Las impresoras 3D 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.
Las primeras impresoras 3D eran grandes y caras de utilizar, con el tiempo 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 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.
Tipos de impresoras 3D
Hay diferentes tipos de impresora 3D, pero en la que nos vamos a centrar es en las impresoras FDM, la cuales utilizan termoplásticos para funcionar y son las más comunes en los hogares. Este tipo de impresoras hacen uso de los filamentos de plástico PLA, PETG, ABS… aunque también se ha llegado a utilizar filamentos de madera, corcho e incluso el café.
Las impresoras SLA en cambio se basan en el uso de resinas, sus acabados son mucho mejores y permiten un mejor prototipaje. A día de hoy la SLA son ampliamente utilizadas por los que no requieren color 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 seguros y no son recomendadas para manos inexpertas.
Composición y funcionamiento de una impresora FDM
El proceso de impresión en una impresora 3D es el siguiente:
- Se carga el filamento de termoplástico en la impresora, el cual es alimentado en el extrusor. Dentro del cual es – calentado hasta fundirse. El extrusor es muy parecido en funcionamiento de una pistola de cola caliente.
- 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 delante y atrás.
- La impresora imprime el objeto por capas, utilizando el filamento adecuado para cada uno. Muchas veces será necesario cambiarlo a mitad de la impresión.
- 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 irá imprimiendo capa por capa hasta terminar el objeto, proceso que según la impresora que utilicemos puede llegar a durar horas e incluso días.
¿Cómo obtener los archivos para nuestra impresora?
Lo primero que vais a necesitar es un programa de diseño asistido por ordenador o CAD que os permita modelar en 3D el objeto, podéis optar por el que más os guste y con el que os sintáis más cómodos. Tenemos casos como Fusión 360, Blender (el famoso AutoCAD utilizado por los arquitectos), o incluso Rhinoceros que es altamente popular entre los diseñadores de joyas, aunque también podéis optar por el fácil aunque simple TinkerCAD de Autodesk. Todos ellos son válidos para que podáis crear vuestros objetos y si os interesa los podéis compartir en la red con otros usuarios para que los puedan imprimir.
Otro método que se utiliza son los escáneres 3D, esto son cámaras que utilizan CCDs de infrarrojos o de tiempo de luz para medir la distancia de cada objeto respecto a la cámara, para así tener un modelo volumétrico del objeto. Es una técnica que se utiliza mucho en medicina para tener imágenes en 3D, pero debido a que no se basa en polígonos, sino en vóxeles requiere la transformación del modelo a uno poligonal o basado en triángulos para poderse manipular después en un programa de CAD.
¿Qué es el Slicing para la impresión 3D?
Las impresoras 3D imprimen los objetos por capas, imprimiendo cada una encima de la otra en un proceso donde cada vez el modelo real va ganando más altura. Al contrario de otros métodos de impresión de objetos no estamos hablando de fundir un objeto en un molde o esculpir sobre una piedra.
Esto hace que sea necesario el uso de software que toma el modelo original y lo convierte en un formato de archivo donde se define como son cada una de las capas que forman el objeto a imprimir. Al proceso lo llamamos Slicing y este tipo de aplicaciones Slicers.
No solamente transforman el modelo en una serie de capas que la impresora 3D puede utilizar, sino que en muchos casos nos permiten ajusta la altura de cada capa, la densidad de relleno, crear incluso soportes para que la estructura 3D se sostenga por si sola por si fuese necesario en medio de la impresión. Por lo que este tipo de software también forma parte del proceso creativo para poder obtener la mejor pieza posible.
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