Todos sobre la Tecnología de Impresión 3D FDM
Previamente, te compartimos los tipos de tecnologías de impresión 3D, en esta ocasión, revisaremos a fondo los detalles importantes acerca de la tecnología de impresión 3D FDM, la de mayor adopción en el mundo.
El 70% de las impresoras 3D en el mundo son de tecnología FDM.
La tecnología fue inventada por Stratasys y comercialmente se conoce como FDM que significa Fused Deposition Modeling. Hoy en día es la única tecnología que puede fabricar termoplásticos de alta ingeniería y alto impacto sin necesidad de post procesos al material.
Como funciona es insertando un carrete de filamento de plástico en la máquina, en donde un motor irá jalando o empujando el filamento a través de una boquilla caliente de extrusión en temperaturas mayores a los 180°C. Tal como una pistola de silicón.
Conforme va extruyendo el material, la máquina va realizando movimientos en los ejes X y Y, formando una capa de construcción. Al finalizar la capa, la plataforma de construcción bajará una fracción de milímetro y continuará construyendo sobre la capa anterior.
Es importante destacar que al ser un material caliente el que va saliendo de la boquilla, siempre es necesario que exista material debajo del que se va a depositar. Para ello, esta tecnología utiliza la construcción de soportes.
Por ejemplo, si quieres construir un puente, deberás formar primero los pilares y después el camino. Para soportar el camino, es necesario colocar material de soporte abajo, el cual se removerá al finalizar la fabricación.
Los soportes son estructuras que se rompen o se retiran del modelo al finalizar la impresión 3D. En tecnologías industriales o avanzadas, estos soportes son solubles en agua u otros químicos.
Variables de impresión 3D FDM y FFF
Recientemente en no más de 5 años (2014), existió un auge en las impresoras 3D derivado al vencimiento de patentes de impresión 3D FDM, lo cual dio nacimiento a FFF, la versión simplificada de la tecnología, que permitió llevarla a cualquier escritorio o mesa de casa, escuela u oficina por precios desde los $300.00 usd.
Distinguir la diferencia entre FDM y FFF es importante. La tecnología de impresión 3D FDM es un nombre comercial, registrado por Stratasys y que incorpora tecnología industrial y profesional, mientras que FFF es el nombre de la tecnología que vemos en las impresoras 3D de escritorio que no tienen controles de temperatura en su cámara de construcción o un doble extrusor que permita construcción de soportes solubles.
Especificaciones técnicas
Tamaño máximo de una sola pieza: 90x60x90 cm y en tecnologías experimentales hasta 2x2x2 metros.
Resolución de capa: Desde 0.050 mm y hasta 0.500 mm. Este último te perite construcciones muy rápidas, pero de bajo detalle.
Detalles mínimos: 0.5 mm.
Detalle mínimo resistente: en tecnología FFF 2 mm, en FDM 1.5 mm.
Precisión: En FFF +/- 0.05 mm por mm de construcción y en FDM +/- 0.005 mm.
Materiales: Termoplásticos rígidos y flexibles, tales como ABS, PLA, HIPS, Ultem, PC, PC/ABS, Nylon 12, Nylon 6, PPSF, Antero.
Relleno de piezas: Al interior, las piezas de FDM o FFF pueden ser sólidas o huecas en diversos porcentajes (10%, 30%, etc) y el relleno se hace en forma de panal de abeja, lo que le da mucha resistencia con poco material.
Pros y Contras de la tecnología
Su uso ideal es para piezas de validación express a bajo costo, para prototipos funcionales de validación, para moldes prototipo de termoformado, inyección soplo o de materiales compuestos; para la fabricación de herramientas de manufactura de alta resistencia y sobre todo, piezas de gran tamaño.
Pros:
Permite crear piezas completamente funcionales y resistentes de hasta 90x60x90 cm. La resistencia de las piezas puede llegar a ser superior a plásticos de ingeniería e incluso al aluminio.
En cuanto a precisión y repetibilidad de la tecnología es la mejor de todas, permite replicar una pieza con una repetibilidad del 99%.
FFF es la tecnología de fabricación más económica de todas, por lo que te permite validar de manera express y a bajo costo tus piezas.
Contras:
En el acabado visual de la pieza, siempre tendrá las líneas de impresión visibles a diferencia de tecnologías como SLA donde no se ven las líneas de impresión.
Adicionalmente, la velocidad de impresión, comparada con otras tecnologías, no es tan rápida, ya que construye objeto por objeto.
Finalmente, los detalles finos suelen ser frágiles o no salir tan detallados.
