Fotopolimerización
Esta tecnología de impresión 3D es la primera en aparecer. Concretamente, su especialidad de estereolitografía o foto-solidificación (SLA): desde que en 1986 Chuck Hull patentara este método de manufacturar piezas en 3D y creara la empresa 3D Systems, de la cual continua como CEO, la estereolitografía no ha dejado de desarrollarse.
La fotopolimerización se fundamenta en el curado o endurecimiento por capas de un fotopolímero resinoso en estado líquido mediante un rayo de luz. Existen dos técnicas a partir de esta definición: la mencionada estereolitografía y el procesamiento digital por luz (DLP).
La SLA utiliza resina que se dispone en un recipiente con una base que sea capaz de ir descendiendo. Un rayo láser de luz ultravioleta se dirige a los puntos programados de la superficie resinosa. Al entrar en contacto el láser con la resina se produce una reacción por la cual el líquido se solidifica. Ya tenemos una capa de lo que será nuestro producto final. Entonces la plataforma desciende ligeramente y se barre esta capa solida para que vuelva a formarse una capa de resina líquida en la superficie. De nuevo, el láser incide en las zonas escogidas formando una segunda capa tridimensional. Una vez terminado el proceso las piezas se secan en un horno de luz ultravioleta.
Es un método rápido en comparación con otros y permite unos acabados de alta calidad, aunque su costo es elevado. No es posible fabricar elementos grandes. Se pueden utilizar materiales duros, pero no demasiado flexibles.
El DLP (digital light processing) es similar al SLA, salvo que en vez de utilizarse una luz láser para endurecer la resina, se usa una luz emitida por medio de un proyector de video DLP. Este método es más económico a cambio de perder un poco de calidad.
Las resinas que se utilizan en la fotopolimerización permiten ya elaborar tanto moldes de silicona como de poliuretano. Gracias a este hecho y a la alta calibración que se consigue al utilizar un láser como cincel la principal aplicación de esta tecnología es el fabricar prototipos de alta calidad en escaso tiempo, incluyendo piezas complicadas desde el punto de vista geométrico.
Impresión por inyección de material
La impresión por inyección, denominada Material Jetting en inglés, funciona casi idénticamente a como lo hacen las impresoras que utilizamos habitualmente en nuestra vida cotidiana; un cabezal de impresión inyecta un material plástico fotoreactivo, que hace las veces de tinta en las impresoras 2D. El cabezal va acompañado de luces ultravioleta que endurece el plástico una vez inyectado. Este método es llamado Multijet Modelling (MJM) y suele ser traducido como Modelado de Inyección Múltiple o de Chorro Múltiple.
En consonancia con el número de cabezales que disponga la impresora, podremos imprimir piezas compuestas de varios materiales. Esto es una clara ventaja de este tipo de impresión 3D. Por ejemplo, podemos mezclar diferentes plásticos para aprovechar sus características y asi crear en la práctica un nuevo material a nuestra medida. No todos los plásticos tienen las misma flexibilidad, dureza, resistencia, opacidad, rigidez…
Además de los plásticos fotoreactivos, también se necesita un material con consistencia de cera o gel muy espeso que sirva de soporte a la pieza.
Las impresoras 3D de este tipo suelen ser de dimensiones considerables; ello permite la producción en serie de piezas, lo que redunda en un menor coste por pieza y la posibilidad de elaborar piezas grandes. Otro de los motivos por los que este tipo de impresoras son más rápidas y productivas es su capacidad de utilizar varios materiales a la vez en cada pieza, sin necesidad de imprimir cada parte de la pieza por separado y luego unirlas mediante soldadura.
Un baño en agua a presión es suficiente para eliminar la cera adherida a la pieza una vez imprimida. En el caso de las impresiones por Modelado de Inyección Múltiple no se necesita ningún tipo de curado para que la pieza este operativa: se imprime, se lava a presión y ya está lista para su comercialización.
Los acabados son bastante buenos así como la precisión y velocidad de las impresoras. Se utiliza en joyería, odontología y joyería sobre todo.
El principal inconveniente de esta tecnología es la limitación en los materiales: aunque pueden mezclarse para conseguir diferentes características, todos son de la misma familia. Por ejemplo, a este tipo de materiales no se le pueden añadir pigmentos, así que para lograr el color que deseamos debemos mezclar varios materiales hasta conseguirlo.
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