[vc_row][vc_column][vc_column_text disable_pattern=”true” align=”left” margin_bottom=”0″][icegram campaigns=”14169″][/vc_column_text][vc_column_text]Sebastian Leifels se planteó un reto: crear un prototipo parecido a un trabajo para obtener un nuevo producto listo para el moldeado y la fabricación final. Esto incluía un proceso de prototipado rápido con múltiples materiales. Como diseñador de productos en Wohler, un fabricante de tecnología de inspección y metrología con sede en Alemania, Sebastian necesitaba diseñar un prototipo que tuviera la estética y la función del producto final. Él explica: “Es extremadamente importante evitar errores en esta etapa del proceso de diseño. Los cambios en el dispositivo de fundición y en el producto final son caros. Los costos van desde una cifra de tres dígitos hasta cinco dígitos en euros “.
Este riesgo estaba en la mente de Sebastian cuando diseñó el Wohler HF 550 Wood Moisture Meter, un dispositivo que mide el nivel de humedad en leña y productos de madera como pellets y astillas de madera. Aquí hay algunas lecciones que el equipo de Sebastian y Wohler aprendió durante su proceso de prototipado rápido.
Prototipos en casa conduce a un mejor diseño final.
Sebastian tuvo que hacer cambios a los prototipos de forma rápida y fácil para cumplir con el plazo, por lo que decidió utilizar la impresión 3D de escritorio. Optó por una impresora 3D Formlabs, que utiliza tecnología de estereolitografía (SLA) para crear modelos precisos en horas. Él recuerda: “La producción de un prototipo cayó de varios días a unas pocas horas. Como utilizamos la impresora para diseñar piezas para la carcasa del dispositivo, ahorramos varias semanas en todo el proceso de desarrollo “.
Mantener la producción en casa permitió que el equipo de Wohler tuviera mayor control y velocidad en el proceso de diseño usando siempre el prototipado rápido como consigna. Sebastian recuerda: “Si fue necesario durante el estado actual de desarrollo, ejecutamos la impresora día y noche durante varias semanas”. Con una gran cantidad de prototipos, el equipo pudo probar más ideas en el camino, lo que resultó en un mejor producto final .
Al elegir las herramientas, el precio no determina la calidad.
Al principio del proceso de diseño, Sebastian tenía una impresora 3D de escritorio que usaba la tecnología Fused Deposition Modeling (FDM) que costaba más de cuatro veces la máquina Formlabs. Sin embargo, la impresora FDM no pudo producir detalles precisos. “La impresora permitió una mayor precisión”, explica Sebastian. “Nuestra máquina anterior tenía un tamaño mínimo de capa de 0.178 mm. La impresora 3D Formlabs tenía un tamaño de capa mínimo de 0.025 mm. “Continúa,” Incluso si elige el mismo tamaño de capa, la impresora Formlabs siempre tendrá resultados más suaves “.
La combinación de múltiples materiales mejora la prueba del usuario.
Para prototipar el medidor de humedad de madera, Sebastian tuvo que incorporar varios materiales diferentes. La impresora FDM 3D inicial del equipo no pudo imprimir materiales flexibles, por lo que originalmente pasó por un proceso complejo. Primero, diseñaron un modelo de prueba de fundición y lo imprimieron en la impresora FDM. Luego procesaron minuciosamente el modelo de fundición para suavizar las superficies. Finalmente, inyectaron el modelo con compuesto de caucho. Sebastian recuerda: “Este fue un proceso que llevó mucho tiempo, y todavía no pudimos llegar a detalles finos. Ahora, simplificamos nuestro proceso imprimiendo directamente partes detalladas “.
Sebastian usó Black Resin para el estuche y Flexible Resin para el teclado. Las teclas se tenían que comprimir cuando el usuario las empujaba, por lo que las paredes del botón tenían que ser muy finas pero duraderas. Él dice que Flexible Resin permitió al equipo “realizar una amplia gama de pruebas con los prototipos sin ningún daño o limitación funcional de la pieza”.
Con la impresión 3D interna, tenemos la ventaja de probar las piezas para cada dispositivo antes de la producción en masa. El riesgo de volver a trabajar el dispositivo más tarde es bajo.
Sebastian y su equipo ahora usan su impresora 3D Formlabs para todas sus creaciones usando el prototipado rápido en Wohler: “Con la impresión 3D interna, tenemos la ventaja de probar las piezas para cada dispositivo antes de la producción en masa. El riesgo de volver a trabajar el dispositivo más tarde es bajo. “El uso de una sola máquina que produce múltiples materiales abre nuevas posibilidades de creación de prototipos para el equipo de Wohler. Aunque la impresión en 3D interna les ahorra tiempo y dinero, la mayor ventaja es la capacidad de crear mejores productos finales.
Formlabs Clear Resin es ideal para producir piezas transparentes. Esas que requieren translucidez y, con las técnicas correctas de posprocesamiento, lograr la transparencia. Use los siguientes métodos de acabado para crear piezas transparentes impresas en 3D para una variedad de aplicaciones, desde ópticas hasta tubos de luz y fluidos. Los métodos van desde soluciones rápidas para una transparencia adecuada, hasta técnicas de nicho para crear partes ópticamente transparentes.
Formlabs Clear Resin es ideal para mostrar detalles internos, laminas de LED o crear ventanas. Formlabs y nuestros clientes han utilizado Clear Resin para crear una lente completamente ópticamente transparente para una cámara totalmente impresa en 3D, mosaicos para la instalación de lentes Fresnel en Times Square, dispositivos milifluídicos y más.
Métodos para el postproceso de impresiones claras en 3D
Hemos probado varias técnicas para postprocesar partes impresas en Clear Resin. En esta publicación, cubriremos el lijado manual, el recubrimiento transparente y la inmersión de resina. Cada opción de acabado requiere distintos niveles de esfuerzo, dependiendo del grado de transparencia y del acabado de superficie que su pieza requiera.
Lijado y pulido manual de piezas transparentes
Aplicaciones: El lijado manual y el pulido pueden ser efectivos para formas simples con pocos detalles, pero son menos adecuados para el acabado de modelos complejos. Es muy difícil alcanzar la transparencia óptica total con este método.
Tendrás que lijar con granos extremadamente finos para terminar manualmente una parte transparente, pero con un poco de esfuerzo, puedes lijar y pulir las partes para que queden tan claras como una lupa. Sin embargo, es muy difícil eliminar completamente todas las líneas de capa mediante el acabado manual; es posible que note micro arañazos al sostener la pieza en un ángulo poco profundo con respecto a la luz.
Instrucciones: Use una variedad de gránulos de papel de lija incrementales para suavizar su superficie, luego lustre la pieza transparente con un limpiador acrílico y un paño de microfibra.
Con alrededor de 3000 granos, las piezas impresas con estereolitografía (SLA) se vuelven brillantes y muy suaves al tacto. Por 12000 arena, son reflexivos. Intente utilizar un rango de papel de lija y almohadillas micromesh con grits de 400 a 12000, en incrementos de 200, lenta y cuidadosamente para limpiar la lente entre los niveles de grumos y eliminar los arañazos del nivel anterior antes de pasar a la siguiente.
Si solo necesita semitransparencia, simplemente use aceite mineral para crear un acabado uniforme y ocultar los puntos de luz de su parte.
Recubrimiento en aerosol
Aplicaciones: El recubrimiento por pulverización es una manera fácil y rápida de mejorar la claridad de las piezas transparentes sin mucha reducción en los detalles. Este método es efectivo para todo tipo de modelos, ya que es capaz de revestir detalles complejos que pueden ser difíciles de alcanzar con lijado y pulido regulares.
El recubrimiento transparente por sí solo ayuda a ocultar las líneas de la capa y a proteger las partes de la exposición a los rayos UV, lo que puede causar que se vea amarillo y un post-curado involuntario. Si busca un acabado de superficie liso y similar al vidrio, realice la técnica de pulido y lijado manual antes del recubrimiento; cuanto más lijado esté antes del recubrimiento transparente, mejor será la claridad. Este paso adicional es excelente para prototipos posteriores al procesamiento que se ven como plástico completamente transparente, por ejemplo, envases, botellas y microfluidos.
Instrucciones: hay varias opciones para el recubrimiento transparente, desde aerosoles de bajo costo hasta productos que requieren una sala y herramientas específicas.
Pinturas en aerosol para uso general con recubrimiento transparente: las opciones van desde opciones decentes y muy económicas como Touch 2X de Rustoleum Painter hasta aerosoles de mayor calidad y asequibles, como Spray Max 2k Clear Glamour.
Aerosoles para automóviles: productos como Lesonal Universal Clear, una capa transparente de uretano acrílico con alto contenido de sólidos, ofrecen un brillo muy alto y están diseñados para condiciones de secado al aire y horneado, pero requieren una pistola y espacio dedicado para pulverizar. Lesonal Universal Clear y aerosoles similares requieren una capa base.
Para el recubrimiento por pulverización, comience con una parte limpia y seca ya lavada en alcohol isopropílico (IPA). No hacer el post-curada de la parte antes de la pulverización, ya que puede causar que se vea amarillo. Deje que la pieza transparente se seque al aire. Una vez que esté completamente seco, aplique dos o tres capas de aerosol en un ambiente libre de polvo.
Por una tarifa, las casas de carrocería pueden aplicarle un spray como Lesonal Universal Clear. En la mayoría de los casos, estas casas utilizarán un solvente ligero, como Naptha, para limpiar y preparar la superficie de la parte antes de pintar.
Recubrimiento de resina
Aplicaciones: Este método es mejor para cuando necesita excepcionales piezas transparentes, y solo funciona en superficies planas o casi planas, como una lente o una ventana en el interior de una pieza.
La inmersión de resina da como resultado partes extremadamente lisas, con reflejos superficiales claros y nítidos.
Esta técnica se puede utilizar para crear un acabado aún más suave para las piezas impresas en otros materiales SLA, aunque puede reducir los detalles.
Instrucciones: aplique Clear Resin a la pieza con gotas de una jeringa o sumergiendo la pieza como lo desee. La resina viscosa llenará capas y arañazos en la pieza, formando una superficie completamente lisa. La capa de resina debe ser tan delgada como sea posible, al mismo tiempo que elimina las líneas de capa. Retire todas las burbujas con una jeringa. Completamente postcurar la pieza usando la configuración adecuada, luego repita el proceso para el otro lado, tanto en inmersión como en postcurado.
Nota: El proceso de inmersión altera levemente la distancia focal para las lentes. Para nuestra lente de cámara impresa en 3D, el ingeniero de aplicaciones de Formlabs Amos Dudley diseñó e imprimió un dispositivo de prueba de lentes usando la técnica de piezas transparentes nombrada.
Este instructivo permite ver como es posible con el uso de impresoras 3D adecuadas como la creación de piezas transparentes que antes debían utilizarse maquinaria industrial, es posible hacerlo con maquinaria de fácil acceso para el usuario común.
Los plásticos son materiales complejos, y encontrar el correcto para su aplicación específica requiere equilibrar atributos múltiples. A medida que la tecnología, como la asequible impresión 3D de escritorio, brinda a los ingenieros más experiencia práctica con una variedad de polímeros, es importante un conocimiento básico de las propiedades mecánicas para poder elegir el material de prototipos adecuado para un trabajo determinado. En esta publicación, analizaremos las seis propiedades mecánicas más esenciales que debe considerar al elegir entre los materiales, y en particular, al decidir qué resina de ingeniería de Formlabs es la más adecuada para su proyecto.
Módulo elástico: ¿Qué tan rígido es?
El módulo elástico es la resistencia de un material a la deformación elástica bajo tensión.
El módulo de flexión, es la medida más relevante para los plásticos, es una medida de la rigidez o tendencia a la flexión de un material. Un material muy rígido requiere más fuerza para deformarse en comparación con un material blando. Un alto módulo de flexión indica un material más rígido, como un diamante, mientras que un módulo de flexión baja indica un material elástico, como una banda de goma. El módulo de flexión y el módulo de tracción (o el módulo de Young) están estrechamente relacionados y, en general, no difieren en gran medida. El módulo de corte describe la respuesta de un material al esfuerzo cortante, por ejemplo, cortándolo con tijeras sin filo.
Para obtener el módulo de flexión más alto entre los materiales de Formlabs, elija Resina rígida. Otros materiales con alta rigidez incluyen Standard Resin y Gray Pro Resin. Resina dura tiene un módulo relativamente bajo en comparación con otras resinas Formlabs.
Elongación: ¿Se doblará y se estirará?
Elongación es la resistencia de un material a romperse cuando se estira.
Elongación te dice cuánto puede estirar un material sin romperse o formar grietas. Los materiales rígidos, tales como los plásticos duros y quebradizos, típicamente presentan un bajo alargamiento a la rotura, mientras que algunos materiales blandos y elásticos pueden estirar varias veces su propia longitud antes de romperse. El alto alargamiento es una parte importante del embalaje que debe doblarse, por ejemplo, un tubo de pasta de dientes.
Los materiales dúctiles, por ejemplo, la mayoría de los cauchos, tienen un alto alargamiento, mientras que los materiales frágiles como los vidrios y las cerámicas tienden a tener un alargamiento muy bajo porque no se deforman plásticamente.
Para la elongación más alta entre los materiales de Formlabs, elija Resina duradera o Resina resistente.
Resistencia al impacto: ¿puede absorber el impacto?
La resistencia al impacto es la capacidad de un material para absorber impactos e impactar la energía sin romperse.
La resistencia al impacto, a veces denominada resistencia, se refiere a la capacidad de un material para responder a impactos repentinos. Un material con alta dureza, como policarbonato o nylon, puede absorber energía y deformarse plásticamente antes de que se fracture. En términos más simples, un material con alta resistencia al impacto se puede dejar caer en el suelo sin romperse.
“Resistencia” o resistencia al impacto no es sinónimo de rigidez. Los materiales más dóciles pueden tener una alta calificación cuando se trata de absorber golpes repentinos.
Para obtener la mayor resistencia al impacto entre los materiales de Formlabs, elija Resina duradera. Otros materiales con alta resistencia al impacto incluyen Resina Tough Resin y Gray Pro.
Resistencia a la tracción: ¿se romperá bajo la tensión?
La resistencia a la tracción es la resistencia de un material a romperse bajo tensión.
