ÍndiceObjetivo…………………………………………………….…………………………………………..3

Introducción…………………………………………………………………………………………..3

Principio………………………………………………………………………………..……………….3

Instrumentos utilizados…………………………………………………………….…………….3

Procedimiento………………………………………………………………………………………..3

Resultados……………………….……………………………………………………………………..4

Conclusiones…………………………………………………………………………………………..4

Recomendaciones…………………………………………………………………………………..4

Bibliografía………………………………………………………………………………………………4

Anexos…………………………………………………………………………………………………….5

1. Objetivos:

Conocer el funcionamiento, manejo y las ventajas de una impresora 3D.

2. Introducción:

Una impresora 3D es una máquina capaz de realizar "impresiones" de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. Surgen con la idea de convertir archivos de 2D en prototipos reales o 3D. Comúnmente se ha utilizado en la matricería o la prefabricación de piezas o componentes, en sectores como la arquitectura y el diseño industrial.

3. Principio:

El funcionamiento se basa en un inyector y cabezal que se mueve en 3 dimensiones XYZ, el software usa un modelo 3D seccionado en capas de hasta 0.1 mm de espesor, por lo que la impresión se realiza capa por capa, una vez que el cabezal termina de inyectar el material para una capa, este se mueve en el eje Z y pasa a una segunda para realizar el mismo proceso. Debido a que el proceso es capa a capa, el tiempo de impresión suele tardar horas, y entre más complejo sea el modelo más tiempo demora

4. Instrumentos utilizados:

Las impresoras 3D normalmente utilizan diversos polímeros como material de impresión, pero además existen clases especiales de impresoras tales como Foodini, impresora que crea comida, o algunas que hasta pueden imprimir casas depositando cemento por capas pero la mayoría de los modelos comerciales actualmente son de dos tipos:

de compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos. de adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por

capas

5. Procedimiento:

El proceso de impresión tridimensional es fundamentalmente ir creando un prototipo capa por capa y desde abajo hasta arriba. Para eso la máquina deposita una capa de plástico en polvo, se compacta la zona que le indica el ordenador y se vuelve a repetir el proceso colocando una capa sobre otra hasta que se completa la pieza.

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Las más famosas impresoras tridimensionales lo que hacen es tomar un archivo.CAD en .STL, que es una versión en monocromo, o un .VRML, que es una versión a color. Los dos se realizan con el proceso anteriormente explicado, en el que se van compactando capa a capa.

6. Resultados:

Los objetos que pueden imprimirse en 3D son múltiples y variados, objetos caseros, maquetas, alimentos, componentes espaciales, prótesis, órganos humanos, etc.

7. Conclusiones:

Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus 3 dimensiones y esto lo consigue construyendo capas sucesivamente hasta conseguir el objeto deseado (ver anexo 1).

8. Recomendaciones: Se recomienda utilizar siempre los implementos necesarios en un taller mecánico

(tales como mandil, gafas, etc.). Se recomienda estar al tanto de las órdenes del encargado del taller, con la

finalidad de evitar cualquier tipo de accidente. Se recomienda revisar minuciosamente la programación antes de encender la

impresora para evitar cualquier accidente.

9. Bibliografía:

[1] Universidad tecnológica de Pereira. Diana Marcela Mendieta Espinosa (2013). Impresora 3D, obtenida el 28 de enero de 2015 de http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/3887/1/670427M538.pdf

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10. Anexos:

Anexo 1.

Fig.1. pasos para obtener un objeto 3D a partir de un diseño

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INVESTIGACIÓN

IMPRESORAS 3D

¿QUÉ ES UNA IMPRESORA 3D?

Para entender lo que es una impresora 3D, tenemos que pensar en un dispositivo que es capaz de generar cuerpos físicos sólidos tridimensionales mediante la adición capa a capa de un material, generalmente plástico ABS, pero como veremos más adelante no es el único material que se utiliza. Es decir que permite crear, sin la necesidad de utilizar cualquier tipo de molde, un objeto que luego podremos tomar en las manos.

La más importante diferencia que podemos encontrar entre las formas tradicionales de construcción de objetos y la impresión 3D es que mientras en el primer método el objeto a modelar se obtiene quitando el material sobrante, en la impresión 3D sólo se utiliza estrictamente el material a utilizar, lo que produce importantes ahorros, además de menor contaminación.

MATERIALES QUE UTILIZAN LAS IMPRESORAS 3D.

Con respecto a los materiales que emplean las impresoras 3D para crear los objetos, estos básicamente se dividen en termoplásticos PLA o ABS, los más utilizados en las impresoras 3D más económicas del mercado, pero también podemos encontrar impresoras que modelan objetos en materiales tales como resinas, fotopolímeros y hasta incluso metal, pero el costo de este tipo de impresoras es tan alto que es prácticamente imposible adquirir alguna de ellas para ser usada fuera del ámbito industrial. Además los costes asociados a la misma, tales como la energía necesaria para abastecer el equipo y los insumos para el modelado de piezas, son excesivamente altos.

CÓMO FUNCIONA UNA IMPRESORA 3D

Con respecto a cómo estas impresoras 3D cumplen con su trabajo, en primera instancia necesitaremos de un archivo creado con algún software de modelado 3D como Autodesk Inventor, Solidworks o Catia para “decirle” a la impresora 3D qué es lo que debe modelar. Cabe destacar con respecto a software que en el mundo Open Source también existen alternativas muy dúctiles que pueden manejar este tipo de impresoras sin ninguna dificultad y a cero costo, lo que le vendrá muy bien a pequeños negocios y PYMES. En este sentido, las aplicaciones Open Source que destacan en esta materia son OpenSCAD y FreeCAD. 

