Tipos de impresora 3D

Existen diferentes tipos de impresoras 3D y cada una de estas cuenta con una tecnología diferente y tiene unas aplicaciones, unos precios y un público objetivo diferente. Si quieres conocer todo acerca de los tipos de impresora 3D, dejame decirte algo: ¡Estas en el sitio adecuado!

En este post de nuestro blog tienes toda la información disponible, además de algunos consejos para conocer a fondo los tipos de impresoras 3D.

Resumen del post

1. Tipos de impresora 3D

2. FDM - Modelado por deposición fundida

3. SLA - Estereolitografía

4. DLP - Procesamiento digital de luz

5. SLS - Sinterización selectiva por láser

6. DOD - Tinta de gota variable

7. BJ - Inyección de aglutinante

8. DMLS - Sinterización directa por láser de metal

9. SLM - Fusión selectiva por láser

10. EBM - Fusión por haz de electrones

11. LOM - Fabricación mediante laminado de objetos

12. Y ahora, ¿Qué tipo eligo?

1. Tipos de impresora 3D

Antes de meternos en materia vamos a hacer un repaso de todas los tipos de impresora 3D que existen en el mercado. 

  • FDM - Modelado por deposición fundida
  • SLA - Estereolitografía
  • DLP - Procesamiento digital de luz
  • SLS - Sinterización selectiva por láser
  • DOD - Tinta de gota variable
  • BJ - Inyección de aglutinante
  • DMLS - Sinterización directa por láser de metal
  • SLM - Fusión selectiva por láser
  • EBM - Fusión por haz de electrones
  • LOM - Fabricación mediante laminado de objetos* 

 Dicho esto, vamos a entrar a explicarte detalladamente las principales características de cada uno de los tipos.

2. FDM - Modelado por deposición fundida

Este tipo de impresoras tienen 3 elementos principales: una cama de impresión en la que se imprime la pieza, una bobina de filamento en forma de hilo enrollado que sirve como material de impresión y una cabeza de extrusión que se llama extrusor. En pocas palabras, el filamento es succionado y fundido por el extrusor de la impresora 3D, que finalmente deposita el filamento de forma precisa capa por capa sobre la cama de impresión

Este es el proceso o técnica de impresión más habitual aunque no es con la que más detalle se consigue. Su triunfo se debe a que es la más asequible de todas con diferencia. Gracias a su bajo precio (por lo menos en comparación a la otras) hoy en día muchos podemos disfrutar de una impresora 3D en nuestras casas.

  • Delta

Este tipo de impresora tiene un cabezal el cual se mueve a través de tres brazos separados 120º entre sí. La base no se mueve, solo los tres brazos de arriba a abajo, pudiendo llegar a todos los puntos sin ningún problema.

Destacan su calidad de impresión a mayor velocidad y por la mayor sencillez de su mecánica, pero son más difíciles de calibrar.

  • Cartesiana

Reciben este nombre por el sistema de coordenadas dimensionales que usan para moverse en tres dimensiones. Utiliza el eje cartesiano X-Y-Z, con tres ejes perpendiculares entre sí.

Es sin duda la más extendida y de los modelos que más se fabrican. Su ventaja principal está en su facilidad de utilización, ya que al ser el tipo de impresora con la mecánica más sencilla son las más fáciles de calibrar y corregir los errores que puedan surgir durante su uso.

  • Polar

Como hemos comentado antes, las cartesianas se basan en definir un punto en el espacio a través de los ejes X, Y y Z. Las polares definen dicho punto a través de un ángulo, un radio y en altura el eje Z. En definitiva, la cama de impresión gira y el extrusor y la cabeza de impresión se mueven arriba y abajo.

Su mayor ventaja consiste en que funciona con solo 2 motores más el del extrusor, lo que se traduce en un abaratamiento de costes. También trabaja un volumen mayor en un espacio menor, aunque son las menos utilizadas por lo que no las recomiendo demasiado.

  • Brazo Robótico

Un brazo robótico se utiliza para uso industrial o para el montaje de piezas, no para extruir filamentos 3D. Ahora mismo solo el negocio de la construcción lo utiliza y está en pruebas de desarrollo.

