¿Con qué imprime una impresora 3D?
Si antes las impresoras 3D (máquinas controladas por computadora que crean piezas mediante un método aditivo) que imprimen modelos tridimensionales se usaban solo en condiciones de producción, hoy casi cualquiera puede comprar un dispositivo para uso personal. Con ellos podrás crear casi de todo: desde pequeñas baratijas hasta armas e incluso edificios.
El contenido del artículo.
Tecnologías de impresión 3D
La tecnología de impresión aditiva se desarrolló en los años 80 del siglo pasado. Las impresoras 3D se generalizaron a principios del siglo XXI.
El principio de funcionamiento de las máquinas para imprimir piezas tridimensionales se puede dividir en 3 etapas:
- crear un modelo en el programa;
- procesar el modelo mediante software;
- formación (impresión) de un objeto mediante capas de material.
Existen varias tecnologías de impresión aditiva, que incluyen:
- Método de deposición fundida (FDM). Los modelos se crean colocando hilos fundidos de cera, metal o plástico en un orden determinado.
- Estereolitografía (SLA). Como base para el objeto se utiliza un polímero líquido, que se endurece bajo la influencia de la radiación láser.
- Fusión láser selectiva (SLM).Una tecnología en la que se crean piezas metálicas de componentes y conjuntos a partir de virutas de metal según modelos matemáticos.
- Impresión digital LED (DLP). La tecnología implica el uso de plástico líquido, que se endurece bajo la influencia de la luz ultravioleta.
¡REFERENCIA! Uno de los últimos avances de los científicos son las bioimpresoras, cuya tecnología de impresión implica la creación de órganos y tejidos. Los objetos se crean conectando gotitas que contienen células vivas, que luego deben comenzar a dividirse, crecer y modificarse.
¿Con qué imprime una impresora 3D?
Dependiendo del área de aplicación y el propósito del dispositivo, se pueden utilizar varios materiales para crear modelos tridimensionales.
plástico abc
El nombre científico del plástico es acrilonitrilo butadieno estireno. Es uno de los mejores consumibles para modelado volumétrico, ya que tiene muchas cualidades positivas: resistencia al impacto, elasticidad y resistencia al desgaste. Además, el plástico ABC no es tóxico ni tiene olor. Puedes adquirir el material en forma de carretes de hilos finos.
¡IMPORTANTE! A partir de plástico ABC solo se pueden crear modelos densos y de un solo color. Los productos serán duraderos y no perderán su apariencia ni calidad si se almacenan lejos de la luz solar directa.
Acrílico
A diferencia del plástico ABC, el acrílico se puede utilizar para imprimir modelos transparentes. Su punto de fusión supera los 240 grados centígrados, lo cual hay que tener en cuenta, ya que el acrílico se endurece muy rápidamente al enfriarse.
¡IMPORTANTE! Las burbujas de aire que se forman en el acrílico pueden estropear la apariencia del producto terminado.
Concreto
Para la impresión en máquinas aditivas se utilizan nuevos tipos de hormigón, que son casi idénticos a los materiales de construcción de piedra. Hasta la fecha, sólo se han creado muestras de prueba. Dispositivos enormes pueden imprimir una casa pequeña en menos de un día.
Papel
Los modelos de papel impresos en impresoras 3D se utilizan con mayor frecuencia para crear prototipos de proyectos informáticos. Los modelos en sí no son duraderos ni atractivos en apariencia, pero se crean a una velocidad récord. Los dispositivos que utilizan papel como material consumible crean modelos pegando una capa sobre otra.
¡IMPORTANTE! El papel es uno de los materiales más accesibles y extendidos para modelar en casa.
hidrogel
El material blando, biocompatible con los tejidos vivos, se utiliza en el modelado 3D para crear varios dispositivos de transporte que pueden introducir medicamentos en las profundidades del cuerpo humano.
Así, científicos estadounidenses crearon robots cuya altura no superaba 1 cm, en cuya superficie se colocaban células de tejido cardíaco que, al contraerse, las ponían en movimiento. Está previsto que en el futuro estos robots puedan participar en el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades de diversa gravedad.
