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Esta presentación describe la impresión 3D, desde su concepto básico hasta su historia, ventajas y desventajas, además de los distintos tipos de impresoras y materiales utilizados. Se incluye información sobre aplicaciones y un proceso de impresión, así como software relacionado.
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IMPRESIÓN 3D ÍNDICE 01 ¿QUÉ ES? 02 HISTORIA 03 VENTAJAS Y DESVENTAJAS 04 TIPOS DE IMPRESORAS 05 TIPOS DE MATERIALES 06 APLICACIONES 07 CONCLUSIONES 01 ¿QUÉ ES LA IMPRESIÓN 3D? La impresión 3D es un proceso d...
IMPRESIÓN 3D ÍNDICE 01 ¿QUÉ ES? 02 HISTORIA 03 VENTAJAS Y DESVENTAJAS 04 TIPOS DE IMPRESORAS 05 TIPOS DE MATERIALES 06 APLICACIONES 07 CONCLUSIONES 01 ¿QUÉ ES LA IMPRESIÓN 3D? La impresión 3D es un proceso de fabricación aditiva donde se crea un objeto tridimensional a partir de un modelo digital. Se logran mediante la superposición de capas sucesivas de material hasta formar el objeto deseado. Este método ha revolucionado la forma de crear prototipos y productos en diversas industrias. 02 HISTORIA Con motivo de la Se pone a la Nace una iniciativa pandemia venta primera de código abierto Se realiza la causada por el máquina de para construir una La primera primera Covid-19, la impresión 3D impresora 3D que persona que un prototipo de impresión 3D en comunidad del tipo SLA puede imprimir la camina sobre coche con toda el espacio para Maker se vuelca (estereolitográfi mayoría de sus una pierna de su carrocería demostrar que en la fabricación co) en el propios prótesis impresa diseñada e no afecta la de máscaras y mercado. componentes. en 3D impresa en 3D gravedad. EPIs 1992 2005 2009 2011 2014 2020 1984 2002 2008 2010 2012 2018 Charles Hull Los científicos Darwin, la primera Llega la bio- Implantaron con Una familia inventó la diseñan un riñón impresora 3D con impresión, que éxito a una francesa se ha estereolitogra en miniatura capacidad de utiliza una bio- paciente de 83 convertido en la fía, el primer completamente imprimir la impresora 3D para años una prótesis primera del mundo método de funcional y con la mayoría de sus imprimir el primer de su mandíbula en mudarse a una impresión 3D. capacidad de propios vaso sanguíneo. inferior. casa impresa en filtrar sangre y componentes. 3D. producir orina diluida en un animal. 03 VENTAJAS Una sola impresora 3D es capaz de realizar multitud de productos distintos. Puedes realizar cualquier objeto que te imagines y permita crear prototipos con facilidad, que implica una gran mejora en ellos. Reduce costes tanto en el proceso de producción como en el transporte. Puedes realizar tus propios objetos personalizado y exclusivos. Es un nuevo sector que creara nuevos puestos de trabajo y nuevas formas de negocio. En el campo de la medicina, crean prótesis e incluso tejidos orgánicos. 03 VENTAJAS Permite fabricar sin stocks, con las implicaciones financieras que ello supone. Las piezas necesarias se imprimen en el momento y lugar preciso, sin necesidad de disponer de ellas físicamente. Permite rediseñar las cadenas de valor, que de forma creciente se convierten en redes de información digital, en lugar de redes logísticas físicas. No se genera residuo industrial (como si se genera con la manufactura substractiva). La progresiva disolución de las cadenas de valor físicas, elimina costes logísticos de transporte. Posibilidad de fabricación de geometrías complejas, incluso imposible hasta el momento. 03 DESVENTAJAS Disminución de puestos de trabajo. Debido a la elaboración propia de los productos y la disminución de maquinaria. Vulneración de los derechos de autor. La réplica de objetos con copyright, será difícil de controlar pues los escáneres 3D permiten la réplica de cualquier objeto. Usos malintencionados de la tecnología. Lamentablemente, existe la posibilidad de crear objetos tales como armas de fuego, y el peligro de generalizar este tipo de objetos. Aumento de productos inútiles. Se crean muchos objetos que, aunque sean bonitos, no tienen ninguna utilidad. Un artículo o prototipo se producirá o imprimirá en 3 dimensiones en alrededor de unas 2 horas. 04 TIPOS DE IMPRESORAS 01 FDM 02 SLA 03 SLS El modelado por deposición La estereolitografía (SLA) utiliza un La sinterización selectiva por láser fundida utiliza una función láser ultravioleta para curar con (SLS) es una tecnología de impresión aditiva, depositando el precisión secciones transversales de 3D a base de polvo que usa un láser material en capas hasta fotopolímeros, convirtiéndolos de para fusionar capas de materiales en conformar la pieza. líquidos en sólidos. una pieza definitiva. 