Un material con una alta resistencia a la tracción resiste la rotura bajo tensión o se separa. La máxima resistencia a la tracción indica la tensión máxima que un material puede soportar al estirarse o estirarse antes de romperse. Los materiales con alta resistencia a la tracción incluyen carbono, vidrio y acero.
Una vez que se alcanza esta tensión máxima, los materiales quebradizos se rompen muy bruscamente, sin deformación plástica, mientras que los materiales más dúctiles experimentan alguna deformación plástica antes de la fractura.
Hoy en día, la impresión 3D ha progresado de tal manera que es capaz de ofrecer resistencia a la tracción comparable a los plásticos tradicionales moldeados por inyección como el polipropileno y el ABS.
Para obtener la mayor resistencia a la tracción entre los materiales de Formlabs, elija Resina rígida. Otros materiales con alta resistencia a la tracción incluyen resina estándar, resina gris Pro y resina resistente.
Temperatura de deflexión térmica: ¿Tolera el calor?
La temperatura de deflexión del calor (HDT) es la temperatura a la cual un material se deforma bajo una carga especificada.
La temperatura de deflexión térmica (HDT) indica si un material es adecuado para aplicaciones de alta temperatura, y se expresa como la temperatura (medida en ° C) a la que una muestra se deforma bajo una carga especificada (medida en MPa).
Es deseable una alta HDT para envolventes y soportes para elementos de calefacción, así como también componentes que entran en contacto con líquidos o gases calientes, como herramientas para moldes de inyección, conectores fluídicos, válvulas y boquillas.
Para la temperatura de deflexión de calor más alta (HDT) entre los materiales de Formlabs, elija Resina de alta temperatura. Otros materiales con alta HDT incluyen Resina Rígida.
Deslizamiento: ¿se deformara bajo el estrés a largo plazo?
El deslizamiento es la tendencia de un material a moverse lentamente o deformarse permanentemente bajo esfuerzos mecánicos.
La fluencia es la tendencia de un material a deformarse lentamente durante un largo período de tiempo bajo estrés. Un material con alta fluencia es más probable que se deforme que un material con baja fluencia. Creep difiere de otras propiedades del material en que se mide durante un período de tiempo más largo. Creep depende del tiempo, el estrés y la temperatura.
Elegir un material con baja fluencia es importante para piezas que necesitan soportar altas tensiones o temperaturas y mantener su forma con el tiempo, por ejemplo, para piezas que soportarán peso o partes que necesitan realizar una función repetida, como una hoja de turbina.
Para obtener la fluencia más baja entre los materiales de Formlabs, elija Resina rígida o Resina gris Pro.
Un enfoque multifacético en nuestro material de prototipos
En la realidad práctica, los diseñadores de piezas de plástico a menudo no se encuentran optimizando piezas para una sola propiedad; en su lugar, toman decisiones que equilibran múltiples propiedades a la vez, en función de la experiencia, las simulaciones por computadora y otros puntos de referencia.
Puede desarrollar su conocimiento de diferentes materiales y para qué sirven refiriéndose a guías como esta, pero la experiencia práctica es igual de importante. Pruebe diferentes materiales y vea cómo funcionan. Mire en qué materiales están hechos los objetos cotidianos que usa y considere las propiedades mecánicas de esos materiales. ¿Qué propiedades son estas partes teniendo en cuenta la forma en que se utilizarán?
Algunos ejemplos prácticos que utilizan las resinas de ingeniería de Formlabs:
Los envases de consumo para artículos como limpiadores domésticos o champú deben tener un alargamiento lo suficientemente alto como para doblarse en las manos de un usuario y volver a su forma original, equilibrado con suficiente resistencia al impacto para sobrevivir al caerse. Para este prototipo, elegimos resina duradera.
El alto módulo de flexión de Formlabs Gray Pro Resin y su bajo deslizamiento lo convierten en un excelente material para la creación de prototipos de este soporte para monitor de computadora.
Un soporte (por ejemplo, en un soporte para un monitor de computadora) requiere un alto módulo de flexión o rigidez. También es importante elegir un material con baja fluencia para que la pieza continúe haciendo su trabajo con el tiempo sin deformarse lentamente. Para estos requisitos, Gray Pro Resin es una gran opción.
La resina rígida Formlabs ofrece alto módulo, alta resistencia al impacto, alta temperatura de deflexión térmica y baja fluencia, por lo que las características delgadas de este ventilador podrán resistir el desgaste repetido con el tiempo.
Un ventilador requiere características delgadas y fuertes. El alto módulo de la Resina Rígida no solo significa que las piezas se mantendrán firmes después de la impresión: un alto módulo verde o módulo antes del post-curado, significa que es posible imprimir piezas muy delgadas con precisión y una menor probabilidad de falla. La alta resistencia al impacto, la alta temperatura de deflexión térmica y la baja fluencia hacen que este prototipo resista los elementos con el tiempo.
Resumen sobre materiales
Como bien vimos, todos los materiales para hacer nuestros prototipos tienen sus ventajas, dependiendo de sus propiedades. El lograr el uso donde tengan propiedades combinadas permite obtener quizas un producto que permite distinto tipos de resistencias.
Siempre se analiza la impresora por su variedad, y claramente el material que se use es determinante a la hora de la creación. Por eso siempre es bueno analizar cual es el principal objetivo de nuestro uso para cada producto, para elegir correctamente el material y garantizar el éxito de las pruebas.
[vc_row][vc_column][vc_column_text disable_pattern=”true” align=”left” margin_bottom=”0″]La estereolitografía (SLA) es una tecnología de fabricación aditiva, comúnmente denominada impresión 3D, que convierte materiales líquidos en partes sólidas, haciéndolo capa por capa, cuidándolos selectivamente utilizando una fuente de luz en un proceso llamado fotopolimerización. SLA se utiliza ampliamente para crear modelos, prototipos, patrones y piezas de producción para una amplia gama de industrias, desde ingeniería y diseño de productos hasta fabricación, odontología, joyería, fabricación de modelos y educación.
En esta guía completa, aprenderá sobre los diferentes sistemas de SLA, diversos materiales y sus características, y cómo el SLA se compara con otras tecnologías en el mercado.
Tabla de contenido:
Sistemas SLA
Materiales
Por qué Desktop SLA
Proceso de impresión
Comience con la impresión en 3D SLA
Breve historia
El proceso de SLA apareció por primera vez a principios de la década de 1980, cuando el investigador japonés Dr. Hideo Kodama inventó el enfoque moderno en capas de la estereolitografía mediante el uso de la luz ultravioleta para curar polímeros fotosensibles. El término estereolitografía en sí fue acuñado por Charles (Chuck) W. Hull, quien inventó el moderno factor de forma de la máquina, luego patentó la tecnología en 1984 y cofundó la compañía 3D Systems para comercializarla. Hull describió el método como la creación de objetos 3D al sucesivamente “imprimir” capas delgadas de un material curable mediante luz ultravioleta, comenzando desde la capa inferior hasta la capa superior. Más tarde, la definición se extendió a cualquier material capaz de solidificación o alteración de su estado físico.
Hoy en día, la impresión 3D y la fabricación aditiva (AM) describen numerosos procesos individuales, que varían en su método de fabricación de capas, material y tecnología de la máquina utilizada.
A medida que las patentes comenzaron a expirar a finales de la década de 2000, la introducción de la impresión 3D de escritorio amplió el acceso a la tecnología, con el modelado de deposición fusionada (FDM) primero ganando la adopción en las plataformas de escritorio. Si bien esta tecnología asequible basada en extrusión ayudó al uso generalizado de la impresión 3D, la calidad de estas piezas ha limitado el uso de estas máquinas, ya que los resultados repetibles y de alta precisión son cruciales para las aplicaciones profesionales.
La SLA pronto siguió a la FDM en su llegada al escritorio, cuando Formlabs adaptó la tecnología en 2011. SLA trajo la promesa de impresión 3D de alta resolución – anteriormente limitada a sistemas industriales- en una configuración mucho más pequeña y asequible, con una amplia gama de materiales impresos. Estas capacidades hacen que la impresión 3D sea accesible para una variedad de aplicaciones personalizadas, que incluyen ingeniería, diseño y fabricación de productos o las industrias dentales y de joyería.
SLA Systems
SLA pertenece a una familia de tecnologías de fabricación aditiva conocida como vat photopolymerization. Estas máquinas se basan en el mismo principio, utilizando una fuente de luz – un láser UV o un proyector- para curar la resina líquida en plástico endurecido. La principal diferenciación física radica en la disposición de los componentes del núcleo, como la fuente de luz, la plataforma de construcción y el tanque de resina.
El lado derecho hacia arriba SLA (Right-side up)
Las máquinas SLA de lado derecho están construidas alrededor de un tanque grande que contiene el fotopolímero líquido (resina) y la plataforma de construcción. El láser UV se enfoca en la superficie de la resina, trazando una sección transversal del modelo 3D. Luego, la plataforma de construcción desciende una distancia igual al grosor de una sola capa, y una cuchilla llena de resina pasa por la tina para recubrirla con material nuevo. El proceso crea capas consecutivas encima de las otras hasta que la pieza finaliza.
Este enfoque aparece principalmente en los sistemas industriales a gran escala, y antes de la aparición de los sistemas de escritorio, era el enfoque estándar de la estereolitografía. Sus beneficios incluyen algunos de los mayores volúmenes de construcción en impresión 3D, bajas fuerzas en las piezas durante el proceso de impresión y, a su vez, gran detalle y precisión.
Debido a la gran configuración, los requisitos de mantenimiento y el volumen de material, el SLA de lado derecho requiere una inversión inicial alta y es costoso de ejecutar. Toda el área de construcción debe llenarse con resina, lo que puede significar fácilmente 10-100 + litros en materia prima, por lo que es una tarea que consume mucho tiempo, de manipular, mantener, filtrar e intercambiar materiales. Estas máquinas son altamente sensibles a la estabilidad y al nivel, cualquier inconsistencia puede ocasionar que la máquina vuelva a derrapar la pieza y provoque fallas en la impresión.
SLA invertido (Upside-down)
Como su nombre indica, en la estereolitografía invertida, el proceso se invierte. Este método utiliza un tanque con fondo transparente y superficie antiadherente, que sirve como sustrato para que la resina líquida cure, permitiendo el desprendimiento suave de las capas recién formadas. Se baja una plataforma de construcción a un tanque de resina, dejando un espacio igual a la altura de la capa entre la plataforma de construcción, o la última capa completa, y el fondo del tanque.
El láser UV apunta a dos galvanómetros de espejo, que dirigen la luz a las coordenadas correctas en una serie de espejos, enfocando la luz hacia arriba a través del fondo de la tina y curando una capa de resina de fotopolímero contra el fondo del tanque. Una combinación de la plataforma de construcción vertical y el movimiento horizontal del tanque separa la capa curada del fondo del tanque y la plataforma de construcción se mueve hacia arriba para permitir que la resina fluya por debajo. El proceso se repite hasta que se completa la impresión. En los sistemas más avanzados, el tanque se calienta para proporcionar un entorno controlado, y un limpiador pasa a través del tanque entre las capas para hacer circular la resina y eliminar los racimos de resina semicurada.
Una ventaja de este enfoque al revés es que el volumen de construcción puede exceder sustancialmente el volumen del tanque, ya que la máquina sólo requiere suficiente material para mantener la parte inferior de la cuba de construcción continuamente cubierta de líquido. Esto hace que en general sea más fácil mantener, limpiar, intercambiar materiales, y también permite un tamaño de máquina mucho más pequeño y menor costo, lo que hace posible llevar SLA al escritorio.
SLA invertido viene con su propio conjunto de limitaciones. Debido a las fuerzas que afectan la impresión cuando se separa de la superficie del tanque. También el volumen de construcción es limitado, y se requieren estructuras de soporte más grandes para mantener la pieza unida a la plataforma de construcción. Las fuerzas de desprendimiento también limitan el uso de materiales más flexibles: porque las estructuras de soporte se vuelven flexibles también.
La mayoría de las herramientas de software crean automáticamente apoyos durante la preparación de los modelos 3D, pero también se pueden ajustar manualmente. Una vez que se completa el proceso de impresión, estos soportes se deben eliminar manualmente del producto terminado.
Comparación de SLA Systems
Desktop SLA: Inverted
Industrial SLA: Right-Side Up
Precio
Desde $ 30000
$90,000-$1,100,000+
Volumen de impresión
Hasta 145 x 145 x 175 mm
Hasta 1500 x 750 x 550 mm
Pros
AsequibleFácil de usarBajo mantenimientoPequeña huella de pieFácil intercambio de materiales
Gran volumen de construcciónAlta tasa de producciónExtensas opciones de materiales
Las impresoras SLA 3D proporcionan la herramienta, pero son los materiales que potencian la estereolitografía para crear una amplia gama de piezas funcionales para diferentes industrias. En este capítulo, analizaremos el proceso de fotopolimerización y su materia prima, la resina, desde sus características únicas hasta las diversas composiciones para aplicaciones específicas.
El proceso de polimerización
Los plásticos están hechos de largas cadenas de carbono. Cuanto más corta es la cadena, menos sólido o viscoso es el plástico. La resina es un plástico compuesto por cadenas de carbono cortas, desde 1 carbono hasta algunos miles de carbonos. Tiene todos los componentes del plástico final, pero aún no ha sido completamente polimerizado. Cuando la resina se expone a la luz ultravioleta, las cadenas se unen para crear cadenas mucho más largas y, por lo tanto, más rígidas. Cuando suficientes cadenas han reaccionado, el resultado es una parte sólida.
Vamos a adentrarnos en este proceso aún más. Las cadenas de monómero y oligómero en la resina tienen grupos activos en sus extremos. Cuando la resina se expone a la luz ultravioleta, la molécula fotoiniciadora se descompone en dos partes, y el enlace que la mantiene unida se convierte en dos partes radicales muy reactivas. Estas moléculas transfieren los radicales reactivos a los grupos activos en las cadenas de monómeros y oligómeros, que a su vez reaccionan con otros grupos activos, formando cadenas más largas. A medida que las cadenas se hacen más largas y crean enlaces cruzados, la resina comienza a solidificarse. Todo el proceso, desde el estado sólido líquido hasta el altamente polimerizado, tiene lugar en cuestión de milisegundos.
