Introducción
Impresión 3d es el equipo general de proceso múltiple, cada tecnología tiene su beneficios y limitaciones, por lo que cada proceso de impresión 3D es más adecuado para aplicaciones especiales que otros. Aplicaremos algunos enfoques para ayudarlo a seleccione la manera perfecta. Analizaremos la selección de tecnología desde 3 ángulos diferentes:
- Requisito de materiales.
- Características físicas o visuales.
- capacidad tecnológica como precisión, tamaño de las piezas.
Selección de tecnología por material
Los materiales de impresión 3D son de forma normal en forma de filamento, de polvo a resina, lo que depende del proceso de impresión 3D real. Los polímeros y el metal son dos materiales principales de impresión 3D, otros materiales incluyen cerámica y compuestos. Los polímeros también incluyen termoplásticos y termoestables.
Una vez confirmados los materiales requeridos, el selección del proceso de impresión 3D es fácil, en razón de que solo unas pocas tecnologías aplican los mismos materiales. Por lo tanto, solo necesitamos comparar el costo y las propiedades, y seleccionar las tecnologías de impresión 3D más rentables.
Termoplásticos
Los termoplásticos son los materiales más adecuados para aplicaciones funcionales, incluidas piezas de uso final y prototipos funcionales. Estos materiales tienen excelentes propiedades mecánicas, alta resistencia al impacto, alta abrasión y resistencia química. También podemos agregar carbono, vidrio u otros aditivos en termoplásticos para mejorar las propiedades físicas finales. Los termoplásticos de ingeniería como Nylon, PEI y AS se aplican ampliamente para producir piezas de aplicaciones industriales.
SLS puede producir piezas con mejores propiedades mecánicas y físicas con mayor precisión dimensional. Sin embargo, FDM es una tecnología más económica con menos tiempo de espera.
Según nuestra experiencia con los materiales termoplásticos en la impresión 3D, cuanto mejores sean las propiedades mecánicas de los materiales, más difíciles de producir y con un costo más alto.
termoestables
Los termoestables o resinas son más adecuados para piezas con requisitos estéticos, estos materiales pueden producir piezas con una superficie lisa similar a la inyección y detalles finos. Normalmente, los termoestables tienen una gran rigidez y son más frágiles que los termoplásticos. Por lo tanto, los materiales no son adecuados para aplicaciones funcionales. MJF puede producir piezas con mayor precisión de dimensión y superficies más suaves, pero el costo será más alto que SLA. Ambas tecnologías aplican resinas potocurables similares.
| Tecnología de impresión 3D | Materiales |
| MJF | Resina estándarResina resistente (similar al ABS)Resina duradera (similar al PP)Resina transparenteResina dental |
| ANS | Resina estándarResina resistente (similar al ABS)Resina duradera (similar al PP)Resina transparenteResina dental |
Rieles
Las piezas de impresión 3D de metal tienen excelentes propiedades mecánicas, que pueden funcionar normalmente a altas temperaturas. Esto los anima a ser la tecnología más ideal para aplicaciones ligeras en las industrias aeroespacial y médica. Las piezas DMLS tienen propiedades mecánicas y tolerancias superiores, mientras que Binder Jetting es más económico y también puede producir piezas más grandes.
| Tecnología de impresión 3D | Materiales |
| DMLS | Acero inoxidableTitanioAluminio |
| Chorro de aglomerante | Acero inoxidable |
Otros materiales
Dado que los materiales como la cerámica y la arenisca no se aplican ampliamente, su aplicación es limitada. La única tecnología disponible es Binder Jetting.
| Tecnología de impresión 3D | Materiales |
| Chorro de aglomerante | Cerámico |
Selección de tecnología por aplicación
Una vez que la función o la apariencia visual se convierten en la principal consideración de diseño en la impresión 3D, debemos centrarnos en elegir el proceso más adecuado, que es el elemento más importante para determinar el proceso de selección. Según nuestra experiencia, los polímeros termoplásticos son más adecuados para aplicaciones funcionales, mientras que los termoestables son más adecuados para la apariencia visual.
Funcionalidad
Le ayudaremos a identificar el proceso de impresión 3D más adecuado, que se basa en los requisitos de diseño para las funciones.
| Funcionalidad | Tolerancia | Bajo (±0,5 mm) | FDM |
| Medio (±0,3 mm) | SLS | ||
| Alto (±0,1 mm) | MJFSLA | ||
| Alta resistencia | Bajo (< 30MPa) | FDM | |
| Medio (30-85MPa) | SLS | ||
| Alto (> 85MPa) | DMLSBinyección de aglomeranteFDM | ||
| Propiedades especiales | Resistencia química | SLS | |
| Resistencia al calor | SLSSLA | ||
| Biocompatible | DMLSFDMSLA | ||
| Flexible | Alta elongación | FDMSLS | |
| Suave/similar al caucho | MJFSLA |
Además, también recomendamos alguna información como la siguiente:
- Una vez diseñadas las piezas que interferirán con otros componentes, debemos definir el nivel necesario de tolerancias. Sin embargo, mayor precisión dimensional aumentará el costo. Las opciones alternativas son terminar características con dimensiones críticas o pequeños detalles después del proceso de impresión 3D.
