Conceptes bàsics dimpressió 3D: tipus dimpressora 3D

La impressió 3D no funciona com la impressió normal, mentre que quan es tracta de tinta sobre paper, gairebé qualsevol màquina que utilitzi, bé, paper i tinta, ho farà, la impressió 3D és molt més específica. No totes les impressores, ni tan sols tots els tipus d'impressores són adequades per a cada tipus de filament o projecte; haureu de fer la vostra recerca abans d'escollir-ne una per assegurar-vos que obteniu el tipus adequat per a les vostres necessitats.

Aquí teniu un resum d'alguns dels tipus més comuns d'impressores 3D que podeu trobar. No és una llista exhaustiva, però aquests són els que un entusiasta de la impressió en 3D ha de conèixer!

SLA

SLA o estereolitografia va ser el primer tipus d'impressió 3D de la història. Creat l'any 1986 per Chuck Hall, utilitza una tècnica d'impressió que s'anomena polimerització en tina: utilitza goma de fotopolímer que s'exposa a una font de llum. Aquest tipus d'impressora és ideal per a superfícies llises i alts nivells de detall en projectes impresos.

No és especialment per a principiants i té molts usos en medicina, on s'utilitza per imprimir models anatòmics i microfluídica. La impressora utilitza múltiples miralls disposats per apuntar un pilar làser a través de la geniva utilitzada com a filament, de manera que pugui formar les diferents capes a la zona de formació.

La precisió i la velocitat són clau, i els projectes d'impressió 3D es creen des de la base. A més dels usos esmentats en medicina, aquesta tècnica d'impressió també és útil en l'aviació i la indústria de l'automòbil. Les impressores d'aquest tipus inclouen ProJets i Vipers.

SLS

La sinterització làser específica o SLS suavitza les pols de niló en una estructura de plàstic sòlida. Els materials utilitzats són termoplàstics, el que significa que els resultats són resistents, adequats per a ajustos ràpids i usos d'alt impacte. La tècnica utilitzada s'anomena power bed fusion. S'escalfarà un termoplàstic fins que es liqua i després es posarà en capes a l'etapa de formació. S'utilitza un làser per sinteritzar la pols que s'ha apilat en una capa sòlida i dura, i quan s'ha completat un segment creuat, l'escenari baixa a l'alçada d'aquesta capa, s'afegeix més pols i el làser la torna a sinteritzar. a un sòlid.

L'excés de pols que s'afegeix però no sinteritzat serveix com una mena de material de suport que finalment caurà. Per això no calen estructures de suport. El principal avantatge de SLS és que crea grans propietats mecàniques, amb l'inconvenient d'un termini de lliurament més llarg que altres tipus d'impressores. Alguns exemples inclouen Sinterit Lisa, Formlabs Fuse 1 i Sharebot SnowWhite 2.

FDM/FFF

El modelatge de deposició fusionada i la fabricació de filaments fusionats són tipus d'impressora similars. Expulsen una fibra plàstica capa per capa cap a l'etapa de conformació. D'aquesta manera, es poden crear models complets de manera relativament ràpida i eficient. Les superfícies creades solen ser qualsevol cosa menys llises i els models resultants tampoc solen ser massa forts. En altres paraules, l'ús real de les peces impreses pot ser bastant limitat. Malgrat això, aquest tipus d'impressora és una opció fantàstica per als principiants, ja que és fàcil d'utilitzar i és fàcil d'utilitzar.

Dit això, aquest tipus d'impressora pot ser una de les més assequibles per a impressores amb un pressupost. Una bobina de filament s'introdueix a la impressora i després s'empeny a través d'un broc escalfat. Els materials més utilitzats són PLA, ABS i PET, però alguns altres també funcionen, depenent del broc utilitzat.

El capçal de la impressora es mou al llarg dels eixos establerts i distribueix el plàstic liquat capa per capa. Quan s'ha completat una capa, s'inicia la següent capa fins que l'objecte estigui complet. Alguns dels millors usos d'aquesta tècnica són els accessoris i les carcasses, però FFF i FDM també són adequats per a tot tipus de petits projectes d'impressió de tocador.

Els models d'impressora inclouen Snapmaker i Ultimaker, així com molts altres. Tenint en compte la difusió d'aquest tipus d'impressores ara, hi ha molts models diferents en tots els rangs de preus.

DLP

El processament de llum digital és una mica similar a la impressió SLA. Imprimeix més ràpid i descobreix capes al mateix temps en lloc de fer-ho en parts creuades amb l'ús d'un làser. SLA i DLP tenen propòsits d'ús similars i són models de forma d'infusió. A diferència de FFF, les superfícies són llises i, per tant, els projectes poden trobar aplicacions en coses com ara aplicacions dentals.

D'altra banda, les impressions DLP són una mica febles. Normalment no són útils per a peces mecàniques o qualsevol cosa que requereixi una estabilitat especial. Pel que fa a les diferències entre SLA i DLP: on el primer utilitza un làser per dibuixar formes arrodonides, DLP utilitza una pantalla per projectar voxels quadrats d'una mida mínima determinada per tal de crear les formes que s'estan imprimint.

Les impressores d'aquest tipus inclouen la Micromake L2, SprintRay Moonray i Anycubic Photon S.

MJF

Les impressores Multi Jet Fusion munten peces a partir de pols de niló. En lloc d'un làser (com a la impressió SLS), s'utilitza un clúster d'injecció de tinta per aplicar la calor per fondre la pols. El resultat són propietats mecàniques més estables i predictibles, així com millors resultats superficials.

