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¿Cómo funciona la impresión 3D?

Anonim

Imagine una pistola de pegamento caliente controlada por robot que usa plástico en lugar de pegamento, y tiene los conceptos básicos de una impresora 3D. Los hilos de plástico se introducen en un cabezal de impresión, que se calienta para fundir el material. El cabezal de impresión se mueve con gran precisión en tres dimensiones y deja caer líneas de plástico sobre la cama de impresión, la tabla en la que se imprime. La impresora hace esto una y otra vez, acumulando capas de plástico hasta que forma una pieza 3D.

Todo comienza con modelos 3D

Cada objeto impreso en una impresora 3D comienza con un modelo 3D. Por lo general, estos se realizan en un programa de CAD diseñado para trabajar en modelos 3D del mundo real, como TinkerCAD, Fusion360 o Sketchup. Esto es un poco diferente a cómo se podrían hacer los modelos 3D para películas o juegos, aunque ciertamente podría imprimir figuras muy detalladas del software de modelado 3D tradicional.

Una de las ventajas de una impresora 3D es que puede imprimir casi cualquier cosa. Algunos modelos son tan complejos que son imposibles de realizar con las técnicas de fabricación tradicionales como el moldeado o el enrutamiento CNC, y es ahí donde las impresoras 3D toman una ventaja obvia. Sin embargo, no solo se usan para hacer formas geométricas de fantasía, ya que, por lo general, es mucho más barato que el departamento de investigación y desarrollo de una gran fábrica imprima un solo modelo en plástico en lugar de armar toda la fábrica para hacer la pieza real. Esto se denomina creación de prototipos, lo que hace un borrador para ayudar a probar la copia final sin perder tiempo y materiales valiosos.

Cortando el modelo para la impresión

Dado que una impresora no entiende cómo tomar una malla 3D compleja y convertirla en un modelo impreso, el modelo 3D debe decodificarse en información que la impresora pueda entender. Este proceso se denomina rebanar, ya que realiza un escaneo de cada capa del modelo y le dice a la impresora cómo debe mover el cabezal de impresión para crear cada capa a su vez. Se realiza con la ayuda de un rebanador, un programa que maneja todo esto por ti, como CraftWare o Astroprint.

El rebanador manejará el "relleno" del modelo, creando una estructura de celosía dentro de un modelo sólido para darle una estabilidad adicional. Esta es un área en la que brillan las impresoras 3D: pueden imprimir materiales muy fuertes con densidades realmente bajas, al crear estratégicamente bolsas de aire dentro del modelo y hacerlo mucho más ligero.

Otra cosa que el slicer maneja son las columnas de soporte. Dado que la impresora no puede depositar plástico en el aire, se deben crear columnas de soporte para permitir que la impresora salve la brecha. Estos son extraíbles, pero se utilizan en el proceso de impresión para garantizar que no se colapsen.

Una vez que la rebanadora haya terminado, enviará los datos a la impresora 3D para iniciar el proceso de impresión.

Esperando mucho tiempo

Una vez que se inicie la impresora, notará el problema principal con la impresión 3D de hoy: es tremendamente lento. Si bien una impresora 2D puede imprimir un libro completo en un par de minutos, la mayoría de las impresiones en 3D tardarán varias horas, si no días, en finalizar la impresión. Y si arruinó la configuración, configuró incorrectamente la cortadora de datos, o simplemente se topó con ella un poco, podría perder toda la impresión.

Hay algunas tecnologías más rápidas que producen salpicaduras en la industria, como el Carbon M1, que utiliza láseres disparados en un lecho de líquido y extrae la impresión, acelerando significativamente el proceso. Pero este tipo de impresoras son muchas veces más complicadas, mucho más caras y hasta ahora solo funcionan con plástico.

Entonces, ¿debería comprar una impresora 3D?

Si no está interesado en diseñar e imprimir piezas, ciertamente no va a reemplazar su aburrida impresora 2D en el corto plazo.

Las impresoras que la mayoría de los consumidores compran usualmente imprimen en plástico, aunque hay impresoras exóticas (y caras) que se utilizan en la industria y que pueden imprimir casi cualquier cosa. Incluso hay una impresora 3D que puede imprimir carne artificial. La tecnología se está moviendo muy rápidamente y tiene implicaciones significativas en muchas industrias. Seguramente algún día, podrá imprimir comidas gourmet desde una impresora de alimentos comestibles, pero hasta ese momento sigue siendo un dispositivo industrial y de aficionado.

Aún así, con los precios bajando todo el tiempo, puede ser un pasatiempo divertido, especialmente si construyes algo donde se usan pequeños modelos de plástico.

Créditos de la imagen: Kaca Skokanova / Shutterstock

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