- ¡¡Entonces!! ¿Qué es la impresión 3D y cómo funciona?
- ¿La impresión 3D es nueva en el mercado?
- ¿Cómo se puede empezar con las impresoras 3D?
- ¡La impresión 3D no es mágica!
- ¿Cuál es el futuro de la impresión 3D?
Impresión 3D, impresión aditiva o litografía estéreo, si se ha encontrado con estos términos y simplemente parpadeó, probablemente desee leer este artículo para conocer este asombroso mundo de la impresión 3D. La impresión 3D es un campo en rápida expansión, con la popularidad y los usos de las impresoras 3D creciendo cada día. En este artículo, intentaremos dar una introducción a las impresoras 3D para un novato, cómo uno podría beneficiarse de ellas y cómo va a cambiar las cosas en el futuro.
¡¡Entonces!! ¿Qué es la impresión 3D y cómo funciona?
La impresión 3D o la fabricación aditiva es un proceso de creación de objetos sólidos tridimensionales a partir de un archivo digital. Utiliza una impresora similar a una máquina que funde un material (comúnmente plástico) y lo vierte sobre una base de una manera predefinida, creando así sucesivas capas para hacerlo tridimensional. En pocas palabras, la impresora construye una barra de pan rebanada por rebanada.
Hay muchos tipos de tecnologías de impresión 3D disponibles, pero la más utilizada es la estereolitografía (SLA) porque es más asequible en comparación con otras.
Esta máquina es capaz de convertir cualquier archivo diseñado en 3D en un objeto 3D mediante los siguientes pasos.
- El software comprueba un archivo 3D para ver si se puede imprimir.
- Luego, el software corta el archivo y lo envía a una máquina.
- Se alimenta un filamento de plástico a través del cabezal de impresión.
- El filamento se derrite y la cabeza luego lo deposita en una plataforma de construcción.
- La cabeza se mueve depositando el material para que forme la parte inferior del objeto.
- El cabezal vuelve a su posición inicial y se baja la plataforma de construcción.
- Luego, la cabeza construye la nueva capa sobre la primera y esto se repite hasta que el objeto está listo.
¿La impresión 3D es nueva en el mercado?
¡No, definitivamente no! El hecho de que las impresiones 3D hayan recibido más atención en estos días, no es que esta idea o tecnología sea nueva. Te sorprendería saber que todo empezó a finales de 1980, cuando se acuñó el término fabricación aditiva, básicamente se utilizaba para la creación rápida de prototipos. Pero más tarde, alrededor de 2014, con el auge de las impresoras 3D de bajo costo, la tecnología se ha convertido en un movimiento disruptivo para aficionados, estudiantes, tecnoemprendedores, inventores, profesores, investigadores y quienes no. Por lo tanto, está consiguiendo un mercado amplio y un gran margen de futuro.
Las impresoras 3D se fabricaron originalmente para ayudar a los astronautas. Fue difícil para el equipo empacar todas las herramientas y materiales que necesitarían en el espacio para trabajar en su proyecto. Tener herramientas sobrantes aumentará el peso de la lanzadera, lo que eventualmente aumentará el consumo de combustible. Entonces se les ocurrió esta idea en la que la impresora 3D se enviará al espacio junto con los astronautas, cuando necesiten herramientas o materiales para trabajar, simplemente tienen que hacer clic en el archivo STL e imprimirlo. Si se va a realizar algún diseño nuevo o de emergencia, el diseño se realizará en la estación base y se enviará a la tripulación para que lo imprima. Pero a medida que la tecnología avanzó, las cosas cambiaron, ahora es asequible para todos los hogares tener una impresora.
"Pero ahora mucha gente comete el error de considerar la impresión 3D simplemente como otro método de creación de objetos, que solo permite una mayor flexibilidad de forma a costa de la velocidad y la precisión. Pero ese es un punto de vista estrecho para considerar la impresión 3D. El concepto de impresión 3D se parece más a la fabricación digital, discreta y de formas libres. Con la suposición básica de que una vez que puede "cortar" el objeto de deseo y organizar los pequeños trozos en capas tras capas, la aplicación y las implicaciones se vuelven infinitas. plásticos, electrónica, alimentos e incluso tejidos humanos, cualquier cosa que sea compleja para el método actual de producción en masa (lo suficientemente compleja como para crear una sola unidad de manera rentable) es ahora una posibilidad ", dice Onkar Kulkarni en una de sus respuestas de quora.
¿Cómo se puede empezar con las impresoras 3D?
Dado que la tecnología reciente ha reducido el precio de las impresoras 3D lo suficientemente bajo como para que una persona promedio las compre y use, la impresión 3D ya no es un equipo mágico o de nivel industrial. Gracias a los foros y diseños en línea, ahora cualquiera que pueda operar una computadora puede imprimir su imaginación. Al igual que las impresoras láser se han vuelto comunes en nuestra casa, estas impresoras 3D aún no han llegado a nuestra casa o lugar de trabajo. Entonces, veamos cómo se puede comenzar con la impresión 3D, para que cualquier impresión tenga lugar, los siguientes son los cuatro pasos simples que se deben seguir:
1. Modelado CAD en 3D
2. Cortar y otros ajustes.
3. Impresión inteligente por capas
4. Pieza completa
MODELADO CAD 3D :
Sí, para imprimir algo con tu impresora tienes que diseñarlos con un software de modelado.