- La resistencia general de la pieza depende de diferentes propiedades mecánicas y físicas. Podemos usar la resistencia a la tracción como guía de selección, para simplificar la selección. Para alta resistencia y rigidez, DMLS o FDM con fibras de carbono continuas son la selección perfecta.
- Los materiales de ingeniería tienen propiedades especiales, como resistencia al calor, resistencia química o biocompatibilidad.
- La flexibilidad es el alto alargamiento a la rotura, hay TUP disponible en SLS y FDM.
Apariencia visual
Una vez que la apariencia visual es la principal preocupación de nuestras piezas de impresión 3D, podemos seleccionar la tecnología más adecuada mediante el siguiente cuadro.
| Apariencia visual | Superficie lisa | Marcas de apoyo | ANS |
| Sin marcas de soporte | MJF | ||
| Transparente | Marcas de apoyo | ANS | |
| Sin marcas de soporte | MJF | ||
| Textura | relleno de madera | FDM | |
| relleno de metal | FDM | ||
| A todo color | Polímero | MJF | |
| Arena | Chorro de aglomerante |
Además, también recomendamos alguna información como la siguiente:
- Tanto SLA como MJF pueden producir piezas con superficies lisas y similares a las de moldeo por inyección. La principal diferencia de estas dos tecnologías son las estructuras de soporte, el soporte MJF es soluble, mientras que el soporte SLA debe eliminarse manualmente.
- MJF puede producir piezas completamente transparentes, mientras que SLA solo puede producir piezas semitransparentes, que pueden procesarse posteriormente a 100% ópticamente transparente.
- Los filamentos FDM de relleno de madera o de metal pueden producir una textura especial como similar a la de la madera o al metal. Las partes parecidas al caucho son blandas, que se pueden doblar y comprimir, pero carecen del rendimiento del verdadero caucho.
- MJF y Binder Jetting pueden proporcionar capacidades de impresión a todo color. MJF también puede ofrecer materiales con mejores propiedades físicas y capacidad para múltiples materiales.
Selección de tecnología por capacidades de fabricación
Una vez finalizado el diseño de impresión 3D, las capacidades de fabricación de cada tecnología determinarán el proceso de selección final. Es fundamental tener una visión general de la mecánica fundamental de cada tecnología y comprender completamente el beneficios clave y limitaciones.
Hay algunas reglas para interpretar los siguientes datos:
- Precisión dimensional determina los detalles de las características y la calidad de las piezas. El proceso con mayor precisión creará características más finas.
- Tamaño de construcción determina las dimensiones máximas de las piezas. Para piezas de tamaño de construcción excedido, deberíamos considerar dividir la pieza en múltiples componentes y ensamblarla más tarde.
- Estructura de soporte determina el nivel de libertad de diseño. Las tecnologías sin soporte como SLS, o soporte soluble como MJF, o extrusión dual como FDM, tienen pocas limitaciones. Lo que puede producir más estructuras de forma libre.
| Tecnología de impresión 3D | Precisión dimensional | Tamaño de construcción | Apoyo |
| FDM | ±0,5 mm | 200×200×200mm | Disoluble disponible |
| ANS | ±0,1 mm | 145×145×175mm | Siempre Requerido |
| SLS | ±0,3 mm | 300×300×300mm | No requerido |
| MJF | ±0,05 mm | 200×200×200mm | Siempre requerido (disoluble disponible) |
| DMLS | ±0,1 mm | 200×200×200mm | Siempre Requerido |
| Chorro de aglomerante | ±0,2 mm | 200×200×200mm | No requerido |
Altura de la capa
La altura de la capa es otro elemento importante que debemos considerar en la selección de tecnología. Debido a la naturaleza aditiva de la impresión 3D, la altura de la capa determina la suavidad de la superficie y el tamaño mínimo de las características. La altura de la capa más pequeña disminuirá el efecto de escalón y producirá una superficie más precisa.
| Tecnología de impresión 3D | Altura típica de la capa |
| FDM | 50-400 micras |
| ANS | 25-100 micras |
| SLS | 80-120 micras |
| MJF | 16-30 micras |
| DMLS | 30-50 micras |
| Chorro de aglomerante | 100 micras |
Conclusión
Debemos confirmar si la funcionalidad o la apariencia visual es la primera prioridad en el proceso de selección inicial. Una vez que confirme el material, una comparación de costo versus propiedades es el punto principal del proceso de selección. Si está interesado en nuestra tecnología 3D profesional, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería ahora.