Características de resinas y plásticos
Las diferentes resinas consisten en diferentes backbones y grupos laterales: diferentes combinaciones de monómeros largos y cortos, oligómeros, fotoiniciadores y aditivos. Esto proporciona una libertad única para crear varias fórmulas con una amplia gama de propiedades ópticas, mecánicas y térmicas, desde transparente a opaca y de color, flexible a rígida y resistente al calor.
Componentes
Rol
Monómeros y oligómeros
El núcleo de la resina; cadenas de carbono que formarán las partes sólidas.
Fotoiniciador
Moléculas que reaccionan cuando se exponen a la luz ultravioleta, iniciando la reacción.
Aditivos
Suplementos visuales y funcionales, como pigmentos o colorantes.
Isotropía vs. anisotropía
Debido a la naturaleza capa por capa de las tecnologías de impresión 3D, en muchos casos las propiedades del material varían hasta cierto punto de acuerdo con la dirección en el material en el que se miden, una condición denominada anisotropía. Por ejemplo, un objeto impreso en 3D puede tener un alargamiento diferente en rotura o rigidez en las direcciones X, Y y Z.
Durante el proceso de impresión SLA 3D, los componentes de la resina forman enlaces covalentes. Esto proporciona altos grados de resistencia lateral, pero la reacción de polimerización no se lleva a término. Por el contrario, el proceso de impresión se modula de una manera que mantiene la capa en un estado semi-reaccionado llamado “estado verde”. Este estado verde difiere del estado completamente curado de una manera muy importante: todavía hay grupos polimerizables en la superficie que capas posteriores pueden formar enlaces covalentes con. A medida que se cura la siguiente capa, la reacción de polimerización incluye los grupos en la capa previa, formando enlaces covalentes no sólo lateralmente, sino también con la capa previa. Esto significa que a nivel molecular, hay poca o ninguna diferencia entre el eje Z y el plano XY en términos de enlaces químicos. Cada parte continua impresa en una máquina SLA es isotrópica.
La isotropía tiene beneficios mecánicos y ópticos. Las piezas isotrópicas son ideales para aplicaciones de creación de prototipos de ingeniería, ya que reflejan el rango de propiedades asociadas con los termoplásticos moldeados por inyección comunes y no sufren delaminación o porosidad superficial. El proceso de unión química y la falta de líneas de capas visibles dentro de las piezas permiten la impresión de piezas ópticamente transparentes.
Después de curado
Una vez que se completa la impresión, las piezas permanecen en la plataforma de construcción en el estado verde antes mencionado. Mientras han alcanzado su forma final, la reacción de polimerización aún no se ha completado, por lo que las propiedades mecánicas y térmicas no están completamente establecidas.
La adición de una cámara de post-curado al proceso de impresión finaliza el proceso de polimerización estabiliza las propiedades mecánicas. Esto permite que las piezas alcancen la mayor resistencia posible y se vuelvan más estables, lo que es particularmente importante para las resinas funcionales para ingeniería, odontología y joyería. Por ejemplo, el desgaste satisfactorio de las impresiones de Castable requiere un curado posterior, y las piezas flexibles duplican su resistencia con el curado posterior.
Termoestable vs. Termoplásticos
Las resinas de fotopolímero son plásticos termoendurecibles, a diferencia de los termoplásticos. Aunque suenan similares, sus propiedades y aplicaciones pueden diferir significativamente. La principal diferencia física es que los termoplásticos se pueden fundir en un estado líquido y enfriarse varias veces para formar varias formas, mientras que los plásticos termoestables permanecen en un estado sólido permanente después del curado. Los polímeros en plásticos termoestables se entrecruzan durante el proceso de curado para formar un enlace químico irreversible. Para los polímeros termoestables más comunes, el curado es inducido por calor o radiación adecuada, a menudo a alta presión, mientras que para la estereolitografía, el iniciador es ligero y un fotoiniciador. Los pellets termoplásticos se ablandan y se vuelven fluidos cuando se calientan, y el proceso es completamente reversible, ya que no se produce ningún enlace químico.
Materiales SLA por aplicación
Los materiales de estereolitografía generalmente se formulan para aplicaciones o industrias específicas. Debido a las características de la máquina y del proceso, los materiales patentados tienden a limitarse al uso en sistemas de SLA específicos. A continuación, presentaremos la selección de materiales de Formlabs para impresoras SLA de escritorio.
Standard
Las resinas estándar brindan alta resolución, finas características y un acabado de superficie uniforme desde la impresora. Si bien se recomienda el curado posterior, no es necesario para todos los usos, por lo que estas resinas son ideales para la creación rápida de prototipos, el desarrollo de productos y las aplicaciones de modelado general.
IngenieriaLas resinas de ingeniería simulan una gama de plásticos moldeados por inyección, lo que ayuda a los ingenieros y diseñadores de productos a conceptualizar, crear prototipos, probar y fabricar productos finales. Con características de materiales como resistente, duradero, flexible o resistente a la temperatura, estas resinas se utilizan para crear piezas funcionales desde ensamblajes hasta moldes de inyección, superficies suaves al tacto y productos de consumo.
Dental
Los materiales dentales permiten que los laboratorios dentales y las prácticas creen una gama de productos dentales personalizados en la casa. Estas partes se basan en la exploración intraoral del paciente, o exploración CBCT (Cone Beam Computed Tomography – Tomografía computarizada de haz cónico), y están diseñadas para el tratamiento. Las aplicaciones específicas incluyen modelos de ortodoncia, diagnóstico y educativos, así como partes biocompatibles como guías quirúrgicas y de perforación.
Joyería
SLA es ideal para crear prototipos y fundir joyas con detalles intrincados. Las resinas de modelado estándar se recomiendan para la creación de prototipos para crear una pieza económica de “anillo de ajuste” o “prueba” para brindar emoción y tranquilidad a los clientes antes del lanzamiento final de la pieza. La resina moldeable está diseñada para la fundición de inversión directa, lo que permite a los joyeros y casas de fundición pasar directamente del diseño digital a una impresión en 3D.
Experimental
Diversas formulaciones que usan aditivos y compuestos en la resina abren posibilidades para nuevos materiales experimentales. La cerámica produce impresiones post-curadas con una estética distintiva, que se ve y se siente como la cerámica tradicional. Después de disparar, las impresiones se convierten en partes cerámicas puras, adecuadas para acristalamiento.
Por qué Desktop SLA
Para ayudarlo a decidir si SLA es el proceso correcto para su aplicación, ahora compararemos los beneficios de la estereolitografía con los métodos de fabricación tradicionales y otras tecnologías de fabricación aditiva. Alta resolución y acabado superficial liso
SLA crea piezas con un acabado liso de la superficie directamente de la máquina. Esto es ideal para aplicaciones que requieren un acabado impecable y también ayuda a reducir el tiempo de acabado, ya que las piezas se pueden lijar, pulir y pintar fácilmente. La altura de la capa del eje Z se usa comúnmente para definir la resolución de una impresora 3D. Esto se puede ajustar entre 25 y 100 micras en el Form 2, con una compensación entre velocidad y calidad. En comparación, las impresoras FDM y SLS suelen imprimir capas del eje Z de 100 a 300 micras. Sin embargo, una pieza impresa a 100 micras en una impresora FDM o SLS se ve diferente de una pieza impresa a 100 micras en una impresora SLA. Las impresiones SLA tienen un acabado de superficie más uniforme desde la impresora, ya que las paredes perimetrales exteriores son rectas, y la capa recién impresa interactúa con la capa anterior, suavizando el efecto de escalera. Las impresiones FDM tienden a tener capas claramente visibles, mientras que las SLS tienen una superficie granulada del polvo sinterizado.
El detalle más pequeño posible también es mucho más fino en SLA, dado un tamaño de punto de láser de 140 micras en la Forma 2, en comparación con 350 micrones en impresoras industriales SLS y boquillas de 250-800 micras en máquinas FDM.
Precisión y repetibilidad
Las impresoras SLA pueden crear piezas precisas con dimensiones repetibles. Esto es esencial para aplicaciones funcionales, tales como ensamblajes de ingeniería, maestros de fundición de joyas o productos dentales personalizados del escaneo de un paciente.
La combinación del tanque de resina calentada y el entorno de construcción cerrado proporciona condiciones casi idénticas para cada impresión. Una mayor precisión también es una función de una menor temperatura de impresión en comparación con las tecnologías basadas en termoplásticos que funden la materia prima. Debido a que el SLA usa luz en lugar de calor, el proceso de impresión se lleva a cabo a una temperatura cercana a la temperatura ambiente, y las piezas impresas no sufren de artefactos de expansión y contracción térmica.
La precisión general de las impresiones SLA es de 50 a 200 micras, dependiendo del tamaño, la resina, la geometría del modelo y la generación de soporte. En una prueba reciente en la Form 2, el 95% de las impresiones se midieron dentro de 240 μm o menos de las dimensiones diseñadas.
Libertad de diseño
SLA tiene una de las especificaciones de diseño más indulgentes de todas las tecnologías de impresión 3D. Dependiendo de la geometría de la pieza, las características de superficie positiva y negativa se pueden producir a 300 micrones o menos. Esto es esencial para aplicaciones detalladas tales como características intrincadas en esculturas o pequeños dientes en joyas.
Con la estereolitografía, no hay necesidad de adaptar modelos para impresión 3D. Los prototipos se pueden diseñar teniendo en cuenta el proceso de fabricación. Esto permite una transición sin problemas desde el prototipo hasta la fabricación tradicional, como el mecanizado o el moldeo por inyección.
Las impresiones SLA son fáciles de limpiar y postprocesar. La resina es fácil de eliminar de los canales internos, lo que permite diseños como microcanales o cavidades, lo que no sería posible con ningún otro proceso de impresión 3D.
Prototipado rápido con iteraciones rápidas
La estereolitografía ayuda a los ingenieros y diseñadores de productos a verificar rápidamente el aspecto, la sensación y la función de un diseño. Los mecanismos y conjuntos pueden probarse y modificarse fácilmente en el transcurso de unos pocos días, lo que ayuda a reducir drásticamente el tiempo de desarrollo del producto y evita costosos cambios de herramientas.
Desktop SLA escala fácilmente para aumentar significativamente el rendimiento y reducir el tiempo de espera del usuario. Los equipos que trabajan en múltiples ubicaciones pueden imprimir y colaborar en los mismos diseños de forma independiente, compartiendo objetos físicos a través de canales digitales e imprimiendolos en las mismas máquinas.
Partes funcionales para una amplia gama de aplicaciones
Las resinas SLA proporcionan una amplia gama de características para aplicaciones desde ingeniería hasta dentales y joyería. Las propiedades del material incluyen resistencia al calor, biocompatibilidad, claridad óptica o propiedades de coincidencia de plásticos de ingeniería.
Al crear enlaces químicos que se entrecruzan a través de las capas, el SLA resulta en partes totalmente densas, herméticas al agua y al aire que son isotrópicas; su fuerza no cambia con la orientación.
Costos y valor
Los prototipos precisos, las iteraciones rápidas y el descubrimiento previo de errores conducen a mejores resultados finales y menos riesgo al pasar de la creación de prototipos a la producción. En la fabricación, SLA reduce la necesidad de costosas herramientas, haciendo que la producción a pequeña escala o personalizada, como la fabricación de puentes, joyas personalizadas o productos dentales personalizados, sea accesible.
Las impresoras industriales SLA pueden costar más de USD 80,000 y requieren técnicos capacitados y contratos de servicio obligatorio para operar. Desktop SLA ofrece la calidad y la funcionalidad de los sistemas industriales en un espacio reducido, con una operación fácil y un bajo costo de inversión.
En comparación con el outsourcing o el mecanizado tradicional, la impresión 3D interna puede reducir los costos en un 50-90% al tener en cuenta todos los costos relacionados, como los consumibles (materiales, tanques, accesorios), el mantenimiento, el trabajo y la depreciación de la máquina. Desktop SLA también tiene un tiempo de respuesta de horas, en lugar de días o semanas con producción subcontratada.
Comparación de tecnología
Actualmente existen tres tecnologías comunes para plásticos de impresión 3D. El modelado de deposición fundida (FDM) funde una cadena de filamento termoplástico y lo coloca sobre un lecho impreso, estereolitografía (SLA) solidifica la resina de fotopolímero líquido con una fuente de luz y la sinterización selectiva por láser (SLS) utiliza un láser para sintetizar materia prima en polvo.
Cada tecnología tiene su propio conjunto de beneficios y desventajas, y por lo tanto, se recomienda para diferentes aplicaciones.
Fused Deposition Modeling (FDM)
Stereolithography (SLA)
Selective Laser Sintering (SLS)
Pros
Rápido Sistema y materiales de bajo costo
Gran valorAlta precisiónAcabado de superficie lisa
Rango de aplicaciones funcionales
Partes funcionales fuertesLibertad de diseño Sin necesidad de estructuras de soporte
Contras
Baja exactitud Detalles bajos Compatibilidad de diseño limitada
Volumen de compilación limitado en el escritorioSensible a la exposición prolongada a la luz ultravioleta
Maquinaria costosaAcabado de superficie rugosaOpciones de material limitado
Aplicaciones
Prototipado rápido de bajo costo
Prototipado funcional Aplicaciones dentales Creación de prototipos de joyas y fundición Modelismo
Prototipado funcionalCorto plazo, puente o fabricación personalizada
Proceso de impresión
Ahora que entendemos la teoría detrás de la estereolitografía, exploremos cómo se ve el proceso de impresión en una impresora de SLA de escritorio.
Diseño
Al igual que con todos los procesos de impresión 3D, SLA comienza con un modelo tridimensional, la representación matemática de cualquier superficie tridimensional. Esto se puede crear utilizando un software de diseño asistido por computadora (CAD) o desarrollado a partir de datos de escaneo 3D. El diseño luego se exporta como un archivo .STL o .OBJ legible por el software que prepara el archivo para la impresora 3D.
Preparado
Cada impresora SLA incluye software para especificar configuraciones de impresión y cortar el modelo digital en capas para imprimir. Las configuraciones de impresión ajustables incluyen orientación, estructuras de soporte, altura de capa y material. Una vez que se completa la configuración, el software envía las instrucciones a la impresora a través de una conexión inalámbrica o por cable.