Entre sus características más destacadas está el seguimiento de líneas y perfiles curvilíneos gracias a que no necesita cama de impresión fija. Por otro lado, debido a su brazo nada rígido y su poca estabilidad estructural no suele permitir la precisión de otras máquinas más especializadas.

  • Core XY

Este tipo de impresora 3D es del estilo cartesiano pero se diferencia gracias a su sistema mecánico

Su principal ventaja es su mecanismo, ya que transmite el movimiento reduciendo la inercia del conjunto lo que nos evitará problemas a futuros. Esto es gracias a no tener la masa de los motores en movimiento.

3. SLA - Estereolitografía

Las impresoras 3D SLA son llamadas comúnmente impresoras de resina y es el tipo de impresora 3D que más llevan en el mercado. Aunque son las pioneras en su campo, hasta día de hoy no han parado de progresar y siguen siendo una de las más usadas y versátiles.

Entrando más en materia, este tipo de tecnología funciona principalmente con dos elementos: un rayo láser ultravioleta (UV) y una resina líquida fotosensible. Tienen un tanque que va formando las capas de la pieza con la resina y cuando el haz de luz impacta contra la resina, la solidifica, y así va endureciendo las capas para ir formando la pieza. Aquí es la base la que se va moviendo arriba y abajo mientras que el que se mueve es el haz de luz a través de la reflexión en un sistema de espejos, permaneciendo el tanque de resina inmóvil.

Después cuando se ha terminado de imprimir en 3D la pieza debe enjuagarse con un disolvente especial y hay veces que también se debe hornear en un horno UV para finalizar el proceso de lavado y curado de la pieza 3D.

La principal ventaja que presentan las impresoras SLA es que podemos obtener de ellas piezas de gran calidad, con superficies extremadamente lisas y con mucho detalle.

Además de su gran acabado, las impresoras SLA llevan usándose desde hace mucho tiempo en diferentes ingenierías, en la industria de la joyería y en el sector dental, por lo que disponen de materiales avanzados para imprimir piezas de alto valor añadido: materiales biocompatibles, esterilizables, resistentes a altas temperaturas, flexibles, transparentes, ópticos, etc… Es la tecnología con más materiales de alto rendimiento disponibles.

Tienen el inconveniente de que es necesario lavar y curar las piezas para que se endurezcan después de imprimirlas, lo que requiere manipular las resinas y disponer de una estación de lavado y curado. Además, la resina mancha todo lo que se pone en contacto con ella y tiene un olor fuerte, por lo que suele ser necesario tener un espacio ventilado y separado destinado a estas impresoras.

4. DLP - Procesamiento Digital de Luz

Las impresoras 3D DLP son las hermanas gemelas de la impresoras 3D SLA, los dos tipos usan materiales fotopolímeros líquidos (resinas) que se solidifican al aplicarle un haz de luz, la única diferencia es que en las impresoras 3D DLP es generado a través un proyector especial.

Este proyector especial es una red de micro espejos controlados a través de un ordenador. Estos micro espejos se inclinan hacia adelante y hacia atrás, generando la reflexión de la luz la cual tiene la capacidad de endurecer rápidamente la resina.

Funcionan con los mismos materiales que las impresoras 3D SLA, pero son más fáciles de fabricar, ya que usan la red de micro espejos para curar la resina en vez del complejo sistema de láseres del SLA. Este ultimo factor también hace que ahora mismo hayan muchas impresoras DLP en el mercado en el segmento de bajo coste que cualquier particular puede comprar.

Además, cuenta con las mismas ventajas que las impresoras de resina (SLA), un gran acabado y un ecosistema de materiales avanzado disponible para los usuarios profesionales. Estas impresoras también requieren de un espacio dedicado para limpiar y curar las piezas.

5. SLS - Sinterización Selectiva por Láser

Este tipo de impresoras 3D podríamos decir que funcionan de una manera similar a la SLA puesto que es un láser que pasa por toda la pieza para sinterizar un lecho de polvo. La sinterización se basa en fusionar pero sin llegar a fundir microgranos de polvo lo suficiente para que se peguen entre ellos.

