Fdm Impresión 3D
Las empresas manufactureras emplean el moldeo por extrusión para fabricar productos con una sección transversal consistente. Entre los artículos domésticos más comunes fabricados mediante este proceso se encuentran las tuberías de PVC, los canalones para la lluvia e incluso las pajitas. El proceso funciona presionando plástico fundido a través de una matriz, una herramienta que proporciona la forma correcta. Aunque el proceso de moldeo por extrusión ofrece ventajas a los fabricantes, también tiene desventajas.
Las empresas manufactureras emplean el moldeo por extrusión para fabricar productos con una sección transversal uniforme. Entre los artículos más comunes que se pueden encontrar en un hogar fabricados mediante este proceso se encuentran las tuberías de PVC, los canalones para la lluvia e incluso las pajitas. El proceso funciona presionando plástico fundido a través de una matriz, una herramienta que proporciona la forma correcta. Aunque el proceso de moldeo por extrusión ofrece ventajas a los fabricantes, también tiene desventajas.
El moldeo por extrusión tiene un coste bajo en comparación con otros procesos de moldeo, lo que se debe, en parte, a la eficacia del proceso. La mayor parte del moldeo por extrusión utiliza termoplásticos, que pueden fundirse y endurecerse repetidamente. Los materiales sobrantes, que normalmente se desechan en otros procesos, pueden reutilizarse. Esto reduce los costes de materias primas y de eliminación de residuos. Salvo avería mecánica o parada programada, las máquinas de extrusión de plástico funcionan continuamente. Esto reduce las posibilidades de escasez de existencias y permite fabricar las 24 horas del día.
Fotopolimerización Impresión 3D
El modelado por deposición fundida (FDM) es un proceso habitual de extrusión de material y está registrado por la empresa Stratasys. El material se aspira a través de una boquilla, donde se calienta y se deposita capa a capa. La boquilla puede moverse horizontalmente y una plataforma sube y baja verticalmente después de depositar cada nueva capa. Es una técnica muy utilizada en muchas impresoras 3D baratas, domésticas y de aficionados.
El proceso tiene muchos factores que influyen en la calidad final del modelo, pero tiene un gran potencial y viabilidad cuando estos factores se controlan con éxito. Aunque FDM es similar a todos los demás procesos de impresión 3D, ya que construye capa por capa, varía en el hecho de que el material se añade a través de una boquilla bajo una presión constante y en un flujo continuo. Esta presión debe mantenerse constante y a una velocidad constante para obtener resultados precisos (Gibson et al., 2010). Las capas de material pueden unirse mediante el control de la temperatura o el uso de agentes químicos. El material suele añadirse a la máquina en forma de bobina, como se muestra en el diagrama.
Impresión 3D por chorro de material
El material en este proceso es un filamento de polímero que se suministra en rollo. Un cabezal de impresión licua el material de forma similar a una pistola de pegamento termofusible. Como resultado, los componentes se crean capa a capa a partir de polímero líquido. Un segundo cabezal de impresión añade material de soporte, que deposita en cavidades y salientes, por ejemplo, porque el componente debe apoyarse en estas zonas durante el proceso de impresión. Este material de soporte se retira una vez terminado el componente.
La tecnología de impresión 3D Fused Filament Fabrication (FFF) cumple los requisitos de las piezas individuales, al tiempo que ahorra mucho material y es capaz de procesar el polímero de alto rendimiento PEEK. Mediante la FFF, el material se funde en forma de filamento, una especie de hebra de plástico, a través del cabezal de impresión utilizando altas temperaturas de hasta 500 °C y se aplica en diferentes capas al componente deseado. El proceso de solidificación controlada del plástico semicristalino es decisivo para la calidad del componente.
Algunos métodos funden o ablandan el material para producir capas de material. Además de la deposición de elementos individuales en la estructura 3D, en esta tecnología es posible la deposición rápida y continua de estructuras unidimensionales dentro de la capa 2D. En la fabricación con filamento fundido, también conocida como modelado por deposición fundida (FDM™), el modelo o la pieza se produce extruyendo pequeñas perlas o corrientes de material que se endurecen inmediatamente mientras se enfrían para formar estructuras en capas. Un chorro o filamento de termoplástico, un filamento metálico u otro material (compuesto) se introduce en un cabezal de boquilla de extrusión (extrusor de la impresora 3D), que licua el material y activa y desactiva el flujo. Mientras tanto, existen impresoras con deposición simultánea de múltiples materiales, que también permiten estructuras de soporte para geometrías complejas.
Tipos de impresoras 3D
La fabricación aditiva por extrusión de material metálico (metal MEX), que es uno de los procesos de impresión 3D, ha ganado más interés por su sencillez y economía. El proceso Metal MEX es similar al proceso convencional de moldeo por inyección de metales (MIM), que consiste en la preparación de la materia prima de polvo metálico y aglutinantes poliméricos, la impresión 3D capa a capa (metal MEX) o la inyección (MIM) para crear piezas verdes, el desbobinado para eliminar los aglutinantes y la sinterización para crear las piezas metálicas consolidadas.
Figura 1. Número de publicaciones relacionadas con el MEX metálico desde 1996 hasta febrero de 2022. Datos de [4][5][8][9][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49][50][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68][69][70][71][72][73][74][75][76][77][78][79][80][81][82][83][84][85][86][87][88][89][90][91][92][93][94][95][96][97][98][99][100][101][102][103][104][105][106][107][108][109][110][111][112][113][114][115][116][117][118][119][120][121][122][123].