Impresión
Después de una confirmación rápida de la configuración correcta, comienza el proceso de impresión y la máquina puede funcionar sin supervisión hasta que se complete la impresión. En impresoras con un sistema de cartucho, el material se recarga automáticamente en la máquina, mientras que en otros casos el usuario puede necesitar agregar más material para impresiones grandes.
Limpieza
Una vez que se completa el proceso de impresión, la plataforma de construcción se puede quitar de la impresora. Las piezas impresas requieren enjuague en alcohol isopropílico (IPA) para eliminar cualquier resina no curada de su superficie.
Curado
Las piezas impresas con resinas funcionales requieren un curado posterior para finalizar el proceso de polimerización y estabilizar las propiedades mecánicas.
Finalizado
Después de secar y curar, los soportes se pueden quitar fácilmente de las piezas con cortadores a ras, y las marcas de soporte restantes se lijan para obtener un acabado limpio. Las piezas de SLA se pueden post-procesar fácilmente, para aplicaciones específicas o según el acabado requerido, incluido el procesamiento mecánico, el secado, la pintura y el ensamblaje de piezas impresas.
Esperamos haya sido útil esta guía para la comprensión de los detalles de cada tecnología.
Sylatech es una empresa de fundición que utiliza impresoras Ultimaker 3D para acelerar su proceso de generación de prototipos rápidos. Sylatech ofrece servicios de mecanizado CNC, fabricación de radiofrecuencia y microondas, y fundición de inversión. Llevan existiendo más de 53 años y tienen clientes en el sector aeroespacial, espacial, de defensa, médico, automotriz y de la construcción.
Sylatech utiliza la impresión 3D como parte de su proceso de fundición. Antes de usar las impresoras Ultimaker 3D, los clientes tenían que invertir en herramientas para su diseño específico en metal. Sin embargo, si su parte de metal necesita modificaciones, esto puede convertirse en una adición costosa y lenta al proceso. Usando un Ultimaker, el prototipo se puede finalizar antes de invertir en herramientas para producciones de mayor volumen.
Acelerando el proceso de creación de prototipos
Con las impresoras Ultimaker 3D, Sylatech puede crear un modelo impreso en 3D del diseño del cliente en cuestión de días. Estos se usan directamente para crear un prototipo de metal. Cuando se necesitan modificaciones al diseño, el único costo adicional es imprimir en 3D el diseño actualizado.
La parte impresa en 3D hecha de PLA ya proporciona un prototipo preciso antes de crear una sola pieza de metal. Cuando se aprueba la impresión 3D, se puede crear la parte metálica. Al utilizar Ultimaker, los ingenieros pueden tener un prototipo de su diseño en solo cinco días.
Desde la impresión en 3D hasta la parte metálica
Primero, el modelo impreso en 3D está agregado con pegamento a un marco de cera. Cuando toda la pieza contiene múltiples objetos, todos pueden pegarse al marco de cera, siempre y cuando el tamaño lo permita. El marco de cera se coloca en un recipiente, que luego se llena con una solución cerámica llamada Slurry . Cuando el contenedor se coloca en el horno, el Slurry se endurecerá y el modelo de PLA impreso en 3D se quema por completo. Esto crea el molde donde se vierte el metal líquido caliente.
Cuando el metal interno se ha enfriado, el molde se rompe. La pieza de metal es un duplicado exacto de todos los modelos en el interior y el marco de cera original. Ahora, los modelos se pueden cortar del marco y alisar mediante lijado. La pieza de metal ahora está lista para ser probada.
Ahorro en costos y tiempo de desarrollo adicional
Para crear un modelo a partir de cera, Sylatech debe crear herramientas especiales. Por lo general, un proyecto que utiliza directamente estas herramientas tomará cinco semanas para desarrollar la primera parte de metal. Ajustar las herramientas cuando se necesitan modificaciones en el diseño cuesta bastante por ajuste. Sin embargo, cuando se utiliza el Ultimaker, la impresión de un nuevo diseño cuesta solo alrededor de 0,002% por pieza del costo anterior. Normalmente, el 30% de los diseños necesitan modificaciones después del primer prototipo. Al utilizar Ultimaker para crear el prototipo de metal, minimiza los cambios en las herramientas. Por lo tanto, esto no solo podría ahorrar montones de tiempo sino también costos.
El uso de la impresión 3D ha cambiado claramente la forma en que hacemos negocios. Y continuaremos utilizando la impresión 3D y el Ultimaker para ofrecer beneficios a nuestros clientes.
Usando el Ultimaker dentro de Sylatech
Sylatech comenzó a usar impresoras 3D con el Ultimaker 2+. Obteniendo grandes resultados desde el comienzo. Bajan el modelo en el Ultimaker Cura y casi al instante sus diseños están listos para convertirse en impresiones 3D precisas. Después del éxito del uso del Ultimaker 2+, Sylatech invirtió en el Ultimaker 3. El material de PVA soluble en agua permite a Sylatech imprimir a cualquier cliente de diseño. Además de imprimir prototipos para clientes, Sylatech también usa sus impresoras 3D para varias plantillas, accesorios y componentes robóticos. Tienen un par de brazos de robot que automatizan una gran parte de su proceso CNC. Muchas partes de este sistema robótico están impresas en sus impresoras Ultimaker 3D.
Sylatech es un gran ejemplo de cómo la adopción de Ultimaker como herramienta puede brindar beneficios en toda la empresa. Han optimizado con éxito su proceso de inversión y utilizan impresoras 3D para ayudar a ofrecer otras mejoras en su flujo de trabajo. La aplicación de la tecnología Ultimaker por parte de Sylatech hace que los clientes se beneficien directamente del ahorro de costos y reciban la parte metálica final de sus necesidades comerciales más rápido que nunca.
La “resolución” es un valor que a menudo se discute pero que rara vez se entiende en el mundo de la impresión 3D. ¿Cómo influyen la resolución XY y Z en la calidad de sus impresiones en 3D? ¿Cuál es el tamaño mínimo de la función y qué altura de capa debe elegir? En esta guía completa, aprenderá cómo la resolución afecta sus impresiones 3D y cómo difiere entre las impresoras SLA, FDM e DLP.
Resolución vs. tamaño mínimo de característica
La tecnología ha estado en una guerra sobre la resolución durante décadas. Las televisoras recientemente cuadruplicaron los conteos de píxeles de HD a 4K y están listos para volver a hacerlo pronto a 8K. Los teléfonos celulares, tabletas y todo lo que tenga pantalla tendrán su resolución como la ventaja en la hoja de especificaciones, siempre que sea algo de lo que alardear. Pero esto no es nada nuevo. Se han librado guerras de resolución desde que la tecnología digital se hizo popular, y la industria de la impresión fue uno de los primeros campos de batalla. Si estuvo en los años 80 y 90, recuerda que Canon, Brother, HP, Epson y Lexmark (entre otros) lucharon por la velocidad y resolución de impresión. Lo que comenzó en 100×100 puntos por pulgada (DPI) rápidamente escalado a 300×300, luego 600×600, y finalmente el estándar actual de la industria de 1200×1200 DPI. En aquel entonces, el significado de estos valores era claramente comprensible; incluso las unidades tienen perfecto sentido. Desafortunadamente, las cosas se vuelven más complicadas cuando agrega otra dimensión a la impresión.
Resolución e impresión 3D
En la impresión 3D hay tres dimensiones a considerar: las dos dimensiones planas 2D (X e Y) y la dimensión Z que lo convierte en impresión 3D. Como las dimensiones planas y Z se controlan generalmente a través de mecanismos muy diferentes, sus resoluciones van a ser diferentes y deben tratarse por separado. Como resultado, hay mucha confusión sobre lo que significa el término “resolución” en la impresión 3D y qué nivel de calidad de impresión esperar.
Impresión de alta resolución
¿Cuál es la resolución de una impresora 3D? No hay una respuesta de un número. Dado que imprimen en 3 dimensiones, deberá tener en cuenta al menos dos números: el tamaño mínimo de la característica del plano XY y la resolución del eje Z (altura de la capa). La resolución del eje Z se determina fácilmente y, por lo tanto, se informa ampliamente a pesar de que está menos relacionada con la calidad de impresión. La resolución XY (tamaño mínimo de característica) más importante se mide a través de imágenes microscópicas y, por lo tanto, no siempre se encuentra en las hojas de especificaciones. Prácticamente, significa que debe elegir una impresora que funcione bien en ambas categorías, como lo hace el Form 2.
SLA vs. FDM
Mucho ha cambiado desde que las primeras impresoras 3D de escritorio estuvieron disponibles para el público. Ahora las impresoras 3D Stereolithography (SLA), como el Form 2, compiten por los mismos espacios en el escritorio que las impresoras FDM. Una de las principales ventajas que las impresoras SLA tienen sobre sus primos de fusión plástica es la calidad de impresión: las impresoras SLA producen impresiones mucho más suaves y detalladas. Mientras que las impresoras SLA generalmente también pueden alcanzar alturas de capa significativamente más pequeñas, la razón de la calidad de impresión mejorada radica en su resolución XY mucho más alta.
Las impresoras SLA producen impresiones mucho más suaves y detalladas.
A diferencia de las impresoras FDM, el tamaño mínimo de las características en el plano XY en las impresoras SLA no está limitado por la dinámica de flujo de plástico fundido, sino más bien por la óptica y la cinética de polimerización radical. Si bien las matemáticas son complicadas (y están fuera del alcance de esta publicación), esto se debe a lo siguiente: las características en las impresiones de SLA pueden ser aproximadamente tan pequeñas como el diámetro de sus puntos de láser. Y las esos puntos de láser pueden ser realmente pequeños, especialmente en comparación con las boquillas de la extrusora.
Láser vs DLP
Dentro de SLA, hay dos tipos principales de sistemas de imágenes, basados en láser y DLP. A diferencia de las impresoras DLP, que tienen una matriz fija de píxeles en relación con el área de construcción, los dispositivos basados en láser pueden enfocar el rayo láser en cualquier coordenada XY. Esto significa que las máquinas basadas en láser, con ópticas de alta calidad, pueden reproducir con mayor precisión la superficie de una pieza, incluso cuando el tamaño del punto del láser es mayor que el tamaño del píxel DLP. Cualquiera que sea la impresora que elijas, debería ser capaz de capturar los detalles más finos de tus creaciones, desde modelos de prueba de estrés hasta bustos fotorrealistas de líderes famosos. La impresora 3D de alta resolución correcta, dará vida a sus diseños.
Comprender la resolución XY
En el mundo de la impresión 3D, ningún factor influye en la calidad de impresión más que en la resolución XY. A menudo se discute pero rara vez se entiende, la resolución XY (también llamada resolución horizontal) es el movimiento más pequeño que el láser o extrusor de una impresora puede hacer dentro de una sola capa. Cuanto menor sea el número, mejores serán los detalles. Sin embargo, este número no siempre se incluye en las hojas de especificaciones, y cuando lo es, el valor publicado no siempre es exacto. Para conocer realmente la resolución XY de una impresora, es importante comprender la ciencia detrás del número. Prácticamente, ¿cómo afecta la resolución XY a sus impresiones en 3D? Para averiguarlo, decidimos probar la impresora 3D Form 2 SLA. La Form 2 tiene un tamaño de punto de láser de 140 micras (FWHM), que debería permitirle imprimir detalles finos en el plano XY. Lo probamos para ver si esta resolución ideal es cierta.
Diseñando un modelo de prueba
Primero, diseñamos e imprimimos un modelo para probar el tamaño mínimo de la función en el plano XY. El modelo es un bloque rectangular con líneas de diferentes anchuras en direcciones horizontales, verticales y diagonales para evitar el sesgo direccional. Los anchos de línea van de 10 a 200 micrones en pasos de 10 micrones y tienen una altura de 200 micrones, lo que equivale a dos capas cuando se imprimen con una resolución Z de 100 micrones. El modelo se imprimió en Resina transparente, se lavó dos veces en un baño IPA y se curó posteriormente durante 30 minutos.
Analizando el Modelo
Después del post-curado, colocamos el modelo bajo un microscopio y tomamos fotografías de alta resolución para su análisis. Usando ImageJ
, el software gratuito de análisis de imágenes del NIH, primero escalamos los píxeles de las imágenes y luego medimos el ancho real de las líneas impresas. Recopilamos más de 50 puntos de datos por ancho de línea para eliminar los errores de medición y la variabilidad. En total, imprimimos y analizamos tres modelos en dos impresoras diferentes.
Comprender los resultados
A medida que el ancho de línea de la impresión disminuye de 200 a 150 micrones, los valores ideales se encuentran dentro del intervalo de confianza del 95% del valor medido. Como los anchos de línea previstos son menores de 150 micrones, el intervalo medido comienza a desviarse significativamente del ideal. Esto significa que la impresora puede producir de manera confiable características XY tan pequeñas como 150 micrones, aproximadamente del tamaño de un cabello humano.
El tamaño mínimo de característica de la Form 2 en el plano XY es de aproximadamente 150 micrones, solo 10 micras más que su láser de 140 micras.
Según nuestras mediciones, el tamaño mínimo de la característica de la Form 2 en el plano XY es de aproximadamente 150 micrones, que es solo 10 micrones más grande que su láser de 140 micrones. El tamaño mínimo de la característica nunca puede ser más pequeño que el tamaño del punto del láser, y hay muchos factores que afectan este valor: refracción del láser, contaminantes microscópicos, química de la resina y mucho más. Teniendo en cuenta el ecosistema completo de la impresora, una diferencia de 10 micrones es nominal. No todas las resoluciones publicadas de las impresoras 3D son ciertas, por lo que es una buena idea hacer muchas investigaciones antes de elegir la que sea adecuada para su proyecto.
Si su trabajo requiere impresiones con detalles intrincados, busque una impresora con una resolución XY respaldada por datos mensurables, no solo un número.
Comprender la resolución Z
Cuando lea las hojas de especificaciones de la impresora 3D, verá un valor más que ningún otro: resolución Z. También conocida como altura de capa, la resolución Z fue la primera diferenciación numérica importante entre las primeras impresoras 3D. Las primeras máquinas lucharon para romper la barrera de 1 mm, pero ahora las alturas de las capas en las impresoras FDM pueden ser inferiores a 0.1 mm de espesor, mientras que las máquinas SLA son aún más precisas. Actualmente, la impresora Form 2 SLA 3D admite alturas de capa de 100 y 50 micrones en todas las resinas. Las resinas Clear, White y Castable pueden alcanzar resoluciones Z de hasta 25 micrones. Esta selección de alturas de capa le brinda el equilibrio ideal de velocidad y resolución. La pregunta principal es: ¿cuál es la mejor altura de capa para su impresión?
