Impresoras 3D de resina frente a filamento: ¿cuál es mejor?
jose hendrickson
Si está pensando en comprar una impresora 3D, le sorprenderá descubrir que hay dos tipos distintos de impresoras 3D: modelado por deposición fundida (FDM) y resina. Si bien ambos usan plástico para crear impresiones en 3D, lo que debe obtener depende de varios factores, desde qué y dónde imprimirá, hasta cuánto esfuerzo posterior a la impresión esté dispuesto a hacer. Miremos más de cerca.
Fabricación aditiva: el pastel de capas de la impresión 3D
La mayor parte de la impresión 3D, especialmente a nivel de aficionado o prototipo, se crea mediante un proceso llamado fabricación aditiva. Si bien suena complejo, en realidad es solo el término técnico para crear un objeto mediante la impresión de capas muy finas, una encima de la otra, para crear la impresión deseada. Esto es cierto independientemente de si el proceso utilizado es FDM (Fused Deposition Manufacturing), a veces llamado impresión FFF (Fused Filament Fabrication), o por estereolitografía, utilizando una resina plástica líquida que se endurece al exponerse a la luz ultravioleta de una determinada frecuencia. Si piensas en un pastel hecho de capas en lugar de solo un trozo de pastel, tienes la idea.
Impresoras FDM: creación de un objeto a partir de un rollo de plástico
Una impresora FDM coloca una capa sobre otra. sadedesign/Shutterstock.com
La impresión 3D FDM es actualmente la forma más popular de impresión 3D de precio bajo a moderado, aunque eso está cambiando a medida que las impresoras de resina a precios razonables están inundando el mercado. La impresión FDM utiliza un rollo de plástico fino similar a un hilo de 1,75 mm o 3 mm de diámetro, siendo 1,75 mm el más popular. El filamento termoplástico se suministra en una bobina de plástico. El carrete de tamaño más popular contiene 1 KG por peso de filamento. Prácticamente ningún proveedor te dice cuánto mide el filamento, solo lo que pesa. Eso está bien porque la mayoría del software de corte, que convierte el modelo de objeto 3D en Gcode que le dice a la impresora dónde y cómo imprimir cada capa, a menudo le dirá cuánto filamento en metros o pies requerirá el objeto.
Los filamentos para impresoras 3D FDM están disponibles en una variedad de materiales diferentes, cada uno más adecuado para imprimir diferentes tipos de objetos. El más popular y fácil de usar desde el punto de vista de la especificación de factores como la temperatura del extrusor y otras configuraciones es el PLA (ácido poliláctico), que es biodegradable, inodoro y no requiere una plataforma de construcción calentada para adherirse. También es generalmente un poco menos costoso que otros materiales de filamento.
El ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) es otro filamento popular y suele ser un material más resistente y duradero que el PLA. También es un poco más quisquilloso con los parámetros de impresión que el PLA, ya que necesita una temperatura de extrusión más alta y una placa de construcción calentada para obtener mejores resultados y evitar deformaciones. Otros materiales como el PETG (Tereftalato de Polietileno). TPU (poliuretano termoplástico), nailon y otros materiales como filamentos que contienen rellenos como fibras de metal o madera, también son abundantes y le permiten imprimir objetos que parecen metal, madera o incluso fibra de carbono.
El proceso de impresión real de la impresión de filamentos se puede considerar como una pistola de pegamento que se mueve en tres dimensiones. Un módulo de extrusión desenrolla el filamento de plástico y lo conduce al extremo caliente (que a veces se incorpora en la extrusora), donde se funde y se expulsa por una boquilla de metal. El extremo caliente se mueve en tres dimensiones: a lo largo del eje X (de lado a lado), el eje Y (frente y atrás) y el eje Z (arriba y abajo). Con algunas impresoras, es el extremo caliente el que se mueve y, en algunas, la plataforma de construcción se mueve en los ejes X e Y, y el extremo caliente se mueve en el eje Z. El resultado neto, en cualquier caso, es que se coloca una delgada línea de filamento derretido, primero en la plataforma de construcción para la primera capa, luego encima de cada capa anterior, acumulando el objeto impreso capa por capa hasta que el el objeto está terminado.
Las cosas a considerar con una impresora FDM incluyen qué tipos de filamentos puede usar, el tamaño de la cama de impresión y si la cama de impresión se puede calentar. Una cama de impresión calentada es importante si desea utilizar la más amplia variedad de tipos de filamentos. Con muchos tipos de filamentos, como el ABS, una cama de impresión sin calentar puede provocar que el objeto que está imprimiendo no se adhiera a la cama de impresión o que la base del objeto impreso se deforme a medida que se enfría el plástico. Y tenga en cuenta que algunos plásticos emiten vapores desagradables cuando se derriten, por lo que usarlos puede requerir colocar la impresora donde los vapores producidos no sean molestos.