Si es un diseñador profesional, puede utilizar cualquier software de modelado que tenga la capacidad de guardar un archivo en.STL (estereolitografía) o.OBJ (objeto). Una vez que se crea el diseño, se puede llevar a la etapa de corte. Aquí puede modificar, editar o modificar su diseño como desee, ya que usted mismo hace el diseño completo.
Si eres un estudiante, entonces hay toneladas de software de código abierto gratuito disponible que puedes usar en el diseño en tu mente. Sería como colocar un bloque de construcción. Si su diseño es demasiado bueno, algunas comunidades en línea también lo pagarán.
Si eres un novato y no tienes idea de cómo diseñar un modelo 3D, ¡no te preocupes! Hay muchos sitios web que ofrecen archivos STL gratuitos. Estos archivos son probados e impresos por personas que los diseñaron, por lo que es confiable y fácil de imprimir. La única limitación de estos archivos es que vienen en formatos.STL (principalmente). Este formato no se puede personalizar de la manera que nos gusta, pero incluso entonces se puede cambiar de tamaño con la ayuda de un software de corte. Si eres un principiante absoluto, te recomendamos que empieces con algunos diseños disponibles en el mercado.
Una vez que se realiza el diseño, el trabajo del software de modelado 3D termina. Los archivos ahora se envían al software Slicing donde se prepara para que la impresora los imprima.
REBANADO Y OTROS AJUSTES:
Los modelos que se diseñan tienen que convertirse en una serie de código llamado G-Code para que la impresora lo reconozca y comience a imprimir. Esta parte se llama rebanar. La calidad de la impresión depende de los ajustes que se realicen aquí. ¡Antes de entrar en esto, nos familiarizamos con lo simple que es realmente una impresora 3D!
¡La impresión 3D no es mágica!
Si todavía está confundido o sorprendido de cómo funciona realmente la impresora 3D, créame, no es una ciencia espacial. Hay muchos estudiantes que han intentado construir una impresora 3D por sí mismos con éxito. En los siguientes párrafos, explicaré las partes de una impresora 3D básica que le ayudarán a comprender mucho mejor las impresoras.
Las partes típicas de una impresora 3D se muestran en la siguiente imagen.
El extrusor es la parte más importante de nuestra impresora. Este es el lugar donde los filamentos se funden y se extruyen. La extrusora consta de un tubo estrecho a través del cual un motor paso a paso empuja el filamento. Consiste en un material de calentamiento comúnmente llamado extremo caliente que calienta el filamento, el filamento calentado se empuja fuera de la boquilla de manera similar a presionar la pasta de dientes fuera de su boquilla. A medida que el filamento se derrite, el motor paso a paso empujará el filamento hacia adentro, que se montará como un carrete en un portacarretes.
Hay muchos tipos de filamentos y muchos más salen al mercado cada mes. Cada filamento tiene su diámetro y temperatura de impresión, el PLA más utilizado que tiene una temperatura de 180-210 ° C.
Esta configuración completa de la extrusora está montada sobre rieles móviles. A medida que el filamento se derrite y sale, la extrusora es movida por otros motores paso a paso (en la dirección de las flechas rojas) presentes en la dirección requerida y se imprime en la placa base.
Ahora que tenemos una idea básica de cómo funciona nuestra impresora, volvamos a nuestro software SLICING. El software más utilizado es Cura, este software fue creado principalmente para la impresora llamada Ultimaker. Pero desde que se hizo de código abierto y gratuito, la mayoría de las impresoras han comenzado a usar Cura.
En este software, la configuración de impresión se envía al igual que lo hacemos con nuestra impresora láser. Aquí podemos escalar, alinear y orientar nuestro modelo de impresión. Otros ajustes cruciales como la temperatura, la velocidad de retracción, el flujo del diámetro de la boquilla del filamento, etc. se alimentan a la impresora mediante este software.
CAPA - IMPRESIÓN WISE:
Según la configuración, el software mismo mostrará el tiempo de impresión y la longitud del material necesarios para la impresión, como se muestra en la imagen siguiente. Aquí el tiempo de impresión es de 1 hora 14 minutos y el material utilizado será de 10 gramos. Las otras configuraciones para esta impresión también se pueden encontrar en la imagen
Una vez que se carga el archivo STL y se realizan las configuraciones, este software se puede usar para visualizar cómo se realizará nuestra impresión usando la opción de capas, como se muestra en la imagen a continuación. Así se verá la impresión cuando imprima la capa 78 de esta impresión. La línea de color azul indica el camino de nuestra extrusora.
Una vez hecho esto, el archivo se puede convertir en un código G que se puede enviar a la impresora para imprimir. Eso es todo, tu modelo se imprimirá en el tiempo mencionado.
¿Fue tan difícil?
¿Cuál es el futuro de la impresión 3D?
Sin embargo, la impresión 3D tiene sus propios desafíos. Sufre de una velocidad de funcionamiento lenta, defectos mecánicos en los productos y opciones limitadas de materiales (principalmente plástico). Debido a la baja velocidad de funcionamiento de las impresoras 3D, las empresas de fabricación pueden salir perdiendo frente a la competencia con una estrategia de comercialización ineficiente. Pero, con suerte, este campo está evolucionando a medida que lee este artículo y tiene un gran alcance por delante. Todo depende de cómo se decida utilizar esta tecnología.