El funcionamiento de la impresoras 3D SLS es el siguiente: pone capas de microgranos de algún material (generalmente nylon aunque puede ser vidrio, cerámica, aluminio, plata, acero, textiles, madera...) las cuales un láser sinteriza selectivamente. Y así capa tras capa hasta acabar la pieza.

Debido al proceso de impresión este tipo de impresoras no necesitan soportes, lo cual es una gran ventaja. Además, gracias esto realiza piezas muy precisas y con un gran nivel de acabado, por lo que su principal uso es para piezas de maquinaria industrial. 

La principal desventaja es que este tipo de maquinas, debido a los láseres de alta potencia que utilizan, suelen tener precios muy elevados. Eso si, en los últimos tiempos han empezado a surgir nuevas impresoras 3D SLS de escritorio, como la Fuse 1 de Formlabs, que hacen que sea un poco mas sencillo la tarea de contar con una de estas en la oficina.

6. DOD - Tinta de Gota Variable

Este tipo de impresoras 3D usan la misma técnica para crear las piezas que muchos joyeros desde hace siglos. Esta técnica es el moldeo a la cera perdida, que básicamente se basa en un procedimiento escultórico que permite obtener figuras de metal (generalmente bronce y oro) por medio de un molde que se elabora a partir de un prototipo tradicionalmente modelado en cera de abeja, escayola u otro material.

Esta técnica, llevada a la impresión 3D, utiliza un par de chorros de tinta: uno deposita los materiales de construcción, que el cual es un material parecido a la cera y el segundo se usa para material de soporte soluble

Al igual que los otros tipos de impresoras 3D , las impresoras DOD también depositan el material de una forma especifica para crear la forma de la pieza y así capa tras capa. También utilizan una especie de pala plana que alisa cada capa cuando coloca una nueva, asegurando que la superficie este perfectamente plana antes de continuar con la siguiente capa.

Este tipo de impresoras no se usan mucho salvo en el mundo de la joyería.

7. BJ - Inyección de Aglutinante

Este tipo de impresoras 3D podríamos decir que funcionan de una manera similar a la SLS pero en vez de sinterizar a través de láseres es un elemento líquido (adhesivo) el que es esparcido selectivamente sobre el polvo. El liquido se pone en forma de gotas, que suelen tener un diámetro en torno a los 0,08 milímetros.

El funcionamiento de la impresoras 3D BJ es el siguiente: pone capas de microgranos de algún material las cuales une el agente líquido selectivamente. Y así capa tras capa hasta acabar la pieza, que necesitara algo de postprocesado.

Los principales materiales que usan las impresoras 3D BJ son cerámica, metal, arena o plástico. Además se puede imprimir a color si a la vez que aglutinamos el polvo le añadimos una tinta de colorante (cian, magenta, amarillo, negro o blanco). La principal desventaja de este tipo de impresión es que no se obtienen piezas ni con un acabado estupendo ni con mucha resistencia, por lo que no su uso no esta muy extendido.

8. DMLS - Sinterización Directa por Láser de Metal

Las impresoras 3D DMLS crean con alta precisión piezas geométricas que serian imposibles de hacer con otro tipo de impresoras 3D. Gracias a esto se usa mucho en la industria aeroespacial y la optimización topológica. También se usan para piezas de hornos industriales, para instrumentos médicos de alta precisión o para procesos con componentes complejos de gas y aceite.

Las piezas, en la impresoras DMLS, también se crean capa por capa a través de una fusión por láser con la diferencia de que las capas son aproximadamente de 0,01 milímetros. Como en los otros tipos, el material se esparce por la cama de impresión y se va fundiendo selectivamente el polvo de metal, hasta crear una pieza sólida capa a capa.

Su principal ventaja es una magnifica resolución y precisión en el acabado de tus piezas. Por otro lado se trata de una máquina muy versátil porque se puede detener y reiniciar de forma muy sencilla.