04 PARTES DE UNA IMPRESORA FDM 04 PARTES DE UNA IMPRESORA FDM Existen multitud de impresoras, las más corrientes, tienen en común ciertos elementos constitutivos que son los siguientes: BOBINA DE MATERIAL: Rollo o receptáculo del material que constituye los diseños. Podríamos decir que es el “cartucho de tinta”. EXTRUSOR: Puede ser uno o varios, dependiendo de la impresora. Es el encargado de disipar el calor originado. RESISTENCIA: Funde el material para que sea maleable antes de llegar al extrusor. CAMA CALIENTE: Lugar donde se despotiva el material que sale del extrusor y actúa de base para el diseño 3D. Está un poco caliente para favorecer que el material se mantenga en su sitio durante la impresión. ESTRUCTURA: Armazón encargado de sostener los elementos que componen la impresora. FUENTE DE ALIMENTACIÓN: Conexión con la energía que alimenta la máquina. PANEL DE CONTROL: Muestra los datos de lo sensores de temperatura y donde se introduce el software STL, que funciona como sistema operativo de la impresora. Suele tener entrada USB para meter los proyectos creados por ordenador. EJES, TORNILLOS SIN Permiten al extrusor moverse en los tres ejes (X, Y y Z) para crear un diseño según las FIN, CORREAS, POLEAS Y coordenadas dadas. MOTORES: 05 TIPOS DE MATERIALES ABS Es el plástico más utilizado dentro de la industria 3D. Actualmente podemos encontrarlo, por ejemplo, en la carrocería de los automóviles, los electrodomésticos o las carcasas de los móviles. La temperatura de impresión oscila entre los 230º y 260° y puede soportar temperaturas muy bajas (-20º) y muy elevadas (80º). Es un material reutilizable, pero sin embargo, no es biodegradable. PLA El PLA es un material biodegradable que se fabrica a partir de materia prima renovable, como el almidón de maíz. Es uno de los materiales con los que se puede imprimir más fácilmente. Para imprimir no utiliza temperaturas muy altas, entre 190º a 230°. Es el más difícil de manipular, dada su elevada velocidad de enfriamiento y solidificación. ASA Material con características similares al ABS, pero con una mayor resistencia a los rayos UV. En el caso de este material hay que tener especial utilizando máquinas con cámara cerrada o en un espacio abierto debido a las emisiones contaminantes. PC Es un material de alta resistencia diseñado para aplicaciones de ingeniería. Este material es capaz de soportar altas temperaturas, pudiendo mantenerse sin deformaciones hasta los 150°. Es propenso a absorber la humedad del aire, algo que puede afectar a su rendimiento y resistencia de impresión. 05 TIPOS DE MATERIALES PET Este material es comúnmente visto en las botellas de plástico desechables. Es el filamento ideal para piezas destinadas al contacto alimentario, es semirígido y con buena resistencia. Para imprimir, se utilizan temperaturas entre 75º y 90°. Es un filamento que no libera ningún olor durante la impresión y es 100% reciclable. FIBRAS DE CARBONO Los filamentos de fibras de carbono han ido adqueriendo cada vez más popularidad. El motivo es su increíble resistencia manteniendo en las piezas fabricadas un peso inferior en comparación con otros materiales. Los ajustes de impresión suelen ser los requeridos por su material base, aunque es importante contar con un hardware adecuado, ya que la fibra de carbono pueden por provocar la obstrucción de la boquilla de impresión. TERMOPLÁSTICOS DE ALTO RENDIMIENTO Estos filamentos de alto rendimiento, tienen características mecánicas similar a los metales. Estos filamentos tiene una resistencia mecánica y térmica muy alta, son muy fuertes y mucho más ligeros que algunos metales. Éstas propiedades los hacen muy atractivos en los sectores aeroespacial, automotriz y médico. Necesitan una placa de calentamiento capaz de alcanzar al menos 230°, una extrusión de 350° y un recinto cerrado. 05 TIPOS DE MATERIALES MATERIALES FLEXIBLES Son muy similares al PLA. La ventaja de estos filamentos es que permiten el desarrollo de objetos deformables. Se recomienda prestar atención a qué tipo de extrusor sea el adecuado para evitar atascos en la máquina. MATERIALES HÍBRIDOS Existen diferentes tipos de materiales que mezclan una base como pelea y que después incluyen polvos, queda un color o acabado diferente a los tradicionales, están compuestos en un 70 % de pelea y en un 30 % por el material y digo como puede ser madera o metal. La presencia de estos materiales dentro del filamento hace que el resultado final sea empieza con una textura más orgánica. MATERIALES SOLUBLES Los plásticos solubles pueden ser utilizados igualmente para imprimir soportes de impresión, en función de la complejidad y de la tecnología utilizada para la pieza deseada, que serán disueltos en la etapa siguiente. 06 PROCESO DE IMPRESIÓN 06 PROCESO DE IMPRESIÓN QUÉ PROGRAMAS NECESITO? CAD SLICER Existen dos categorías de software de Todas las impresoras 3D utilizan y diseño asistido por computador: necesita un software Slicer que no solo Open-source (abierto y gratuito) divide en capas el archivo recibido Licencia (pagado) desde el software CAD en un formato compatible, sino que tambie´n prepara Independiente de cual software el trabajo para ejecutar la impresión 3D utilicemos lo importante es que ofrezca de la pieza que se quiera fabricar. modelado en 3D y que el diseño o modelado en 3D pueda ser exportado al Existen dos categorías: menos a un formato STL. Propietario (según la marca). No propietario: Tinkercad Cura Meshmixer PrusaSlicer Fusion 360º OrcaSlicer GRACIAS POR LA ATENCIÓN