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Evolución de las Técnicas de Prototipado Rápido

Tradicionalmente, los prototipos industriales eran creados por inyección. En estas técnicas es necesario crear un molde, dentro del cual se inyecta el material para producir el prototipo. Sin embargo, crear estos moldes es muy caro y se requiere una gran producción para que resulte económico. Además, este método de producción no estaba al alcance de proyectos empresariales con pocos fondos iniciales, llevaba más tiempo y no respondía bien cuando se hacían modificaciones al modelo. La impresión 3D o fabricación por adición permite crear proyectos que nunca hubiera sido posible crear utilizando técnicas tradicionales de prototipado. La ventaja innegable del prototipado rápido es la reducción de costes y de tiempo de fabricación, así como la capacidad de producir piezas más complejas. Adicionalmente, el prototipado rápido ofrece nuevas oportunidades al permitir la creación de piezas sin moldes o tintes.

Métodos de Prototipado Rápido 3D

La Impresión 3D (también conocida como Fabricación por Adición) se utiliza con frecuencia en el prototipado. Esta técnica rápida de prototipado resulta en una mejor relación calidad/precio y en una producción más rápida de piezas que las técnicas tradicionales de prototipado. La Estereolitografía fue uno de los primeros procesos de prototipado rápido. Después, se desarrollaron nuevas tecnologías y procesos. En la actualidad, cuando hablamos de prototipado rápido 3D, nos referimos a distintos tipos de tecnologías de impresión 3D como Deposición de Plástico Fundido (FDM), Sinterización Láser Selectiva, Laminación de Deposición Selectiva (SDL), Inyección de Vinculación, Inyección Triple (Polyjet), Procesamiento de Luz Digital (DLP), Fusión por Haz de Electrones (EBM).

Estereolitografía (SLA)

El archivo del modelo 3D exportado en formato STL es cortado en tiras delgadas en 2D que son añadidas en capas sucesivas para formar el objeto final. Esta técnica fue la precursora de la impresión 3D, pero sus resultados son más frágiles.

Sinterización Láser Selectiva (SLS)

Esta técnica de prototipado rápido en 3D utiliza polvo de los varios componentes como polímeros y metales como material primario. Este polvo es depositado en una fina capa y fundido localmente mediante un rayo láser para unir el polvo y dar forma a una pieza final. Después se sinteriza el objeto para hacerlo funcional.

Reacción de Vinculación

La técnica de Inyección de Vinculación produce impresión 3D al proyectar un agente vinculante sobre capas delgadas de polvo, y se pueden crear impresiones 3D multicolor. No se emplea el láser para unir el material; en vez de ello se utiliza el agente coloreado unificador para crear una capa teñida.

Procesamiento de luz digital (DLP)

Esta técnica de impresión 3D utiliza un proyector para solidificar los fototopolímeros. Muy similar al SLA, este proceso se diferencia por utilizar una lámpara en vez de un rayo láser UV. Los objetos impresos con esta tecnología tienen superficies más lisas, a diferencia de otros métodos como FDM/FFF. Comparado al SLA, DLP es más rápido (y menos caro).

Prototipado Rápido Sectores de Aplicación

El prototipado rápido 3D te permite crear pequeñas series de proyectos. Línea Impresión y su historia de éxito constituye un ejemplo perfecto. También te permite trabajar en un producto tantas veces como sea necesario sin incrementar los costos. Es ampliamente utilizada en las industrias automovilística, aeronáutica, ocio, invención, médico, construcción, ...

Deposición de Plástico Fundido (FDM)

Esta técnica de prototipado rápido resulta en cualidades de menor calidad que la tecnología SLS pero es más rápida ya que puede realizarse a domicilio o en una compañía a un coste razonable. No se utiliza polvo en este proceso, sino que se calienta un filamento plástico y se funde dentro de la boquilla de extrusión. Una vez depositado en la bandeja, el polímero se solidifica enfriándose y se adhiere a la siguiente capa.

Laminación de Deposición Selectiva (SDL)

Esta técnica utiliza el principio de las capas pero de una manera diferente. Un láser corta una forma en una hoja de papel como un patrón. Entonces se añade una nueva capa de papel y se corta. La pieza final puede ser de un tamaño mucho más grande de lo que puede conseguirse con la técnica SLS. El producto final parece madera.

Inyección Triple (Polyjet)

Esta técnica es la versión más avanzada de la tecnología Polyjet ya que se pueden imprimir tres materiales diferentes en 3D, lo que permite mezclar muchos colores.

Fusión por Haz de Electrones(EBM)

  Esta técnica de impresión rápida utiliza un haz de electrones para fundir el polvo metálico capa a capa. Las propiedades del material son tan buenas o mejores que las de las piezas hechas mediante modelado.

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