Este tipo de impresoras se usan para fabricar piezas de metal. Son muy parecidas a las impresoras 3D SLS, de hecho el proceso es el mismo, un láser irradia la superficie de la pieza, pero con la diferencia de que en el proceso de impresión si se “funde” el material por completo.

Cuando un material se “funde” por completo, lo que hace es pasar de un estado a otro reorganizando su estructura molecular y haciéndose sólido. Gracias a esto conseguimos unas piezas compactas y sin poros.

Esta tecnología se puede utilizar para el acero inoxidable, el cobalto, el cromo, el aluminio, el titanio, la plata. Debido a todas estas propiedades este tipo de impresoras 3D se suele utilizar para la industria de los implantes y sobre todo para la industria aeroespacial donde crean geometrías complejas que con un simple mecanizado no podríamos.

Las impresoras EBM son muy similares a las impresoras SLM. Su principal diferencia está en que en vez de utilizar un haz de láser para fusionar el material utiliza un haz de electrones controlado por ordenador. Además, para la fusión por haz de electrones se necesita que la impresión se lleve a cabo con un alta presión al vacío y con temperaturas de hasta 1000 ºC capaces de fundir el polvo de metal.

Como el proceso se basa en un principio de cargas eléctricas, los materiales utilizados deben ser conductores. Por lo que no se pueden fabricar piezas de polímero o cerámica y solo se pueden fabricar piezas metálicas. Los materiales más utilizados son aleaciones de titanio y cromo cobalto.

Las impresoras 3D EBM se utilizan principalmente en los sectores aeronáutico y médico, particularmente para diseñar implantes. Las aleaciones de titanio son particularmente interesantes debido a su biocompatibilidad, pero también a sus propiedades mecánicas, donde ofrecen ligereza y resistencia. La tecnología se usa ampliamente para diseñar palas de turbina, por ejemplo, o piezas de motor. Las impresoras EBM crearán piezas más rápido que las impresoras SLM, pero serán menos precisas y el acabado será peor porque el polvo es más granular.

11. LOM - Fabricación mediante Laminado de Objetos

El funcionamiento de este tipo de impresoras comienza con la colocación de una capa, la cual es cortada con un láser hasta obtener la forma deseada. Una vez obtenida la forma deseada, una plataforma plana con una capa de papel adhesivo baja hasta la capa de la pieza. Después un rodillo caliente pasa por encima derritiendo los adhesivos o el propio material creando una unión compacta entre esa capa y la de abajo.

Este tipo de impresión mediante laminado de objetos es utilizada en diversas industrias y se puede utilizar con una gran variedad de materiales, variando en sus características como por ejemplo el grosor de las láminas. Si la pieza es grande y voluminosa, quizás esta sea la mejor opción, debido a que el láser recorre la superficie en su totalidad, marcando el perímetro, además de que el tiempo de fabricación no es tanto.

Las principales desventajas son que no se pueden realizar láminas muy delgadas ya que no cuentan con la suficiente rigidez para aguantar su propio proceso de impresión y que la tarea de eliminar los soportes es muy tediosa.

12. Y ahora… ¿Qué tipo de impresora 3D elijo?

Después de haber repasado todo los tipos de impresora 3D y de conocer un poco mejor todas sus características, ¿sabes ya cuál es la impresora que mejor se adapta a tus necesidades?.

Como habrás podido observar, los diferentes tipos de impresoras 3D responden a distintas necesidades, y por supuesto, a distintos presupuestos. Seguramente el 99% de los que leáis este post acabáis comprando una impresora FDM o SLA, y es normal, puesto que los demás tipos ya empiezan a requerir desembolsos económicos más elevados. Entendemos que es una misión complicada escoger tu impresora 3D sin antes conocer toda esta información. 

En caso de tener cualquier duda puedes hacérnoslo saber en los comentarios y estaremos encantados de ayudaros. Además os recordamos que tenemos una amplia variedad de impresoras, piezas y filamentos para ayudaros con vuestros proyectos. ¡Y ya sabes, ante cualquier duda sólo tienes que dejarnos un mensaje!

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