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La guía de impresión de estereolitografía (SLA) en 3D

[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
Contras	Volumen de construcción medio	Maquinaria costosaAlto mantenimientoOperador requerido

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

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

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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.

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Fundición de piezas de metal para la creación de prototipos con impresiones 3D

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.

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¿Qué significa resolución en impresión 3D?

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.

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Impresiones más rápidas y eficientes con Ultimaker Cura

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

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Novedades para las Ultimaker: el material de soporte Breakaway y el núcleo de impresión AA de 0.25 mm ya se encuentran disponible.

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.

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Respuestas a sus preguntas: Hablemos de Ultimaker Cura

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.

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Llegada de software para mejorar su impresión 3D

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.

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Cura Connect: una nueva solución de administración de impresoras 3D

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.

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Cura, estrategia de desarrollo en software libre para Impresión 3D

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.

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