¿Son las alturas de capa más pequeñas siempre mejores?
La alta resolución viene con una compensación. Capas más delgadas significan más repeticiones, lo que a su vez significa tiempos más largos: la impresión a 25 micrones frente a 100 generalmente aumenta el tiempo de impresión cuatro veces. Más repeticiones también significan más oportunidades para que algo salga mal. Por ejemplo, incluso con una tasa de éxito del 99,99% por capa, cuadruplicar la resolución reduce la probabilidad de éxito de impresión del 90% al 67% si se supone que una capa fallida causa una falla total de impresión.
El grosor de la capa inferior equivale a más tiempo, artefactos y errores.
¿Las capas más delgadas producen mejores impresiones? No siempre: depende del modelo que se va a imprimir y de la resolución XY de la impresora. En general, las capas más delgadas equivalen a más tiempo, artefactos y errores. En algunos casos, la impresión de modelos a resoluciones más bajas (es decir, alturas de capa más gruesas) puede dar como resultado impresiones de mayor calidad.
Cuando las capas más delgadas no ayudan
Las capas más delgadas suelen asociarse con transiciones más suaves en las diagonales, lo que lleva a muchos usuarios a generalizar y llevar la resolución Z a los límites. Pero, ¿y si el modelo consiste principalmente en bordes verticales y horizontales, con ángulos de 90 grados y pocas diagonales?
En esos casos, capas adicionales no mejoran la calidad del modelo.
El problema se agrava si la resolución XY de la impresora en cuestión no es perfecta y los “colores fuera de las líneas” al dibujar los bordes exteriores. Más capas significan crestas más desiguales en la superficie. Mientras que la resolución Z es más alta, el modelo se verá significativamente peor en este caso.
Cuándo elegir mayor resolución Z
Dicho esto, hay momentos en que desea una resolución más alta. Dada una impresora con buena resolución XY y un modelo con características intrincadas y muchos bordes diagonales, reducir la altura de las capas dará como resultado un modelo mucho mejor. Además, si ese modelo es corto (200 capas o menos), el aumento de la resolución del eje Z puede mejorar la calidad.
“Ciertos diseños se benefician de una mayor resolución Z: formas orgánicas, arcos redondeados, pequeños relieves y grabados complejos.”
Ciertos diseños se benefician de una mayor resolución Z: formas orgánicas, arcos redondeados, pequeños relieves y grabados complejos. Como regla general, erre en el lado de las capas más gruesas y solo aumente la resolución Z cuando sea completamente necesario. Con la impresora adecuada y un cierto tipo de modelo, una mayor resolución Z capturará los detalles intrincados de su diseño.
Con estas aclaraciones es más fácil entender cuales son las diferencias entre las resoluciones y como uno en el uso puede impactar en la impresión 3D.
A juzgar por la mayoría de los productos producidos en masa en el mercado hoy en día, uno pensaría que los humanos vienen en solo tres tamaños. Nosotros no. Entonces, ¿por qué los productos que compramos no reflejan eso? Los productos personalizados funcionan mejor y los consumidores los aceptan, pero la fabricación personalizada a menudo no es económica. La recopilación de datos personalizados de los consumidores es complicada, las herramientas personalizadas son caras, y el seguimiento de piezas personalizadas desde el pedido inicial hasta la producción y el envío es complejo. La impresión 3D está cambiando todo. Los costos decrecientes y la innovación en materiales han hecho que la impresión 3D sea práctica para la fabricación, y prometen hacer realidad el sueño de la personalización en masa. En CES 2018, Formlabs demostró esta realidad. Nuestro stand mostró todo un proceso de producción de auriculares personalizados, desde el escaneo en la oreja hasta el producto final, que se puede implementar fácilmente en los mercados masivos.
Productos personalizados de fabricación económica
Los artículos hechos a medida rinden mejor, simple y llanamente. Un auricular verdaderamente personalizado puede proporcionar una mayor resistencia al desgaste, comodidad, estabilidad y reducción de ruido incomparables a largo plazo. Los avances en la tecnología de escaneo combinados con impresoras 3D accesibles de alta calidad hacen que sea viable fabricar audífonos personalizados y otros productos de audiología a escala.
Aunque no es una bala de plata, la impresión en 3D elimina muchos de los desafíos tradicionalmente asociados con productos personalizados de producción masiva:
La impresión 3D es un proceso de producción de herramientas cero: no es necesario producir miles del mismo artículo para recuperar el costo inicial de los moldes.
La complejidad y la variedad son “libres”; una impresora 3D no requiere más tiempo, energía o material para fabricar una forma compleja que una simple, y cero herramientas significa que imprimir una variedad de diseños no requiere costos de producción adicionales.
Con las impresoras 3D de escritorio, es más fácil escalar a medida que aumentan las necesidades de producción.
El proceso de producción de auriculares personalizados demuestra una consideración importante al pensar en la integración de la impresión 3D en la producción o en la personalización masiva. Los productos finales utilizables no tienen que ser imprimibles en 3D; puede utilizar la impresión 3D para crear moldes (que es el proceso para auriculares), formas de vacío o moldes, y aún así fabricar los productos finales con materiales comprobados y rentables.
Un flujo de trabajo de impresión 3D para entornos de mercado masivo
Juntos, el escáner auditivo Phoenix de 3Shape y la impresora 3D Form 2 de Formlabs proporcionan un flujo de trabajo accesible e intuitivo que se puede implementar en escalas desde la producción única hasta la fabricación en masa. El proceso de extremo a extremo requiere una mano de obra mínima, tiene una huella baja y, lo más importante, ofrece un producto final de alta calidad.
El proceso comienza con un escaneo digital rápido y no intrusivo del canal auditivo del cliente utilizando un escáner 3D. Un técnico edita el archivo digital en un molde imprimible en 3D y lo envía de forma inalámbrica a la impresora 3D. Una vez impresas, las partes se enjuagan en alcohol isopropílico y se curan posteriormente. Un técnico arroja silicona biocompatible en los moldes, retira la capa impresa en 3D, luego termina y recubre el producto final.
¿Qué sigue para la personalización masiva?
Los auriculares personalizados son solo el comienzo. Los avances en las tecnologías de escaneado e impresión 3D han abierto un mercado al que antes solo podían acceder audiófilos o artistas, y predecimos que muchas industrias más podrán ofrecer a sus clientes el rendimiento, la comodidad y la comodidad de los productos personalizados. Obtenga más información sobre el futuro de la fabricación y personalización masiva de expertos que hablaron en nuestra conferencia Digital Factory, incluyendo New Balance, que el año pasado anunció una asociación con Formlabs para llevar la impresión 3D a la producción de calzado a gran escala con sede en Massachusetts.
Ultimaker, en su constante evolución para dar la mejor experiencia de impresión 3D disponible se focaliza en el software Ultimaker Cura. En su última versión se agregaron nuevas características de corte y una nueva estructura de complemento, pero ¿sabía que también reduce el tiempo de impresión y el uso de material en comparación con versiones anteriores? La última versión de Ultimaker Cura imprime material de soporte soluble un 30% más rápido y utiliza un 30% menos de material de soporte para el mismo modelo, en comparación con las versiones anteriores.
Comparativa Ultimaker Cura
Table 1
Cura 2.6
Ultimaker Cura 3.0
Diferencia en porcentaje
Consumo PVA
182g
123g
30%
Tiempo de impresión
52:22hs
38:24hs
30%
Utilizando el modo recomendado en Ultimaker Cura 3.0, el consumo de PVA para el mismo modelo se reduce de 182 g a 123 g, lo que representa un ahorro de material de aproximadamente 30%. Si 1 g de material de PVA cuesta $ 0.13, esto representa un ahorro de aproximadamente $ 7.00
Veamos la comparación entre Cura 2.6 y ultimaker Cura 3.0
Cura 2.6
Perfil normal (0.15mm), 100% relleno
PVA: soporte regular (espesor de capa de relleno de soporte de 0.15 mm)
Ultimaker Cura 3.0
Perfil normal (0.15mm), 100% relleno
PVA: soporte gradual (espesor de la capa de relleno de soporte 0.3 mm)
El modo recomendado incluye todos los ajustes de corte necesarios para preparar cada modelo
Modo recomendado: configuración rápida en un solo lugar
El modo recomendado simplifica su flujo de trabajo de impresión 3D al incluir las configuraciones utilizadas con más frecuencia para una preparación de impresión rápida y fácil.
Si es un usuario experimentado, puede optar por tomar el control total en el modo personalizado para cambiar la configuración de corte más avanzada.
Soporte gradual: el mismo soporte, impresiones más rápidas
El soporte gradual imprime con una menor densidad de soporte hacia la parte inferior de una impresión y coloca el material de soporte más cerca de las áreas que lo necesitan. El soporte gradual también ajustará automáticamente el grosor de la capa de relleno del soporte, de modo que el soporte se imprima con el doble del espesor de capa del material de construcción, lo que reduce aún más el tiempo de impresión.
La compatibilidad gradual está habilitada por defecto en el modo recomendado.
Perfiles de materiales: desarrollados por expertos
Desarrollado por nuestro equipo de ingenieros de materiales, los perfiles de materiales contienen configuraciones preconfiguradas para cada material Ultimaker para garantizar resultados de alta calidad y confiables. Mediante el uso de perfiles de materiales, tanto usuarios novatos como experimentados pueden lograr los mismos resultados.
Menos material de soporte, tiempos de disolución más rápidos
El uso eficiente del material de soporte soluble reduce significativamente el tiempo de disolución, por lo que puede tener las copias listas más rápido que nunca.
Reduzca el tiempo de impresión, reduzca los costos de material
Todas estas características están disponibles en la última versión de Ultimaker Cura.
Por estos motivos siempre recomendamos tener actualizada la ultima versión de Cura, disponible aquí
Con el lanzamiento del material de soporte Breakaway de Ultimaker, ahora hay aún más opciones para apoyar sus impresiones en 3D. ¿Pero cuál es el adecuado para su diseño? Echemos un vistazo a las diferentes opciones y cuándo usar cada una. Cuando se utiliza una impresora 3D FDM, el material de soporte le permite imprimir modelos que de otro modo no serían posibles debido a, por ejemplo, la gravedad. ‘Soporta’ el material sobre el mismo para que pueda imprimir objetos con características como voladizos o cavidades.
Para usuarios más avanzados, el material de soporte también puede brindarle más libertad de diseño. Con él puede orientar su modelo exactamente como lo desea para obtener los mejores resultados, o crear diseños con partes móviles integradas que se puedan mover libremente una vez que retire el material de soporte.
Un modelo con material de soporte. Impresión 3D con material de soporte eliminado
Construir soportes de materiales
La forma original de apoyar su impresión 3D. Si está imprimiendo con, por ejemplo, PLA, el software de impresión 3D como Ultimaker Cura puede crear estructuras de soporte para su modelo que se imprimirán en el mismo material.
Si está utilizando una impresora 3D con un único extrusor, esta es la única forma de imprimir estructuras de soporte. También es una buena opción si no quieres preocuparte por la compatibilidad del material. No todos los materiales de construcción son compatibles con materiales de soporte por separado.
El principal inconveniente del uso de soportes de materiales de construcción es que cuando retira los soportes manualmente, nunca podrá obtener un modelo que sea 100% preciso en comparación con su diseño original. Si corta o lija demasiado sus soportes o deja pequeñas protuberancias, su modelo tendrá una forma ligeramente diferente a su diseño.
Esto puede ser un problema si su impresión 3D necesita ser muy precisa, por ejemplo, usted está creando un prototipo de una pieza para probar su ajuste o forma.
Los soportes para cortar y lijar también pueden dañar la superficie de la impresión 3D y necesitan técnicas de postprocesamiento como el pulido para lograr un acabado superficial de buena calidad.
Para eliminar soportes de material de construcción, necesitará un implemento de corte (la mayoría de las personas usa un cuchillo o alicates) y papel de lija para eliminar cualquier rastro final.
PVA soluble
Ahora si su impresora 3D puede imprimir más de un material, entonces también es posible combinar su material de construcción con un material de soporte separado que sea más fácil de quitar.
PVA es un material de soporte soluble en agua. Debido a que se disuelve cuando está sumergido en agua, le da una libertad de diseño casi completa. Grandes salientes, cavidades, formas intrincadas, son todos posibles, y no hay riesgo de rayar la impresión al retirar el soporte. Deja una superficie muy lisa.
Una desventaja de PVA es que, aunque es fácil de eliminar, tarda varias horas en disolverse, lo que puede retrasar el flujo de trabajo de impresión 3D. El PVA también es más costoso que otras opciones de materiales de soporte y su calidad puede degradarse si no se almacena adecuadamente.
Ultimaker PVA está optimizado para usar con PLA, Nylon y CPE.
Para eliminar el PVA, todo lo que necesita es un recipiente con agua del grifo lo suficientemente grande para su modelo. Lea nuestra guía completa para disolver el PVA.
Soportes Breakaway
El último material de soporte ofrecido por Ultimaker, Breakaway tiene algunas similitudes con los otros tipos de soporte.
Al igual que el material de construcción, se elimina manualmente. Pero como PVA, es un material separado impreso con doble extrusión.
El resultado es un equilibrio entre las ventajas de las otras opciones de material de soporte. Puede eliminar Breakaway a mano, por lo que no es necesario esperar horas para que se disuelva nada, pero también se despega limpiamente del resto de la impresión para que tenga un modelo preciso y no tenga que procesarlo posteriormente.
Sin embargo, para el acabado de superficie más suave aún recomendamos PVA. Y el material Breakaway en su impresión debe estar accesible para que lo pueda quitar, por lo que no tiene libertad de diseño completa.
Ultimaker Breakaway está optimizado para usarse con ABS, Nylon, PLA, CPE y CPE +.
Para quitar soportes Breakaway, necesitará un juego de alicates.