Otra consideración es el software que viene con la impresora. La aplicación que viene con cada impresora, ya sea FDM o SLA, se llama cortadora. La cortadora convierte la imagen del modelo en instrucciones que controlan la impresora y la calidad de impresión. El lenguaje que usan las impresoras 3D se llama Gcode.
Algunos proveedores de impresoras, como XYZprinting, usan su propio software de corte. Otros utilizan el software CURA desarrollado y mantenido por el proveedor de impresoras Ultimaker. CURA se lanza como software de código abierto, y los proveedores de impresoras individuales agregan los perfiles de impresora, que establecen algunos de los parámetros de impresión, a la lista de impresoras compatibles. Algunas otras cortadoras populares son KISSlicer, PrusaSlicer, Repetier y Slic3r. Si cree que eventualmente podría comprar varias impresoras FDM de diferentes proveedores, podría tener sentido que use una cortadora universal como CURA, que admite cientos de modelos de impresoras diferentes de numerosos proveedores.
Impresoras de resina SLA: impresión con luz invisible
Las impresoras de resina crean objetos a partir de plástico líquido fotosensible. luchschenF/Shutterstock.com
Una segunda tecnología de impresión 3D es la estereolitografía, a menudo abreviada como SLA. La estereolitografía fue la primera tecnología de impresión 3D y se inventó en 1986. Las impresoras 3D SLA utilizan una forma de resina líquida que se endurece al exponerse a la luz ultravioleta mediante un proceso llamado fotopolimerización. En la mayoría de las impresoras SLA para aficionados, esta fuente de luz es un LED UV que brilla a través de un panel LCD que permite el paso de algunas luces y bloquea otras. Cuando la luz UV pasa a través de la capa de resina, endurece el plástico en una plataforma de construcción que se mueve verticalmente y expone más resina líquida para crear el objeto capa por capa.
Hay una enorme cantidad de resinas disponibles, y muchas son para la impresión especializada de tipos específicos de impresiones 3D de resina. Estos incluyen plástico duro, plástico flexible, resina para joyería y fundición a la cera perdida, y resinas utilizadas en laboratorios dentales. La resina estándar está disponible en una docena o más de proveedores y se vende por litro (o medio litro).
Las impresoras de resina son sucias y tóxicas. La resina puede entrar en contacto con las manos o los ojos, y se recomienda usar guantes de nitrilo y protección para los ojos. Casi todas las resinas utilizadas en la impresión 3D emiten gases y requieren un uso en un área bien ventilada. La impresión de resina tiene algunas deficiencias graves para el usuario principiante, incluidas las cortadoras especializadas, placas de construcción pequeñas; y la necesidad de un procesamiento posterior, incluido un lavado con alcohol isopropílico y el curado UV del exterior del objeto (aunque se logra dejarlo al sol durante varias horas). Si elige la impresión con resina, un accesorio que vale la pena es una estación de lavado y curado, que puede costar $100 o más. Muchos fabricantes de impresoras 3D de resina también crean estaciones de curado a juego que son compatibles entre sí. La impresión de resina solía ser mucho más cara que la impresión FDM,
Tomar su decisión
Para muchos compradores potenciales, una impresora de filamentos FDM será el camino a seguir para su primera impresora 3D. La impresión con resina es complicada, genera vapores y requiere una cantidad considerable de acabado posterior a la impresión, incluido algún tipo de caja de impresión UV para curar la capa más externa de resina o dejar el objeto al sol para endurecer la capa superficial. El exceso de resina también debe eliminarse con cuidado; no puedes simplemente enjuagarlo en el fregadero o tirarlo por el inodoro. Las impresoras de filamento FDM son simplemente menos costosas y más fáciles de usar (al menos para empezar).
Aún así, a pesar de todo el desorden, la irritabilidad y los humos, los objetos impresos con resina tienden a ser más detallados y muestran menos capas. Las impresoras de resina son muy populares para imprimir miniaturas. La cortadora incluida con las impresoras de resina difiere un poco de las que se envían o están disponibles para una impresora FDM. Siguen cumpliendo la misma función, convirtiendo modelos en código que la impresora puede ejecutar. Aún así, como una impresora de resina funciona de manera diferente a una unidad FDM, el código también es diferente. Muchas impresoras de resina vienen con una cortadora llamada Chitubox, y la cortadora Prusa también funcionará con impresoras SAL.
Independientemente de la tecnología que elija, hay miles de archivos de objetos 3D en línea y disponibles para descargar de forma gratuita. Un buen lugar para comenzar es Thingiverse.com de Makerbot. Comenzar sus esfuerzos de impresión 3D con uno de estos es una excelente manera de desarrollar experiencia.