitiva que nunca.

La competencia obligará a las empresas a centrarse en la innovación y el desarrollo. Esto es bueno para la industria en su conjunto. Sin embargo, también significará que los jugadores establecidos tendrán que reenfocar su negocio.

El siguiente paso en la evolución de la fabricación aditiva será la automatización. Esto asegurará que los procesos sean más eficientes, simplificados y que se mejore la calidad. Combinada con hardware y software, la automatización formará el núcleo de un ciclo de producción digital de extremo a extremo.

Esto permitirá crear nuevos materiales con mayor rendimiento y menores emisiones. En última instancia, una elección más amplia de materiales dará como resultado una mejor adopción en todas las industrias. También abordará cuestiones de sostenibilidad, lo que permitirá la recuperación de materiales de desecho.

Las tecnologías inteligentes mejorarán la repetibilidad del proceso y reducirán el riesgo de falla durante una construcción. También pueden documentar el proceso de construcción en tiempo real y alimentar los sistemas de aprendizaje automático.