Comparación rápida: cuándo usar…
Compatibilidad con material de construcción: cuando no necesita una impresión que sea 100% precisa en comparación con las dimensiones de su diseño en 3D. O si solo tiene una única impresora 3D de extrusión
PVA: ideal si está imprimiendo una forma compleja o cuando quiere un acabado superficial realmente liso debajo de sus soportes, pero tarda varias horas en disolverse
Breakaway: si tiene poco tiempo, Breakaway es más rápido de eliminar que PVA y mantiene la precisión dimensional de su impresión, con un acabado superficial de calidad
Con el objetivo de ayudar a los usuarios profesionales mediante el uso de un material de soporte rápido y eficiente para materiales de ingeniería como ABS y CPE +, que ayude a lograr el mismo acabado de calidad superficial que el soporte soluble, y con menos tiempo y costo. Con este objetivo la gente de Ultimaker genero un nuevo material que ayuda en combinación de esto materiales. La impresión 3D con material de soporte, brinda libertad a los usuarios el uso de diversas geometrías, pero también puede tener limitaciones, como imperfecciones de la superficie o tiempo de posprocesamiento extendido. Con esta nueva gama de productos se pretende superar estas limitaciones para crear un mejor flujo de trabajo de impresión 3D.
Breakaway: un material de apoyo alternativo
Los materiales de soporte para las impresoras de extrusión dual se está expandiendo. Al poder ofrecer una gama de diferentes materiales de soporte, son posibles flujos de trabajo de posprocesamiento alternativo, cada uno con sus propias ventajas individuales. La última adición a la gama de materiales de soporte es Breakaway.
Breakaway es un material de soporte de color blanco que imprime con una adhesión confiable a materiales de construcción como el ABS. Breakaway se puede quitar rápida y fácilmente de las impresiones: simplemente sostenga la impresión y rompa el material de soporte con alicates de agarre, alicates de corte, un cuchillo o con la mano. Después de retirar el material de soporte, quedara una calidad de superficie lisa en las áreas compatibles. Se pueden usar guantes, pero no son esenciales. Aunque es un material de soporte, Breakaway se utiliza con un núcleo de impresión AA de 0,4 mm.
Eliminar Breakaway
Paso 1 – Rasgar
Retire la mayoría de la estructura de soporte interior con alicates de agarre o corte.
Paso 2 – Pelar
Agarre y pele el soporte Breakaway del material de construcción.
Paso 3 – Tire
Retire los últimos restos con alicates o pinzas. Las áreas soportadas quedarán con un acabado superficial liso.
El procesamiento posterior con Breakaway es completamente seco, lo que lo hace ideal para imprimir con materiales sensibles al agua. La ventaja adicional es que el soporte Breakaway logrará el mismo acabado superficial que el soporte soluble en agua. Con un procesamiento posterior rápido y sencillo, los diseñadores e ingenieros pueden dedicar más tiempo a perfeccionar sus conceptos.
Otras ventajas de Breakaway son la vida útil y el precio. Breakaway no se ve afectado por las condiciones ambientales, tales como la temperatura y la humedad, y su uso es más rentable que el uso de otros materiales de soporte.
Breakaway es compatible con una gama más amplia de materiales de construcción en comparación con el material soluble en agua:
El núcleo de impresión AA de 0,25 mm, para impresiones de detalles extra altos
Por demanda popular, tenemos una nueva adición a nuestra gama de núcleos de impresión.
Compatible con Ultimaker 3 y Ultimaker 3 Extended, el núcleo de impresión AA de 0.25 mm es ideal para impresiones que requieren una calidad de superficie detallada.
Esta nueva adición a nuestra gama de núcleos de impresión se ofrecerá en tipo AA. Los usuarios ahora tendrán la ventaja de obtener impresiones con detalles ultra finos, con la ventaja adicional de la extrusión dual, que permite impresiones en dos colores o varias combinaciones de materiales con detalles extrafinos. Los diferentes tamaños de boquillas se pueden intercambiar en caliente rápida y fácilmente, sin la necesidad de utilizar ninguna herramienta.
Aplicaciones potenciales
El uso de un núcleo de impresión AA de 0,25 mm es útil para una variedad de aplicaciones, tales como impresiones estéticamente detalladas, objetos de pared delgada, marcas de impresión y texto fino, y piezas con ajuste de tolerancia, p. sujetadores de hardware tales como tornillos y tuercas.
Los posibles casos de uso incluyen microfluidos, moldeado de modelos dentales, modelos arquitectónicos y piezas mecánicas finas, como engranajes pequeños.
Compatibilidad de materiales
El núcleo de impresión AA de 0,25 mm es totalmente compatible con los siguientes materiales Ultimaker:
Los perfiles de Ultimaker Cura hacen las cosas más fáciles
El material compatible y los perfiles del núcleo de impresión para el núcleo de impresión AA de 0.25 mm y Breakaway están incluidos en la última versión de Ultimaker Cura. Cada perfil es desarrollado por nuestro equipo de ingenieros de materiales, y garantizará resultados consistentemente de alta calidad, de modo que cada usuario puede perder menos tiempo experimentando y más tiempo imprimiendo.
De a poco el universo de materiales y núcleos de impresión se hace más amplio, y todo utilizando los equipos que mayor proyección tienen en el mercado.
Como vimos en el artículo anterior la gente de Ultimaker responde preguntas en vivo, dentro del ciclo AMA! (Ask me Anything – Pregúntame cualquier cosa). Esta vez dedicaron el espacio a revisar sobre las preguntas sobre el software Cura.
Para eso invocaron a la sesión a Mark Suurmond y Jaime van Kessel, ambos involucrados en el desarrollo del software que utiliza principalmente las impresora 3D.
Mark, Jefe de producto, y Jaime, ingeniero de software, son dos de los que más pueden explicar en detalle sobre el software libre que permite el desarrollo de las plataforma de impresión 3D más importante del mercado.
La primera pregunta era saber sobre el futuro de Cura y donde veían en los próximos 5 años
Jaime respondió:
“Creo firmemente que el software puede y debe ser una plataforma tanto como sea posible. Para aquellos que conocen el término, Cura está configurado para ser realmente “basado en datos” (Data driven). Es un concepto que aprendí del desarrollo de juegos. En lugar de hardcodear muchas cosas (dejar datos prefijados) , intentamos crear un núcleo muy fuerte que de forma dinámica, en función de los datos que obtiene, desempeña, cierto comportamiento. Es por eso que hay, por un lado, un sistema de temas, un sistema de complementos y un nuevo sistema de máquina.
Esto hace Cura cambiante. En función de los datos que “alimentes”, pueden ser muchas cosas.
Construí esas cosas para que tanta gente pueda sumarse y agregar características y posibilidades. Me encantaría ver a Cura seguir la misma ruta que otras plataformas (y si me atrevo a soñar, algún día podría ser algo como Android o Drupal).
Para completar Mark agregó:
“Creo que somos el lugar al que acudir si hacemos algo con la impresión 3D. Puedes elegir la impresora 3D que acabas de comprar, dentro del menú de Cura. Agregar algunos perfiles de material que otro usuario cargó, reparar tus modelos escaneados en 3D con un complemento que acabas de instalar y recibir excelentes comentarios de otros usuarios. Cada usuario novato puede imprimir como un experto y los expertos pueden contribuir fácilmente al mundo de la impresión en 3D para compartir sus conocimientos “.
¿Agregar funciones a Ultimaker Cura?
Varias preguntas que recibimos de la comunidad fueron sobre la política utilizada para implementar nuevas características.
Mark explicó: “Creo firmemente en el enfoque. Si le das a un equipo un objetivo muy claro de lo que es más importante cada dos semanas, esto ayuda a las personas a tomar decisiones de alta calidad y eso hace que el trabajo sea más divertido. También ayuda si podemos priorizar los tickets en una lista, de modo que 1 ticket sea el más importante y ese es el que empezamos a trabajar. Si tenemos 800 tickets abiertos esto no le da foco y nadie puede priorizar sobre eso. Entonces, comencé cerrando las entradas viejas. Los tickets que no se actualizan en 12 semanas van a un cubo donde permanecen durante 4 semanas antes de que se cierren. La idea detrás de esto también era que no estábamos trabajando en estas entradas de todos modos, así que hagámoslo muy claro al propietario de ese ticket. De esta forma, el dueño todavía tiene la opción de volver a nosotros con información nueva o tomar otra ruta para encontrar una solución a su problema. Tampoco significa que su problema no sea importante, solo que creemos que tenemos otros más importantes que corregir primero. Espero que lleguemos a un estado en el que podamos solucionar fácilmente todos los problemas entrantes y aun así agregar funcionalidad, pero hasta que podamos, debo mantener mi lista de pedidos pequeña (alrededor de 50 tickets) y centrada “.
Uno de los usuario del foro, consultó: ¿Cuántas personas fuera de Ultimaker están trabajando en Cura? ¿Y cómo decide qué contribuciones que vienen fuera de Ultimaker se usan y cuáles no?
Es genial ver que hemos tenido un total de 150 contribuidores distintos en Cura, y recibimos más y más pull request en cada Sprint. Por supuesto, algunos son muy activos y algunas empresas simplemente agregan sus perfiles de impresora, pero realmente ayuda a mejorar Cura. Cómo decidimos sobre qué trabajar:
Mi primera pregunta es ‘¿Cuánto trabajo es esto para el equipo de Cura y cuál es el valor que agrega para un usuario?’ Si es muy poco el trabajo y el valor es obvio, entonces solo hagámoslo. Si es grande, normalmente pregunto: “¿Podemos dividir esto en pasos más pequeños de tal manera que el primer paso pequeño ya agregue algún valor? Esto es lo que estamos haciendo con todo el ‘navegador de complementos’ (Plugin browser). Los primeros pasos son pequeños, pero poder liberar complementos de Ultimaker Cura ya es útil para nosotros y las personas que lo utilizan. Si realmente podemos dividir una característica en pasos más pequeños, pensamos detenidamente si realmente vale la pena el esfuerzo “.
Python y soporte manual en Ultimaker Cura
Una pregunta popular fue sobre la implementación de manual de soporte en Cura: Fntsmn preguntó: “¿Tuviste en mente agregar de soporte manual? Creo que será una gran característica, en particular, traerá de vuelta a muchos usuarios de S3D para usarlo de nuevo y mucho más Cura, y los Procesos Múltiples serían otra característica interesante de agregar. ¿Cuál es la razón por la que no están presentes? Jaime respondió:
“Realmente quiero la función de soporte manual, pero también quiero que sea correcta. Ya hay algo que lo hace (anti-overhang meshes), pero eso está lejos de ser perfecto. De vez en cuando tenemos “sprints de investigación” (que han impactado en nuestro empaque, vista de capa mejorada, etc.). Podría ser una de esas cosas para hacer en uno de esos sprints (como en ese caso puedes ser un poco más experimental, ya que está bien si falla).
Otra opción sería que si alguien tiene un motor genial que genere soportes para conectarlo a un complemento. Cura ya puede marcar un objeto como una “malla de soporte”.
Mark agregó:
“Como dijo Jaime, el soporte manual es algo difícil de crear en cuanto a lo que refiere a UX (User eXperience). Aparte de eso, no creo que la gente quiera hacer soporte manual. Tienen que hacerlo porque el soporte automático no está a la altura (y aún no podemos imprimir en el aire).
Quiero que tengamos soporte automático que sea mejor que el soporte manual. Eso podría ser muy difícil de lograr, pero creo que si damos pequeños pasos que mejoren constantemente nuestro soporte automático (como el relleno gradual en la versión 2.7), llegaremos a ese punto”.
¿Nuevos tamaños de boquilla (nozzle)?
Rebekah_harper preguntó:
“Tanto para Cura como para Ultimaker, ¿por qué tarda tanto en introducir nuevos tamaños de boquilla en el Ultimaker 3?”
Jaime respondió:
“Esto tiene mucho más que ver con el hardware y los materiales. Dedicamos mucho tiempo a obtener esos perfiles correctamente. Poner el hardware en funcionamiento también es algo que lleva bastante tiempo.
Cura ya puede admitir diferentes tamaños de boquilla. Se necesita un poco de conocimiento profundo para configurarlo correctamente, pero hay algunas soluciones factibles. Si solo cambia la configuración del ancho de capa (layer width), ya puede imprimir con esos tamaños de boquilla “.
La carrera de investigación de desarrollo
De vez en cuando, el equipo de Ultimaker Cura tiene un “sprint de investigación”, donde pueden trabajar en una función de su elección. Esto ha creado algunas características útiles de Ultimaker Cura en el pasado, como el Ironing (Planchado). Muchos de nuestros usuarios estaban interesados en la frecuencia con la que se lleva a cabo el sprint de investigación, y cómo son los desarrolladores libres durante este sprint. Mark explicó: “En este momento lo hacemos cada 4 meses, por lo que cada 8 sprints hay 1 sprint de investigación. Es un poco como Ship-it days from Atlassian, el único requisito es que presente lo que ha hecho al final de esas dos semanas “. Jaime agregó: “No tan a menudo como me gustaría. Pero es bastante abierto; siempre que pueda resultar en una mejora para Ultimaker. He trabajado en la subdivisión del modelo (cortando objetos automáticamente para que se puedan imprimir) y la detección de la tapa del ventilador (chequear si la tapa del ventilador está abierta o cerrada usando la cámara en el Ultimaker 3). Pero también puede ser muy diferente de lo que normalmente haría: algunas personas también han trabajado para crear un sistema basado en tablets para nuestras salas de reuniones para mostrar si están disponibles.
Ultimaker Cura y accesibilidad
Hay una gran diferencia entre el modo recomendado (varias configuraciones) y el modo personalizado (más de 200 configuraciones). Surgieron varias preguntas sobre quiénes creen los desarrolladores ven usando Cura: ¿nuevos usuarios o fabricantes súper profesionales? Mark respondió: “En los últimos sprints nos centramos en hacer que Cura sea más fácil de usar para nuestros usuarios principiantes, usuarios que están más enfocados en la impresión final que sale de la impresora. En un futuro cercano, queremos facilitar que los usuarios profesionales modifiquen y agrega cosas a Cura de las cuales los principiantes e intermedios también se beneficiarán.
