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Impresión metálica en 3D: ¿cómo funciona?

La impresión en 3D ha crecido considerablemente en los últimos años. Aunque al principio se limitaba al plástico, ahora puede utilizar otros materiales en el proceso de fabricación y diseño. Esto es especialmente cierto en el caso del metal. La impresión metálica en 3D ha crecido muy rápidamente y sus aplicaciones son infinitas. ¿Cómo funciona? Averigüémoslo ahora mismo.

Descubriendo la impresión 3D en metal

La impresión metálica en 3D fue imaginada en los años 70. La tecnología se basa en un principio relativamente sencillo, al igual que la impresión en 3D. Una fuente de energía se fusiona con un polvo metálico para crear piezas metálicas capa a capa. Las impresoras 3D de metal se basan en la fabricación digital en 3D. Esto explica por qué la impresión 3D también se conoce como fabricación aditiva. La impresión 3D de metales permite crear piezas a partir de polvo metálico con una complejidad geométrica imposible de conseguir con las tecnologías sustractivas. Su coste es relativamente bajo en comparación con las técnicas de fabricación tradicionales, como el mecanizado o la fundición al vacío.

La impresión 3D en metal se basa en diferentes materiales como el aluminio, el acero, el titanio, el acero, el bronce y los metales preciosos como la plata, el latón y el oro. Suelen utilizarse en impresoras 3D de metal en forma de polvo. La impresión metálica en 3D es popular en muchos sectores, como el de la automoción, el aeroespacial y el médico. Se ha vuelto muy accesible con la amplia gama de impresoras 3D de metal que hay en el mercado. Se basan en diferentes tecnologías de impresión 3D en metal.

Impresión metálica en 3D cómo funciona

Las diferentes tecnologías de impresión metálica en 3D

Existen diferentes tecnologías de impresión 3D y todas ellas responden a diferentes necesidades. Un producto acabado o un prototipo, por ejemplo, no requiere necesariamente la misma tecnología de impresión 3D para sus piezas metálicas.

Tecnología de impresión 3D DMLS

La tecnología de Sinterización Láser Directa de Metales (DMLS) utiliza una impresora 3D de metales para producir capa a capa piezas basadas en polvo metálico. Para la sinterización, se requiere una temperatura de entre 1510 y 1600°C. Este sistema de fabricación aditiva fue patentado en los años 90 por ERD y EOS. La tecnología de impresión 3D en metal de DLMS se basa en un modelo 3D generado de antemano. Puede descargar diferentes modelos de su elección de nuestra biblioteca 3D, por ejemplo. Allí encontrarás muchos archivos 3D gratuitos y de pago para tu impresión 3D en metal.

La técnica de fabricación 3D de metales DLSM difiere de la SLM en el tipo de metal utilizado, pero también en sus consecuencias. Utiliza aluminio inoxidable y titanio como materiales preferidos para la impresión. Ambos materiales tienen puntos de fusión mucho más altos que la mayoría de los metales. Las ventajas de este sistema son numerosas, sobre todo si tiene previsto producir prototipos o una pequeña cantidad de piezas metálicas. Es un proceso que combina perfectamente la velocidad y la precisión. Además, es posible acoplar otra pieza en el interior.

Tecnología de impresión 3D SLM

La tecnología de fabricación en 3D por fusión láser selectiva (SLM) permite la impresión en 3D de metales mediante la adición de partículas de polvo metálico por fusión total. Para la fabricación de piezas metálicas, es imprescindible añadir un gas inerte** como el argón o el nitrógeno para alcanzar la temperatura requerida. La principal diferencia con la tecnología DMLS está relacionada con la potencia del láser.

Con la fusión selectiva por láser, el polvo metálico debe fundirse por completo. En consecuencia, el proceso de fabricación de piezas metálicas es más largo, ya que requiere un enfriamiento lento. La tecnología de impresión 3D SLM es más adecuada para un metal puro como el titanio. La tecnología de impresión 3D SLM fue desarrollada en 1995** por el Instituto Fraunhoffer. Es especialmente apreciado por su nivel de detalle y la rapidez de la fase de fabricación.

Tecnología de impresión 3D FDM

La tecnología de impresión FDM o deposición de alambre en 3D utiliza un filamento para imprimir sus piezas. Más concretamente, consiste en depositar alambre fundido capa a capa a partir de un modelo 3D. Tiene la ventaja de tener un coste de fabricación muy bajo para la creación de piezas funcionales y prototipos.

Pulverización de aglutinantes

El Binder Jetting es una tecnología de impresión 3D que sinteriza el polvo metálico con un agente aglutinante capa a capa. A continuación, estas capas individuales de polvo se calientan, lo que asegura su solidificación. Al final, basta con hornear lo que hay en el plato para obtener el resultado deseado. A continuación, el objeto se extrae y se limpia con sopladores de aire y cepillos. A continuación, se añade acero por infiltración para reforzarlo. La pulverización de aglutinantes es probablemente el método más rápido y económico de imprimir piezas metálicas en 3D. Es muy práctico para los prototipos y las piezas decorativas.

Fundición a la inversa

La fundición a la cera perdida es un proceso que combina la impresión de metales en 3D y las técnicas de fabricación. El primer paso es hacer el modelo original de cera en 3D. Con esta copia exacta de lo que se quiere crear, se vierte un molde de yeso sobre ella. En cuanto está listo, se inyecta el metal, no en polvo, sino en líquido para sustituir la cera. La fundición a la cera perdida es un proceso de impresión metálica en 3D muy utilizado en la fabricación de objetos con extremos puntiagudos, especialmente en joyería. El latón y el oro son los dos metales más utilizados en este método de impresión 3D.

Impresión metálica en 3D cómo funciona

Otros procesos de impresión 3D en metal

Existen otras tecnologías de impresión 3D en metal que también merecen ser mencionadas. Entre ellas se encuentran la deposición de energía concentrada, la fabricación aditiva por ultrasonidos y la extrusión de metales. En el caso de la fabricación de piezas metálicas por deposición de energía concentrada, el polvo se funde mediante una fuente de alta energía. Se deposita selectivamente capa por capa sobre un sustrato. En la fabricación aditiva por ultrasonidos, se utilizan láminas de metal en lugar de polvo. Se unen mediante soldadura por ultrasonidos. Por último, la extrusión de metal es un proceso de fabricación de metal en 3D que utiliza un filamento o varilla hecha de un polímero y rellena de polvo de metal.

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