3:56 p.m.
By
Sebastian Avellaneda
Impresión 3D con metales: una
solución real a los problemas actuales
RESUMEN
La
impresión 3D es un proceso de última generación que ha permitido un gran avance
en diversos campos que van desde la ingeniería hasta la medicina pasando por
gran cantidad de disciplinas que pueden hacer uso de la versatilidad de este
proceso.
El
éxito de esta técnica relativamente reciente se debe a varios factores como su
versatilidad ya que permite manufacturar piezas de geometrías complejas q sería
prácticamente imposibles de crear con métodos convencionales. Otra de las
grandes ventajas la variedad de materiales en los que se puede trabajar, si
bien en la mayoría de los se trabaja con polímeros eso no quiere decir que sean
los únicos un claro ejemplo es la impresión 3D con metales que se podría decir
uno de los grandes logros de la impresión 3D ya que en el campo de la ingería
en un gran porcentaje de las aplicaciones se usan metales, así que el poderlos
modelar de forma versátil marca una gran diferencia con respecto a los métodos
tradicionales; así el objetivo de este escrito será el dilucidar a fondo la
técnica y aplicaciones de la impresión 3D para los metales para así mostrar la
versatilidad que presenta esta técnica y el cómo presenta soluciones
innovadoras en la industria
PALABRAS CLAVE
Impresión
3D, polvo metálico, laser, manufactura, CAD/CAM
ABTRACT
3D printing is a modern process that has allowed a breakthrough in various fields ranging from engineering to medicine through lots of disciplines that can make use of the versatility of this process.
The success of this relatively new technique to various factors such as
its versatility as it allows to manufacture parts with complex geometries that
would be virtually impossible to create with conventional methods. Another
major advantage the variety of materials that can be worked, although most work
with polymers that does not mean they are the only clear example is the 3D
printing with metals you could say one of the great achievements of 3D printing
because in the field of ingested in a large percentage of applications metals
are used, so they can be so versatile model makes a big difference to
traditional methods; thus the aim of this paper is to elucidate fully the
technical and applications of 3D printing for metals in order to show the
versatility of this technique and how to present innovative solutions in the
industry
KEY WORDS
3D printing , metal powder , laser manufacturing, CAD / CAM
Para
empezar a hablar de la impresión 3D en metales primero se debe saber
exactamente que es la impresión 3D convencional y como funciona.
La manufactura aditiva o impresión 3D, como se
conoce popularmente, es una tecnología que permite la fabricación rápida de
objetos físicos tridimensionales, partiendo de un modelo virtual utilizado el ensamblado capa por capa hasta
obtener una figura completa.
Se la llama impresión porque es en esencia el mismo procedimiento
de una impresora convencional: si usted imprimiera un mismo texto varias veces
sobre una misma hoja de papel, después de un buen número de “pasadas” las
letras comenzarían a tener un relieve sobre la superficie de la hoja, dado que
la “tinta” está puesta en una capa superior.
El material utilizado por una impresora 3D, que en la mayoría de
casos suele ser plástico reducido a filamentos, de 1.75 a 3 milímetros de
ancho, que funcionan como los cartuchos de “tinta” de las impresoras
convencionales y que permiten tener una dimensión del uso del
El
material es utilizado para modelar figuras tridimensionales diseñadas
previamente en un computador, creado con un programa informático de tipo
CAD/CAM. Una vez el diseño está completo y se ha conectado el computador a la
impresora empieza el proceso de impresión.
El procedimiento mecánico de la impresión funciona de manera
similar a una pistola de silicona. El filamento es introducido en la cabeza de
la impresora, calentado y expulsado de forma líquida por una boquilla en líneas
ultra finas que se solidifican rápidamente, creando y sellando las capas de la
figura.
El modelado funciona en tres dimensiones por la composición de la
impresora: la cabeza se mueve hacia los lados en 4 direcciones (adelante,
atrás, a la izquierda y a la derecha) sobre una «cama» de impresión, es decir,
sobre la base donde se construye el objeto, que se mueve de arriba hacia abajo
actuando como el tercer eje de acción. De esta manera el filamento puede ser
distribuido en las tres dimensiones del objeto.
La mayor diferencia con la impresión con metal parte del material
es la forma en la que se modelas las capas de materia prima ya que con metal no
se usan filamento. En vez de eso hay dos métodos que se usan cuando se habla de
la impresión 3D con metales. El primer método y el más sencillo es el más
similar a la impresión con plástico; se imprime con una “arcilla metálica” de
la misma forma con la que se imprimiría con el filamento de plástico y se deja
secar, el inconveniente que presenta este método es que requiere de un segundo
proceso en el horno el cual derrite el material de unión que sería la arcilla
dejando únicamente la fase metálica la cual se termina de fundir a una temperatura
de 600 a 900 ºC.
La segunda opción que hay para este proceso es el sinterizado
directo de material por láser. Este proceso es más riguroso y requiere de
condiciones específicas más complejas que el anterior.
Para este proceso se usa polvo metálico son ningún tipo de
aglutínate que lo mantenga unido, se aplica directamente y se funde con un
láser de fibra óptica en el instante en el que el polvo es rociado sobre la
capa inmediatamente enteritos, en este proceso es necesario mantener un ambiente
controlado para así poder asegurar la correcta fusión de cada capa de material
Para complementar este proceso además de tener todas las ventajas
de poder modelar libremente con partículas metálicas cuenta con todas las
ventajas que pueden tener cualquier proceso estándar de manufactura aditiva las
cuales las más relevantes serian:
·
Versatilidad. La revolución que supone para la manufactura de productos.
Una sola impresora 3D es capaz de realizar infinidad de productos distintos.
Gran parte de la manufactura actual, se realiza con máquinas específicas cuya
función está limitada y si el producto cambia, la máquina también debe
readaptarse o cambiarse
·
Flexibilidad y prototipado rápido. El límite es la imaginación y la
capacidad para representar tus ideas en 3D. Permite realizar prototipos de
productos con facilidad, lo que puede implicar una mejora en el diseño de
éstos.
·
Reducción de costes. Tanto en el proceso de producción cómo
en el proceso de transporte. La producción puede realizarse desde casa
·
Nueva industria y sector. Una nueva industria y un nuevo sector que
creará nuevos puestos de trabajo, y nuevas formas de
Pero como en cualquier proceso nuevo todavía hay
gran variedad de cosas y entra las más notables estaría la variedad de metales
con lo que se puede trabajar, en estos momentos la gama de polvos metálicos de
entre los cuales se puede escoger es muy reducida siendo prácticamente los
únicos con los que se puede trabajar los aceros inoxidables, titanio, cobalto y
algunos metales preciosos.
Aun así no se puede desconocer las grandes ventajas
que representa en un panorama general puesto que ya ha brindado soluciones a
problemas reales en la medicina al imprimir en platino la forma huesos que se
pudieron haber perdido por alguna razón y no existía forma reemplazarlo debido
a su forma compleja; con la gran ventaja de que este tipo de prótesis son
totalmente a medida.
Otro de los campos donde la impresión ha brindado
una solución real es en la ingeniería aeroespacial donde ayudo a la manufactura
de piezas para mejorar la autonomía de las sondas espaciales
Y en esto casos este proceso de manufactura brindara soluciones en
una gran variedad de campos
BIBLIOGRAFIA
5. http://www.xatakahome.com/trucos-y-bricolaje-smart/dentro-de-poco-podras-imprimir-en-metal-y-en-3d
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