El ciclo de lanzamiento
Dimensiones preguntó: “¿Cuál es la idea detrás de los períodos relativamente cortos entre los lanzamientos de Cura? Otros slicers se actualizan con menos frecuencia con nuevas funciones y solo obtienen actualizaciones de corrección de errores en una secuencia corta “. Mark respondió: “Personalmente creo que 8 semanas es un período muy largo de tiempo, realmente no puedo recordar lo que hice hace 8 semanas. Además de eso, los lanzamientos cortos nos permiten adaptarnos muy rápido a las nuevas ideas o desafíos, también muestra dónde están nuestros cuellos de botella internos. De esta manera podemos poner nuestra energía en resolver estos cuellos de botella para que podamos ofrecer más valor en cada lanzamiento. Y obligarnos a dar ‘pequeños’ pasos y liberarnos nos da la capacidad de poner a prueba constantemente nuestras suposiciones de lo que la gente querrá. No vamos y desarrollamos alguna característica interesante durante más de un año, solo para descubrir que nadie por ahí realmente lo necesita “.
La sesión de preguntas y respues mostró la versatilidad y la velocidad con que se están planificando cambios en el futuro de Cura, y como estos a su vez impacta en el proceso de mejora de la impresión 3D del mercado.
Con el lanzamiento de Ultimaker 3 en 2016, Ultimaker se estableció como líder en el mercado profesional de computadoras de escritorio. En un nuevo video, el cofundador y CTO Siert Wijnia y el Vicepresidente Senior de Gestión de Producto Paul Heiden explican la visión detrás de las últimas actualizaciones de software de Ultimaker y cómo al usuario le permitirá hacer aún más con su impresora 3D Ultimaker.
“Lo que prometimos con Ultimaker 3 fue darle al mercado una máquina lista para el futuro, y eso es exactamente lo que estamos haciendo”, explica Paul Heiden. Nuestros nuevos lanzamientos de software aseguran que su impresora Ultimaker 3D continúe mejorando con el tiempo, con el enfoque de que estas actualizaciones van mejorando el flujo de trabajo de la impresión 3D. ¿Entonces, cómo trabaja? Ultimaker Cura 3.0, la última versión de nuestro software gratuito de corte, viene con una nueva biblioteca de plugins (complementos) abiertos para aplicaciones desarrolladas por algunas de las plataformas profesionales más utilizadas, como Siemens NX y SolidWorks.
Luego, el 7 de noviembre, que se lanzó Cura Connect, una función incorporada en el software libre Ultimaker Cura que facilita la administración de una o varias impresoras 3D Ultimaker 3. Ambas versiones se basan en las capacidades existentes del software y hardware Ultimaker, pero las utilizan para abrir nuevas oportunidades a los usuarios.
Como dice Siert Wijnia, “Ahora que tenemos el Ultimaker 3 conectado, podemos comenzar a crear aplicaciones con esa funcionalidad. Con Cura Connect, un grupo de personas puede enviar un trabajo de impresión a un grupo de impresoras, y el grupo de impresoras decidirá en cuál se ejecutará el trabajo “. Ya sea que esté utilizando un solo Ultimaker 3 para prototipos rápidos o varios para producción a pequeña escala, el sistema flexible y escalable de Cura Connect lo ayudará a hacer más con su hardware. Paul Heiden resume cómo estos dos lanzamientos aportarán más valor al ecosistema Ultimaker: “El software se convertirá en una parte central de nuestro enfoque. Con una simple descarga de firmware, obtendrá un nuevo y rico conjunto de funcionalidades dedicadas para el uso profesional de la oficina. “Y esa forma de utilizar el software está haciendo que esta máquina sea realmente a prueba de futuro”.
Con este acercamiento en las actualizaciones de Cura y del firmware de Ultimaker 3, es posible imaginar mejoras a todo el proceso de impresión 3D en un futuro muy cercano.
En lo que refiere a innovación, Ultimaker lleva la delantera. En esta ocasión nos brinda una nueva herramienta para el trabajo con impresoras en simultáneo Cura Connect.
Esta nueva opción permite controlar, monitorear y configurar un grupo de impresoras Ultimaker 3 desde una única interfaz, proporcionando una solución para gestionar la producción de manera eficiente en su trabajo.
Con Cura Connect es posible agilizar su flujo de trabajo, en las opciones más destacas está la de:
Distribuir la carga de trabajo. Los trabajos de impresión se comparten entre un grupo de impresoras para una producción eficiente y continua. Si una impresora está ocupada, Cura Connect asignan las otras tareas programadas a las impresoras disponibles en el grupo.
Supervisar los trabajos de impresión con facilidad. Todas las impresoras agrupadas se administran usando una sola interfaz para una máxima facilidad de uso.
Hacer una programación flexible. Cuando se completa un trabajo, solo necesita quitar el objeto terminado, confirmar la que ha movido el elemento en la impresora y el siguiente se imprimirá automáticamente.
Priorizar trabajos según sea necesario. Mueva el trabajo en la cola de impresión sin tener que cambiar materiales, núcleos de impresión u otras consideraciones importantes.
Preparar la configuración que necesita. No es necesario preparar modelos para una impresora en particular: Cura Connect asignará trabajos a una impresora con núcleos de impresión, materiales, colores, volumen de construcción y otros factores, y si no puede encontrar una impresora que coincida, le pedirá que configure una con lo necesario.
Agilidad y eficiencia al alcance de la mano
Si lo que refiere a armar una cola de producción es el foto, también Cura Connect permite dar un salto en la eficiencia.
Aumente sus operaciones. Agrupe varias impresoras en un único flujo de trabajo de producción o cree varios grupos para diferentes equipos o tareas. Si desea expandir sus operaciones más adelante, es fácil agregar impresoras adicionales a un grupo. Maximiza la eficiencia. Cura Connect monitorea sus impresoras y programa tareas de mantenimiento para mantener su hardware en las mejores condiciones. Notificaciones inteligentes. Las notificaciones del navegador lo actualizarán sobre el estado de un trabajo. Las luces del marco de la impresora le notifica cuándo y dónde necesita atención la impresora. Listo para el futuras actualizaciones. Gracias al sistema integrado y la conectividad Wi-Fi de Ultimaker 3, las nuevas actualizaciones de software mejorarán continuamente las funciones y la funcionalidad de la impresora para brindar la experiencia de impresión 3D más accesible disponible.
Y por supuesto, esto es listo para salir funcionando en el momento. No es necesario armar un servidor, ni tener software adicional. Solo con una configuración simple y utilizando la innovación del WiFi de Ultimaker 3, Cura Connect se ejecuta en su navegador web. Siempre que el firmware de la impresora esté actualizado, está listo para funcionar.
El líder fabricante de impresoras 3D Ultimaker anunció su nueva estrategia de software en el TCT Show en Birmingham. Ya conocido en todo el mundo como la empresa que produce las impresoras 3D más confiables y fáciles de usar, Ultimaker pondrá el software en el centro de su estrategia mediante la liberación de actualizaciones regulares de software que mejoran continuamente el hardware existente en el tiempo.
Esto plantea hacer de Ultimaker una solución preparada para el futuro que continúa ofreciendo mejores resultados para los usuarios y las empresas. Las dos primeras actualizaciones de software clave serán Ultimaker Cura y Cura Connect.
Ultimaker Cura
El lanzamiento de Ultimaker Cura, un software mejorado de rebanado, está planificado para ver la luz el 17 de octubre de 2017 y ofrece una solución potente y sin complicaciones para preparar archivos para la fabricación digital.
Los beneficios clave de Ultimaker Cura incluyen:
Ampliar el ecosistema de productos Ultimaker ofreciendo actualizaciones de software que mejoran las posibilidades del hardware.
La integración con el software líder de diseño e ingeniería significa que las empresas pueden crear nuevos flujos de trabajo adaptados a sus necesidades
Proporcionando una integración perfecta de flujo de trabajo entre aplicaciones CAD estándar del sector, como SolidWorks y Siemens NX.
Cura Connect
Cura Connect, es una nueva característica que estará disponible en Ultimaker Cura. Esta será lanzada el 7 de noviembre de 2017. Plantea permitir a los usuarios de Cura administrar una variedad de impresoras 3D de Ultimaker, creando una solución accesible para prototipos, herramientas y producción a pequeña escala. Esta solución será pionera en la industria, permitirá a los usuarios programar/planificar, poner en cola y supervisar los trabajos de impresión para optimizar al máximo el tiempo de actividad, eficiencia y facilidad de uso de las impresoras 3D de Ultimaker.
Paul Heiden, vicepresidente senior de gestión de productos de Ultimaker, explico: “Incluso los clientes que compraron el primer Ultimaker 3 pueden beneficiarse de las nuevas soluciones de software proporcionadas en Ultimaker Cura, ahora y en el futuro. Estamos orgullosos de ofrecer soluciones listas para el futuro que proporcionan un mayor impacto en el tiempo para los usuarios y las empresas. Ultimaker Cura abre la posibilidad de desarrollo de complementos de terceros que asegura una integración de flujo de trabajo sin fisuras con el software de CAD estándar del sector para hacer la impresión 3D aún más accesible “.
Ultimaker ha estado en funcionamiento desde 2011, y con el paso de los años ha crecido hasta convertirse en un líder del mercado; creando impresoras 3D de escritorio potentes, profesionales y accesibles. Con oficinas en los Países Bajos, Nueva York y Boston, además de instalaciones de producción tanto en Europa como en Estados Unidos, el equipo de más de 300 empleados de Ultimaker se esfuerza continuamente por ofrecer impresoras, software y materiales 3D de la más alta calidad en el mercado.
Una de las universidades más antiguas de Tailandia, Kasetsart, tiene uno de los departamento de arquitectura más prestigiosos debido a la especialización de doctorado que ofrecen.
Dentro de esta, es primordial demostrar con modelos de alta calidad es la manera efectiva para constatar el el proceso de diseño de las ideas para adquirir el doctorado.
Así es como Siradech Surit, profesor titular en el departamento de que desde la llegada de la impresión 3D, los estudiantes dejaron de lado los métodos tradicionales. Principalmente porque la impresión 3D es una manera efectiva de ofrecer resultados de alta calidad con una mano de obra mínima. Surit recuerda que con seiscientos estudiantes en el departamento, el tiempo de demora y la cantidad de mano de obra que requería era mucha, sin contar que los modelos hechos a mano no lograban capturar el potencial de los conceptos que los alumnos querían demostrar.
Así fue como el departamento de arquitectura en busqueda de una solución que permitiera el rápido prototipado y de bajo costo, pudiera cubrir esta demanda.
Realizando un trabajo de armado con el servicio local de Ultimaker en Tailandia, se implementó un grupo de diecisiete Impresoras 3D Ultimaker 2+.
Las máquinas Ultimaker 2+ fueron seleccionadas porque satisfacían plenamente las necesidades del departamento, con su sólida reputación de precisión, fiabilidad y facilidad de uso. La solución de armar un clúster de impresoras no sólo fue creativa y escalable, sino también rentable, utilizando hardware y componentes de fácil acceso y bajo costo para lograrlo. Excluyendo las impresoras 3D, toda la instalación costó 55.000 THB (1.654,11 USD) y estuvo completamente en funcionamiento en tres días.
Del concepto a la realidad
Este laboratorio es parte del laboratorio de Prototipos Digitales de la universidad de Kasetsart. Ubicaron cada máquina en un bastidor con ranuras hecho de aluminio. Usando la tecnología de la impresora 3D, cada impresora se puede manejar y supervisar remotamente. Y sumada una webcam, ubicada en un brazo delante de la impresora (hecho con impresora 3D también), permite a cada usuario monitorear remotamente la placa de construcción de su máquina designada. Cada usuario puede cargar modelos para imprimir y controlar su impresora sin tener que salir de su escritorio.
Retos ambientales
Materiales como el PLA absorben la humedad ambiental y pueden expirar rápidamente si quedan expuestos al ambiente húmedo de Tailandia. El departamento superó creativamente este desafío mediante la implementación de un sistema de control ambiental, que no sólo elimina la humedad ambiental para mantener los materiales de impresión en bruto en un estado utilizable, sino que también puede eliminar los humos de las impresoras. Una vez más, esto se creó utilizando estándar, hardware fácilmente disponible.
Un flujo de trabajo mejorado
En su configuración actual, el clúster puede manejar diecisiete usuarios simultáneos, donde cada impresora se designa mediante un sistema de reservas. Si el departamento quería expandir su clúster en el futuro, es simplemente adaptar cada impresora con una cámara web, una computadora, y luego integrar la máquina en el software básico.
El cluster también ha permitido que el departamento sea huésped de eventos de la comunidad fuera de las horas donde los alumnos trabajan, dando a otros la posibilidad de acceder a la tecnología. Una de las iniciativas que se pudo sumar, fue que el departamento hace sesiones de entrenamiento los segundos Sábado de cada mes para grupos de hasta quince personas.
De esta manera, además de permitir a los futuros doctores en arquitectura avancen con sus diseños, colabora en el avance tecnológico de la comunidad.
La impresión 3D como se la conoce hoy dia, solo es posible en Monocromo, un solo color. En plan de encontrar alternativas con las tecnologías existentes, la gente de Ultimaker en colaboración con la Universidad de Delft estuvieron desarrollando una técnica para lograr implementar en escala de grises. El objetivo era conseguir imprimir objetos en diferentes tonos utilizando dos colores.
El principio de la técnica.
Para esto, Tim Kuipers, uno de los desarrolladores de Ultimaker, pensó en el uso de una técnica de que se utilizaba hasta el siglo XVII: el principio de los semitonos.
La idea es crear la percepción de tonos continuos usando la impresión mediante pequeños patrones de color discretos.
Para esto utilizó el principio de eclosión, donde en cada semitono línea se crea a partir de líneas negras y blancas de grosor variable. De esta forma da la apariencia de imágenes en escala de grises.
Para esto además, de la técnica, se basaron en la capacidad de extrusión dual del modelo Ultimaker 3. Donde cada una utiliza los colores blancos y negro para hacer ese efecto.
Tim comenta, que “las capas completas se imprimen con ambos filamentos, mientras la impresión va alternando el filamento negro y blanco. La idea es exponiendo más o menos el filamento que corresponde para poder dar el efecto más oscuro o claro.
Aplicaciones
Esta técnica de impresión en escala de grises tiene aplicaciones en diversas áreas. Por ejemplo en el Prototipado, los medios tonos lineales se pueden utilizar como una característica en el desarrollo de modelos conceptuales. En el caso de la Fabricación, puede utilizarse para mostrar detalles técnicos sobre el objeto impreso. Por ejemplo, puede usarse para identificar cuán frágiles son las diferentes áreas de una herramienta fabricada identificado con esas tonalidades.