Els temps de fabricació més ràpids que ofereix aquesta tècnica també condueixen a costos de creació més baixos en general. El capçal d'impressió expulsa centenars de petites gotes de fotopolímer que es curen i es solidifiquen més tard a la llum UV. Quan una capa es cura, s'aplica la següent capa fins que l'objecte estigui complet.

Aquesta tècnica sí que necessita un material auxiliar que es tregui en la posterior manipulació. Tot i que això pot presentar algunes dificultats, MJF és una de les úniques tècniques que permet a les impressores produir diversos objectes en una sola línia sense sacrificar la velocitat de creació. També pot produir coses amb diferents materials i en to complet. Això significa que quan es disposa de manera òptima, MJF pot produir en massa peces idèntiques petites molt més ràpidament que qualsevol altre tipus d'impressora. Les impressores d'aquest tipus inclouen la sèrie HP Jet Fusion.

PolyJet

Les impressores PolyJet produeixen peces suaus i precises adequades per a una varietat de coses. Ofereixen una resolució de capa microscòpica i poden produir parets primes i elements complexos, ja que poden treballar amb la més àmplia varietat de materials de qualsevol impressora 3D (sempre que estiguin equipats amb el broquet/llit adequat, és clar). Les impressions PolyJet es poden utilitzar per crear accessoris, motlles i diverses eines de fabricació.

Hi ha una varietat de models d'impressora específics per al treball dental: per a laboratoris dentals i impressió dental. Les impressions ràpides i d'alta qualitat que resulten d'aquesta tecnologia la converteixen en una opció fantàstica per a aquest tipus d'ús mèdic. Aquestes impressores funcionen utilitzant diversos capçals d'injecció: dipositen una capa de material de construcció lliscant al llarg d'un eix. Cada cap aporta quantitats diferents en diferents punts per tal de crear quina sigui la forma d'aquesta capa. Les configuracions més habituals d'aquestes impressores inclouen un capçal d'impressió d'estil d'injecció de tinta amb múltiples broquets.

Els materials distribuïts són fulgurats i endurits per una capa UV abans que la impressora es mogui: la plataforma deixa caure una capa i s'afegeix la següent capa. Les matèries primeres i els filaments s'emmagatzemen no en bobines, sinó en cartutxos connectats als broquets, no a diferència d'una impressora d'injecció de tinta normal. Les impressores d'aquest tipus inclouen la sèrie Connex 3, la Objet30 i la DentaJet J5.

DMLS

Les impressores DMLS tenen una aplicació principal: imprimir coses basades en metall. Utilitzant additius basats en metalls, DMLS són les màquines estàndard per a qualsevol tipus d'impressions 3D que incloguin filaments MF. Tot i que algunes altres impressores també són capaços de manejar el material, les DMLS són especialment bones per crear peces uniformes amb qualitats similars a les que es van fer fora de metall "normal".

DMLS és l'abreviatura de Direct Metal Laser Sintering, i això és exactament com funciona: utilitza un làser de gran potència per fondre capes en pols de barreges de metall/plàstic abans d'endurir-les de nou per crear el projecte. Funciona de manera similar a com es podria soldar o soldar amb un làser molt fi i precís, però és més ràpid i molt més precís del que les mans humanes podrien esperar.

Aquestes impressores són bastant complicades d'utilitzar i requereixen/utilitzen alguns elements no convencionals (com ara la cambra de construcció, normalment plena de gas d'argó) i, per tant, realment no són adequades per a principiants, sobretot tenint en compte els seus preus dolorosament elevats. Dit això, poden treballar amb diversos aliatges i metalls, com ara acer, titani, níquel, cobalt i coure. Els models d'impressora DMLS inclouen l'EOS M 290 i la FormUp 350.

EBM

Electron Beam Melting és un tipus d'impressió de fusió en llit de pols. Utilitza un feix d'electrons en lloc del típic làser per fusionar partícules i construir la peça. Crea estructures increïblement estables i resistents fusionant metall amb metall. Actualment, aquesta tecnologia només és utilitzada i fabricada per una empresa: GE Additive.

En comparació amb altres impressores que utilitzen làsers com a font de calor, les impressores EBM utilitzen un canó d'electrons per extreure electrons, per exemple, d'un filament d'acer de tungstè al buit. Després s'acceleren i es projecten sobre la pols metàl·lica que es diposita per a cada capa.

Quan s'imprimeix el projecte, l'excés de pols s'elimina amb una cerbatana. Com que tot el procés passa al buit, les peces i la pols no s'oxiden mentre s'utilitzen, i quan s'ha fet la impressió, es pot utilitzar directament una bona quantitat de la pols no utilitzada. Això és diferent de la majoria de les altres tècniques d'impressió i redueix significativament el cost d'impressió, ja que els materials poden ser bastant cars, especialment quan es tracta de filaments metàl·lics.

En comparació amb les impressores de raig làser, les de raig d'electrons tenen l'avantatge de la velocitat, però pateixen una mica pel que fa a la precisió i la mida màxima de la peça de producció. Com que el feix és més ample que un làser, algunes coses que són possibles amb un làser no es poden fer en una impressora EBM. Atès el nombre limitat de models d'impressora disponibles, també hi ha una limitació en les mides de les peces: el volum de fabricació d'una impressora làser pot ser fàcilment el doble que el d'un model EBM comparable.