Pero volviendo al tema de los archivos que necesitaremos para alimentar la impresora, estos contienen precisas instrucciones acerca de las coordenadas que se deben seguir para crear el objeto y generalmente son introducidos a la impresora a través de USB mediante un pendrive o memoria, pero también existen modelos de impresoras 3D que permiten su conexión directa a la PC. Cabe destacar que los planos para la creación de objetos pueden ser tanto creados por nosotros como descargados de sitios que se dedican a esta actividad.

TIPOS DE IMPRESORAS 3D

En la actualidad, las tecnologías de impresión 3D son variadas, y por lo visto no se podrá conseguir un estándar, por lo menos en los próximos años. Esto es debido a la propia juventud de la impresión 3D, que favorece que cada fabricante desarrolle su propia tecnología e intente imponerla de facto a la industria.

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Sin embargo, entender este punto no es una tarea demasiado complicada, ya que la principal diferencia entre las tecnologías de impresión 3D de la actualidad se encuentra dada por cómo la impresora deposita las diferentes capas de material para crear la pieza.

En este sentido, las principales tecnologías en uso son la llamada Fusion Deposition Modeling (FDM) o Tecnología de deposición de material plástico, el cual es un método que permite el modelado de piezas en plásticos ABS o PLA. Este modelado se realiza alimentado la impresora con un rollo de este material, el cual al pasar por el extrusor del equipo se calienta, derrite y es depositado capa a capa formando el objeto. Luego de ello se debe esperar a que el material se enfríe y pueda ser manipulado. Cabe destacar que este método es el más usado en el ámbito de las impresoras 3D domésticas.

Otras tecnologías actualmente en uso son la Estereolitografía (SLA) y Selective Laser Sintering (SLS), ambas funcionan con la ayuda de un haz de láser. La primera de ellas moldea el objeto capa a capa,  pero implica el uso de en un baño de resina fotocurable. En este caso, el objeto moldeado con resina líquida se cura mediante el láser de luz ultravioleta.

En cuanto a la tecnología conocida como Selective Laser Sintering o Sinterización Selectiva Láser, es similar a la SLA, pero para el moldeado se pueden usar diversos materiales en polvo como materiales metálicos y cerámicos, nylon, poliestireno y cristal, entre otros. En este caso, el láser funde el material y lo solidifica. Cabe destacar que ambas tecnologías son muy apreciadas gracias a su precisión.

Impresoras 3D por Estereolitografía (SLA)

Esta técnica fue la primera en utilizarse. Consiste en la aplicación de un haz de

luz ultravioleta a una resina líquida (contenida en un cubo) sensible a la luz. La luz

UV va solidificando la resina capa por capa. La base que soporta la estructura se

desplaza hacia abajo para que la luz vuelva a ejercer su acción sobre el nuevo

baño, así  hasta que el objeto alcance la forma deseada.

Con este método se consiguen piezas de altísima calidad, aunque, por sacar un

inconveniente, se desperdicia cierta cantidad de material en función del soporte

que sea necesario fabricar.

Algunos ejemplos de impresoras 3D que funcionan por estereolitografía

son: Projet   1500, 1200 ó 3510 de 3D Systems.

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Impresoras 3D de Sinterización Selectiva por Láser (SLS)

También conocido en inglés como Selective Laser Sintering (SLS), esta

tecnología se nutre del láser para imprimir los objetos en 3D.

Nació en los años 80, y pese a tener ciertas similitudes con la tecnología SLA,

ésta permite utilizar un gran número de materiales en polvo (cerámica, cristal,

nylon, poliestireno, etc.). El láser impacta en el polvo, funde el material y se

solidifica. Todo el material que no se utiliza se almacena en el mismo lugar donde

inició la impresión por lo que, no se desperdicia nada.

Una de las impresoras 3D más famosas que utilizan esta tecnología de impresión

3D es la EOS.

Con las dos últimas tecnologías se consigue una mayor precisión de las piezas

impresas y mayor velocidad de impresión.

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Impresoras 3D por Inyección

Este es el sistema de impresión 3D más parecido a una impresora habitual (de

tinta en folio), pero en lugar de inyectar gotas de tinta en el papel, inyectan capas

de fotopolímero líquido que se pueden curar en la bandeja de construcción.

Como ejemplo de impresoras 3D por inyección destacamos  X60 de 3D Systems  o

la Zprint 450.

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Impresión por deposición de material fundido (FDM)

También conocida por FFF (Fused Filament Fabrication, término registrado por

Stratasys)

La técnica aditiva del modelado por deposición fundida es una tecnología que

consiste en depositar polímero fundido sobre una base plana, capa a capa. El

material, que inicialmente se encuentra en estado sólido almacenado en rollos, se

funde y es expulsado por la boquilla en minúsculos hilos que se van solidificando

conforme van tomando la forma de cada capa.

Se trata de la técnica más común en cuanto a impresoras 3D de escritorio y

usuarios domésticos se refiere. Aunque los resultados pueden ser muy buenos, no

suelen ser comparables con los que ofrecen las impresoras 3D por SLA, por

ejemplo. La ventaja principal es que esta tecnología ha permitido poner la

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impresión 3D al alcance de cualquier persona con impresoras como la CubeX,

Prusa o cualquier impresora de RepRap.

Actualmente se utilizan una gran variedad de materiales, entre los que predominan

ABS y PLA.

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