Ir al contenido

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Este es un blog invitado sobre la impresión en cerámica de Taekyeom Lee, un artista interdisciplinario. Actualmente es Profesor Asistente de Diseño Gráfico en la Universidad Estatal de Appalachian en Boone, NC. Sus últimas investigaciones exploran métodos no convencionales para crear tipos tridimensionales. Esto incluye el trabajo con materiales y técnicas exclusivas del diseño tipográfico, como la cerámica y diversas técnicas artesanales analógicas y digitales. Como parte de su investigación, construyó una impresora 3D y diseñó su propia extrusora de pasta para producir objetos y tipos de cerámica 3D complejos.

Impresión 3D en cerámica

Desde el verano de 2015, me interesa combinar la impresión en 3D y la cerámica para crear fuentes complejas y otros objetos. La impresión 3D de sobremesa es especialmente atractiva porque requiere mucho menos espacio y equipamiento que un típico estudio de arcilla. Utilizando una impresora delta y una extrusora de tornillo sinfín personalizada, puedo imprimir objetos de cerámica a pequeña y mediana escala con un ancho y una altura de hasta 300 mm.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Mi impresora de cerámica comenzó como un kit de RepRap. RepRap, que significa replicación rápida, es uno de los proyectos de código abierto más populares en la impresión en 3D. Le permite imprimir de forma rápida y rentable muchas de las piezas del bastidor necesarias para construir otra impresora 3D. También le permite personalizar su máquina según sus necesidades. Comenzando con un RepRap, personalizé la impresora para utilizar la cerámica como material.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Inicialmente, traté de hacer una extrusora de arcilla usando dispensadores de pegamento, pero estos no funcionaron bien. Decidí fabricar mi propio tubo de PVC (Nota: El tubo de PVC puede ser peligroso cuando se trabaja con PSI alto. Otros materiales como acero, cobre o aluminio son más aconsejables para evitar lesiones). Un compresor de aire fuerza la cerámica a través de la tubería de PVC donde es eventualmente extruida a través de la boquilla. Fueron necesarias varias pruebas para encontrar la presión de aire y la configuración de corte óptimas para una impresión eficaz.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Construyendo mi propia impresora

Después de construir mi primer kit, quise diseñar mi propia impresora, específicamente optimizada para la impresión de grandes piezas de cerámica. Con mi primera máquina, imprimí muchos de los componentes necesarios para una impresora más grande. Hubo muchos problemas técnicos y mecánicos porque las impresoras Delta pueden ser especialmente difíciles de calibrar. Después de muchos meses y de haber probado 40 firmwares diferentes, pude hacer que mi impresora para cerámica personalizada funcionara correctamente.

La arcilla es un material especialmente difícil de trabajar porque necesita obtener la viscosidad adecuada para la impresión, asegurándose de que no sea demasiado delgada ni viscosa. Empecé con arcilla blanca de bajo fuego y he impreso diferentes cuerpos de arcilla. Le agregué agua extra para ablandarla un poco. Los modelos pequeños eran relativamente fáciles de imprimir, pero para capas más grandes y complejas, me encontré con un problema de colapso de capas. Empecé usando una pistola de calor para hacer que las capas se secaran más rápido y recientemente instalé tres ventiladores de 120 mm para secar la pieza. Una de las ventajas de trabajar con arcilla es que se puede reutilizar el material de impresiones fallidas.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Creando una extrusora de arcilla a medida

Las primeras versiones de mi extrusora funcionaban únicamente forzando neumáticamente la arcilla a través de tuberías de PVC, pero quería hacer una nueva versión que me permitiera imprimir formas más complejas. Diseñé una extrusora utilizando un sistema de tornillo sinfín para extrudir la arcilla con mayor precisión. Probé más de 60 tornillos sinfín diferentes y 10 carcasas diferentes. Utilizando esta extrusora personalizada, he diseñado varias impresoras Delta diferentes. Uno de ellos es del tamaño de un viaje y lo traje a un taller en universidades, como el College for Creative Studies en Detroit, North Carolina State University en Raleigh, y San Diego State University. Lo llevaré a más talleres.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Software

La mayoría de mis modelos 3D están diseñados en Rhinocerous 5 aunque para formas más orgánicas, uso un programa llamado Sculptris. También utilizo un Microsoft Kinect y el software Skanect cuando quiero obtener escaneos de figuras u objetos humanos. El código Gcode para la impresora se crea en un programa con el que muchos de ustedes pueden estar familiarizados, Repetier Host.

El proceso general de impresión en arcilla es el siguiente.

  • Cree su diseño utilizando la herramienta CAD de su preferencia
  • Generar un archivo STL u OBJ para su diseño
  • Corte el modelo y cree el Gcode usando Repetier Host
  • Cargue la arcilla en su extrusora
  • Espere a que su impresión se complete y déjela secar durante unas horas.
  • Utilice el proceso de cocción de su material para crear una pieza totalmente cerámica.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

¿Qué sigue?

He construido una impresora gigante de cinco pies de altura y planeo construir una impresora de seis pies de altura para imprimir otros materiales pastosos como cemento y concreto. Siempre estoy buscando mejorar mi diseño de extrusora e imprimir en más materiales. Las extrusoras de pasta pueden imprimir en una variedad de materiales diferentes más allá de la cerámica. Nutella es el material preferido en el video de abajo. También estoy emocionado por probar la resina cerámica que está siendo desarrollada por Formlabs.

Aprenda cómo empezar con la impresión en 3D en cerámica

Gracias por leer. Siempre estoy buscando oportunidades y lugares para mostrar mi investigación. Póngase en contacto conmigo si está interesado en un taller, una presentación y/o una exposición.

Puedes ver mi último trabajo sobre mi:
Instagram
Página web
Twitter

A través de Pinshape

Artículos similares