Innovación

La impresión 3D llegó a nuestras vidas en forma de hype y ha acabado haciéndose un hueco importante en el mercado doméstico y, sobre todo, el industrial. En la actualidad, ¿qué tipos de impresora 3D existen?

Bajo el término impresión 3D se agrupan una serie de tecnologías que permiten lo que se conoce técnicamente como fabricación aditiva. Es decir, permiten crear un objeto en tres dimensiones a través de la superposición de capas sucesivas de un material. De acuerdo con la Asociación de Fabricantes y Distribuidores (AECOC), estas tecnologías han permitido a muchos sectores industriales ganar en versatilidad. Entre otras cosas, a través de la fabricación aditiva se puede modificar la cadena de producción al instante, generar productos personalizados y crear en poco tiempo piezas de alta complejidad.

A nivel usuario, la impresión 3D ha significado una auténtica revolución en la cultura maker, ya que permite crear todo tipo de productos en poco tiempo y con una inversión baja. El primer paso para iniciarse en la fabricación aditiva es conocer qué tipos de impresoras existen y cuáles son más asequibles para usar a nivel no industrial.

Resina frente a filamento: una diferencia clave

Existen multitud de tipos y modelos de impresoras 3D, pero la primera gran diferencia llega con relación a la modalidad de los materiales utilizados por los dispositivos para imprimir objetos. A nivel industrial existen alternativas como la impresión en metal, pero por sus características y precios no están pensadas para el usuario doméstico.

De acuerdo con la norma ISO/ASTM 52900, publicada en 2015 para estandarizar el sector de la impresión 3D, existen siete categorías de procesos de manufactura aditiva que han dado lugar a 10 tecnologías diferentes. Sin embargo, la mayoría de modelos asequibles a nivel usuario encajan en dos sistemas de impresión: las que usan resina (SLA/DLP) y las de filamento (FFF/FDM).

El primer sistema introduce resina líquida en el dispositivo para después ir endureciéndola en diferentes capas a través de impactos con luz ultravioleta, creando la estructura en 3D. Las de filamento funcionan con un rollo de hilo que la impresora va fundiendo y moldeando. Ambos sistemas pueden funcionar con diferentes materiales, incluyendo fibra de carbono y plásticos con un porcentaje de madera, pero lo más habitual es que usen plásticos PLA y ABS.

Impresoras FDM o por extrusión de material

Las impresoras por extrusión de material entran dentro de los sistemas de filamento. Denominadas técnicamente como impresoras de modelado por deposición fundida (FDM) o de fabricación con filamento fundido (FFF), son las más habituales en el mundo maker y, sobre todo, entre principiantes. Su facilidad de uso y, sobre todo, su coste (hoy por hoy son la solución más barata) las hacen muy populares.

Este tipo de dispositivo funciona con una bobina de filamento (lo más habitual son materiales termoplásticos como PLA, ABS, PET y TPU). Este se hace pasar por una boquilla que se calienta y va depositando el material en las coordenadas establecidas previamente. Así, capa a capa, va construyendo la estructura.

Impresoras SLA o por estereolitografía

Las SLA son las impresoras de resina más habituales y también se encuentran entre los modelos más asequibles, de ahí su popularidad. La estereolitografía fue, de hecho, la primera técnica de impresión 3D en utilizarse en los años ochenta del siglo pasado. Estas funcionan con un haz de luz ultravioleta o un láser que se encarga de ir solidificando la resina líquida en función del esquema del objeto a construir.

La gran ventaja de las SLA frente a las impresoras por extrusión son sus acabados, ya que son mucho más precisas. El punto débil de estos modelos suele radicar en la disponibilidad de material. Habitualmente, hay que acudir al mismo fabricante de la impresora para adquirir la resina, lo que limita un poco su uso.

Impresoras por inyección de material

Dentro de los sistemas de resina, otra tecnología popular, aunque con peores acabados, es la impresión por inyección de material. Esta es también la tecnología que más se parece a la impresión tradicional con tinta, ya que inyecta múltiples capas de un fotopolímero líquido que se endurece con una luz ultravioleta.

Las impresoras por inyección de material tienen una gran ventaja: su rapidez. En lugar de depositar el material punto a punto, lo hacen de forma lineal. Esto las hace más versátiles y muy atractivas, sobre todo, para la fabricación de prototipos iniciales en los que el acabado final no es importante.

El sintetizado selectivo por láser o SLS

Este tipo de impresora no es ni de resina, ni de filamento, pero merece una mención especial, ya que la tecnología se ha abaratado mucho en los últimos años, haciendo que la impresión por sintetizado selectivo por láser sea cada vez más asequible. Su gran ventaja, además, es que permite trabajar con muchos materiales diferentes.

Funciona de forma diferente al resto. En primer lugar, se calienta un recipiente de polvo polimérico a una temperatura cercana al punto de fusión. Después, se extiende encima una fina capa de polvo del material que se quiere utilizar; material que el láser se encarga de solidificar con precisión en aquellos puntos y líneas deseados. El proceso se repite después con cada capa hasta completar la estructura.

Aunque estos son los tipos de impresora 3D más habituales a nivel usuario, existen muchos otros adaptados a las necesidades de los fabricantes industriales. La tecnología de drop on demand (gotas bajo demanda) y la inyección de aglutinante con materiales como metal o arena (otra de las modalidades que utiliza láser) son algunos de ellos.

Por Juan F. Samaniego

Imágenes | Unsplash/eMotion Tech, Kadir Celep, ZMorph All-in-One 3D Printers