También se puede usar para el lado artístico ya que con la escala de grises se le da mayor profundidad, definición y realismo a diferencia de una impresión en un solo color.
Así mismo si se combina el escaneo 3D con la impresión 3D permite crear modelos físicos de personas u objetos escaneados.
Es importante destacar que además de una calibración precisa, no se requirió de ninguna modificación de hardware para lograr estos resultados. Y como resultado del uso de esta técnica el tiempo de impresión no se vio incrementado en demasía, siendo que solo solo se vio en un 20% comparando con una impresión del mismo objeto en monocromático.
Futuro de impresiones a todo color
Pensando en un hipotético futuro, es posible pensar en crear impresiones a todo color con técnicas similares a la eclosión 3D. Imaginando que si se utilizan más de dos extrusores que imprimen cian, magenta y amarillo junto con filamentos blancos y negros, eso sería una posibilidad muy cercana. Por ese motivo la gente de Ultimaker, planea modificar en Cura – el software libre de impresión la posibilidad de incorporar la característica de incluir semitonos directamente y así manejar archivos pre-coloreados y creando objetos en escala de grises desde allí.
No es tan lejana esa posibilidad viendo que hoy ya es posible armar en escala de grises los productos en impresoras 3D.
All3dp.com uno de los sitios dedicados a revisar las impresoras 3D del mercado, eligieron cuales son las mejores impresoras 3D en lo que va de este 2017
Cualquier persona que esté intentando adquirir una impresora 3D de escritorio, querría saber por dónde empezar y cuál comprar en este mercado. Ya que hay una enorme gama de máquinas que hay en el mercado, y para quien ingresa en este mundo, puede ser difícil saber de cuál es la mejor para lo que necesita.
El enfoque más sencillo es identificar primero su presupuesto. Lo siguiente que hay que hacer es investigar criterios importantes como facilidad de uso, características, documentación de apoyo y atención al cliente. Ahora una vez que se tienen estos parámetros elegir la mejor impresora 3D que se ajuste a ese presupuesto.
Un tema a tener en cuenta es si la impresora 3D de sobremesa se basa en FDM (Fused Deposition Modeling) o tecnología de estereolitografía (SLA). Estos son los dos métodos que utilizan las impresoras 3D del mercado para inyectar material en nuestras impresiones. Son muy diferentes, y cada uno proporciona su propio conjunto de ventajas y desventajas para el usuario, dependiendo del costo, material, si se quiere hacer prototipos o algo con mucho detalle. Lo primero sería diferenciarlos.
Otra cosa a detectar en la impresora, es si el hardware y el software son propietarios o de código abierto. Las diferencias no son sólo filosóficas ya que afectan a los costos operacionales. Si la máquina no es compatible con filamentos de terceros, por ejemplo, está dependiendo de comprar suministros directamente del fabricante.
El cuadro de las mejores impresoras 3D que hoy se pueden comprar en el mercado, de acuerdo a All3dp, son las siguientes:
Impresora 3D
Tecnología
Volume de Construcción (mm)
Categoría
Ultimaker 3
FDM
197 x 215 x 200
Prosumer
Formlabs Form 2
SLA
145 × 145 × 175
Prosumer
Original Prusa i3 MK2S
FDM
250 x 210 x 200
Presupuesto
Zortrax M200
FDM
200 x 200 x 185
Prosumer
Lulzbot Taz 6
FDM
280 x 280 x 250
Todoterreno
BCN3D Sigma R17
FDM
210 x 297 x 210
Todoterreno
Lulzbot Mini
FDM
152 x 152 x 158
Plug & Play
Printrbot Simple Pro
FDM
200 x 150 x 200
Presupuesto
CEL RoboxDual
FDM
150 x 210 x 100
Plug & Play
Tiertime UP Mini 2
FDM
120 x 120 x 120
Presupuesto
FlashForge Creator Pro
FDM
145 x 225 x 150
Todoterreno
Monoprice MP Select Mini
FDM
120 x 120 x 120
Presupuesto
Wanhao Duplicator i3 Plus
FDM
200 x 200 x 180
Presupuesto
MakerGear M3
FDM
203 X 254 X 203
Todoterreno
Ultimaker 2+
FDM
230 x 225 x 205
Prosumer
Anet A8
FDM
220 x 220 x 240
Presupuesto
Robo R2
FDM
203.2 x 203.2 x 254
Plug & Play
Creality CR-10
FDM
300 x 300 x 400
Presupuesto
Dentro de este panorama en el tope de la lista se seleccionó la Ultimaker 3 por justamente tomar varias de las características que mencionaba al principio del informe.
Éste es el buque insignia del imperio de Ultimaker, una máquina refinada que se encuentra construida con tecnología de vanguardia. Tiene “núcleos” de doble extrusión intercambiables para cambiar rápidamente los cabezales de impresión, conectividad inalámbrica y mucho más.
Por el lado del software, el motor de corte Cura está optimizado para su uso en conjunto con el Ultimaker 3, con una interfaz suave para gestionar el trabajo de impresión con el mínimo de ruido. Un cronograma regular de actualización garantiza que las innovaciones y mejoras se comparten con los usuarios en forma oportuna.
Si el dinero no es un objeto, entonces el Ultimaker 3 es sin duda la mejor impresora 3D para su espacio de trabajo, estudio u oficina. Con un diseño sólido, una operación ordenada y un excelente soporte al cliente, es prácticamente el Rolls-Royce de la impresión 3D.
Lo mejoras características de la Ultimaker 3
Tecnología: FDM
Material: PLA, ABS, CPE, HIPS, nGen, PC, PP, Nylon, TPU
Volumen de construcción: 197 x 215 x 200 mm
Altura de la capa mínima: 20 micrones
Altura máxima de la capa: 200 micrones
Open Source: Hardware y Software
Compatible con material de terceros: Síresto
Plataforma calentada: Sí
Panel de control integrado: Sí
Conectividad: USB, Wifi, Ethernet
Así, mismo el mismo ranking está incluida también la Ultimaker 2+ y sobre esta última, mencionan: Solo porque Ultimaker ha lanzado una impresora de tercera generación con bombos y platillos, eso no significa que se deba pasar por alto a su hermano mayor. El 2+ sigue siendo una maquina muy fina y que es perfectamente utilizable si no necesita características como extrusión dual o conectividad de red.
Lo que hace que Ultimaker 2+ sea una mejor impresora 3D es la forma en que itera en el diseño de Ultimakers anteriores, trayendo refinamientos en áreas clave para mejorar drásticamente la experiencia general. Como siempre, el software Cura está ahí para ayudar a ajustar y optimizar cada proyecto individual según su requerimiento. Y para que no nos olvidemos, la experiencia central de usar un Ultimaker sigue siendo su facilidad de uso.
Mejores características de la impresora 3D: Ultimaker 2+
Tipo de impresora: FDM
Material: ABS, PLA, Exotics
Volumen de construcción: 230 x 225 x 205 mm
Altura de la capa mínima: 20 micrones
Cabeza de la extrusora: 1
Open Source: Hardware y Software
Compatible con material de terceros: Sí
Plataforma calentada: Sí
Diámetro del filamento: 3 mm
Controles a bordo de la impresora: Sí
Conectividad: USB, Tarjeta SD
Del ranking nos queda claro que dentro de las 18 impresoras seleccionadas por All3dp.com dentro de 3dNeworld contamos con la mejor impresora del mercado e incluso manejamos alternativas que puedan estar dentro de este grupo selecto.
Los efectos especiales son cosas que generalmente se usan en cine y televisión. Muchas de estos efectos son realizados a partir de máquinas que generar los mismos. En este marco, Snow Business líder mundial en efectos de nieve e invierno, es uno de los pioneros de incluir dentro del desarrollo de sus herramientas la impresión 3d.
La compañía desarrolla máquinas de nieve que se utilizan en la industria de efectos especiales, así como en ferias de Navidad y otros eventos en vivo. Para eso utilizan impresoras 3D de Ultimaker donde crean diferentes prototipos y la creación de piezas finales para sus máquinas de nieve. Al hacer la impresión 3D de manera interna, se acelera significativamente su proceso de diseño iterativo y genera considerables ahorros de costos en el camino.
Proceso iterativo de I + D
Paul Denney, jefe de desarrollo, explica que las boquillas que utilizan tienen una compleja geometría de flujo de aire y líquido, lo que hace imposible moldearlas. La única forma de crear nuevas boquillas es mediante la impresión 3D.
Estas se desarrollan a través de un proceso iterativo de impresión: prueban, ajustan el modelo y lo repiten, a menudo realizando numerosas revisiones antes de alcanzar un diseño que coincida con los estándares de alta calidad establecidos por la empresa.
Outsourcing
Antes de que la compañía comenzará a trabajar con las impresoras 3D Ultimaker, estaban terciarizando la producción de boquillas. Como explica Paul, “las partes que estos proveedores suministraron eran de buena calidad, pero el proceso era lento y costoso”.
Cada vez que necesitaba hacer un cambio de diseño, requería hacer una nueva orden por lo menos £ 125, – y esperar por cualquier modificación hasta 7 días para que llegue la nueva parte. Esto detuvo significativamente el ciclo de I + D, por lo que la compañía comenzó a buscar una solución interna que podría acelerar su proceso de diseño iterativo.
Impresión 3D de escritorio
Paul consiguió la impresora 3D Ultimaker 2+ para la creación de prototipos y la producción de nuevas boquillas para las máquinas de nieve. Con esto marcó el contraste con la solución de tercerizar la producción, al poder imprimir piezas nuevas en cuestión de horas reduciendo los costos significativamente. Aunque todavía podía usar el servicio de su proveedor, la solución interna resultó ser más rentable a largo plazo. De hecho, Paul estima que la primera impresora que compró para la empresa se termino pagando a sí misma, con el ahorro que generaba, en tan sólo 2 semanas.
Libertad de diseño con el Ultimaker 3
Las boquillas impresas en el Ultimaker 2+ se imprimieron en filamentos ABS. Paul solía imprimir el modelo en 2 partes, y unirlas después de la impresión. El motivo era que la estructura de soporte en ABS deja marcas en la parte final cuando se imprime en una sola pieza. Recientemente, la compañía amplió su gama de impresoras Ultimaker 3D con el Ultimaker 3. Ahora son capaces de imprimir las boquillas en una sola pieza con Nylon y soporte de PVA soluble en agua – no dejando marcas en la parte terminada, y con el consiguiente ahorro de tiempo de ensamblaje post-impresión.
Impresión 3D en ingeniería
La gente Snow Business espera que la impresión 3D sea “absolutamente enorme” en el futuro, ya que hace su camino en Inteligencia Artificial de los sectores automotriz y aeroespacial. Paul está feliz de estar en el inicio de esta tecnología con, las que él llama: “las mejores impresoras en el mundo”.
La impresión 3D en el escritorio puede revolucionar la forma en que las empresas desarrollan y producen piezas. Snow Business utiliza la impresión 3D en diferentes fases de desarrollo de productos, incluyendo prototipos, pruebas funcionales y para crear partes de uso final.
En un contexto de desarrollo y analizando el mercado de impresoras 3D, CraftUnique una compañía de origen Húngaro, busco un espacio no explotado en el mismo. En esa búsqueda, encontró que había un vacío dentro de los equipos con un diseño atractivo, y especificaciones de una maquina robusta, pensándolo en orientar a usuarios más que a empresas grandes. Con ese horizonte, decidió avanzar en crear ese producto que significaba tener una impresora de magnitud importante y equilibrarlo con el costo de alguien que pueda tenerla en su hogar. Así nació XL CraftBox, una impresora 3D que puede imprimir objetos de 44 centímetros. En su lanzamiento ya fue la ganadora del premio que otorga la revista 3DHubs como mejor impresora hogareña.
La estrategia de CraftUnique para lanzarse al mercado de las impresoras fue utilizando el sistema de crowdfounding en Indieagogo -allá por agosto de 2014- para financiarse en la producción, con la promesa de lanzar este producto que equilibraba la posibilidad de imprimir en ese tamaño a un bajo costo de inversión en equipos.
Al mes de su lanzamiento el producto se ubicó entre las mejores impresoras del mercado bajo el análisis de uso de cerca de 5000 reviews de usuarios que pudieron opinar sobre el producto.
Con esa perspectiva, la compañía con base en Hungría, se preparó para mejorar el producto y brindar mejores prestaciones en el próximo lanzamiento. Así en 2015 una segunda ola de impresoras XL CraftBox salió al mercado. Esta nueva generación contó con la misma prestancia un peso liviano (21,1kgs) que lo hace en comparación con máquinas de estas prestaciones un equipo transportable.
El área de impresión es de 300x200x440mm lo cual para un impresora de escritorio es mucho más de lo que se podía esperar como prestación. Eso sumado a que puede ser utilizada en distintos sistemas operativos como Windows, OS X y Linux, lo hace un equipo versátil.
Esta impresora 3D usa el popular filamento PLA y el ABS termoplástico tanto como el HIPS (High Impact Polietileno) como materiales para trabajar. De hecho es Open Filament lo cual permite utilizar cualquier filamento disponible en el mercado y no permanecer cautivo a algún en particular.
Una de la ventajas que valoraron muchos los usuarios es la facilidad del software que provee.
Lo mismo que el Set up, sencillo en cualquiera de los sistemas operativos antes mencionados. Sumado a que dentro del equipo cuenta con la implementación de un CoreXY, lo cual permite optima presición en los resultados, este item denominado Printing accuracy ya que es posible de una resolución de 50 micrones por capa (con 0.25 mm de inyector) en excelente calidad.
Completando las características más destacables viene con un LCD en color y touchscreen que permite la configuración desde el equipo.
Además la XL CraftBot posee distintas posibilidad de conectividad ya sea por Wifi o insertando directamente un pendrive por USB .
Como se mencionó antes, los productos grandes que puede imprimir en una herramienta de forma rápida, simple y efectiva.
Siendo uno de los primeros productos que pueden combinar todas estas bondades en un solo equipo, XL CraftBot se encuentra en la vanguardia de las impresoras 3D bajo sus características.
La buena noticia, es que próximamente 3DNeworld contara dentro de sus productos este magnífico equipo y estará disponible para todos los usuarios del país.