Yeso
Los materiales de yeso en la impresión 3D están tan extendidos como el papel, el acrílico o el plástico. Los modelos fabricados con ellos no son particularmente duraderos, pero el costo asequible cubre completamente esta circunstancia. Los productos de yeso se utilizan para diseñar proyectos de presentación.
Fibra de madera
La fibra de madera es un material innovador. La idea de la creación pertenece al famoso inventor Kai Party.La fibra, compuesta de madera sintética y natural, tiene propiedades similares a la polilactida. Los productos elaborados con él son similares a los hechos de roble o abedul natural, pero a diferencia de ellos, son mucho más resistentes y duraderos.
¡IMPORTANTE! Hoy en día, la fibra de madera se utiliza únicamente en las impresoras RepRap.
Hielo
También se pueden crear figuras de hielo de extraordinaria belleza con impresoras 3D. Desde 2006, gracias a los avances de dos científicos canadienses, ha quedado claro que no sólo el acrílico y el papel pueden utilizarse como consumibles para la impresión 3D. Una mezcla de agua y éter metílico a temperaturas inferiores a 22 grados se convierte en objetos pequeños que, por supuesto, no son particularmente duraderos ni resistentes.
polvo metálico
Gracias al uso de polvo metálico, ha sido posible crear productos que son muy duraderos: piezas y repuestos para equipos y productos electrónicos, e incluso joyas, se imprimen a partir de metales preciosos ligeros y sus aleaciones, como cobre, aluminio, oro y plata.
¡IMPORTANTE! Los productos elaborados con dicho polvo tienen una alta conductividad térmica. Para neutralizarlo se le añaden virutas de cerámica.
Nylon
El nailon se utiliza a menudo en el modelado tridimensional, ya que las piezas creadas con él son suaves y elásticas.
¡IMPORTANTE! El nailon tiene muchas desventajas, incluida la toxicidad.
policaprolactona
La policaprolactona se considera uno de los consumibles más populares para el modelado aditivo. Se derrite bien bajo la influencia de temperaturas bajo cero, se endurece rápidamente, es biodegradable y absolutamente inofensivo.
Policarbonato (PC)
El policarbonato es un plástico que puede conservar sus características y propiedades bajo la influencia de diferentes temperaturas. Se utiliza para crear modelos de alta resistencia.
Polilactida (PLA)
La polilactida es reconocida como el material más seguro y respetuoso con el medio ambiente. Se elabora a partir de ensilaje y biomasa de remolacha y maíz. Entre las desventajas de la polilactida se encuentran su fragilidad y su capacidad de descomponerse bajo la influencia del calor y la luz.
Polipropileno (PP)
El polipropileno es reconocido como la masa plástica más ligera conocida en el mundo. Resiste bien la abrasión, pero se funde menos. Cambia de forma con el frío y es inestable al oxígeno.
Polifenilsulfona (PPSU)
Parecida en apariencia al vidrio común, la polifenilsulfona es muchas veces más resistente que el polipropileno. Llegó al modelado 3D procedente de la industria aeronáutica y fue reconocido como el mejor material para crear productos con alta resistencia al calor y dureza.
Polietileno de Baja Densidad (HDPE)
El polietileno se encuentra en la vida cotidiana en casi cada paso. Se utiliza para fabricar envases de plástico para bebidas, películas y envases de embalaje, tuberías de PVC, etc. Es líder en impresión 3D, ya que se puede utilizar en cualquiera de las tecnologías conocidas.
Chocolate
Las impresoras 3D “impulsadas por chocolate” pronto se convertirán en un atributo imprescindible de toda pastelería. Con su ayuda, puedes crear figuras de material dulce de cualquier complejidad. La tecnología para su creación consiste en superponer secuencialmente una capa de chocolate sobre otra, que se endurece rápidamente con el frío.
Otros materiales
Existe una gran selección de impresoras 3D en el mundo que utilizan los consumibles más inesperados.Estos incluyen dispositivos que funcionan con cal, alimentos e incluso materia orgánica viva. Sólo el tiempo lo dirá si ganarán gran popularidad y tendrán demanda.
