Impresora 3D: Principales Usos, Ventajas y Desventajas

¿Qué principales usos tiene una impresora 3D?

Sus usos son amplios si con imaginación buscamos modelos para una impresora 3D, y nosotros la hemos analizado en profundidad durante 1 año. Habitualmente a nuestros clientes les preguntamos qué tendencias les interesan o qué tecnologías les preocupan y si les gustaría una investigación en profundidad. Una sección de nuestra organización se centra en el desarrollo e investigación de nuevos cambios en la industria que puedan rivalizar con su ventaja competitiva. 

Este documento se trata de una extrema simplificación del dado a nuestros clientes. El original surgió para poder mostrar a una serie de clientes dentro del sector de la alimentación, cómo la tecnología de impresión 3D y sus usos podrían repercutir de manera positiva o negativa sobre su negocio.

¿Qué es una impresora 3D?

Fundamentalmente una impresora 3D se trata de una pequeña aguja que se va moviendo en el espacio en tres dimensiones. Esta aguja en la punta tiene un pequeño agujero por el cual se “escupe” o extruye material (normalmente un polímero plástico). A esta “Aguja” se denomina extrusor. Se calienta y eso permite que el material plástico pueda salir con una textura moldeable. Se va moviendo en el espacio depositando capas en cada uno de los puntos donde el modelo que le hemos dado tendrá una pared o una forma física. Y con el tiempo construyendo capa sobre capa, termina el modelo.

Vídeo Impresora 3d con usos de ayuda contra el Coronavirus: https://www.youtube.com/watch?v=jrnxmnACsfA

No vamos a entrar en detalle de los fundamentos detrás de la impresión 3D ya que este solo es un método y existen muchas técnicas distintas. Algunas que también emplean resinas líquidas y luz, otras que por ejemplo usan un acabado similar a polvo… todo lo tendréis en los fundamentos de la impresora 3D. En este artículo ahora nos vamos a centrar en una impresora 3d, sus usos, ventajas, desventajas y otras terminologías interesantes.

Ventajas Impresión 3D

Para entender qué usos son los ideales para imprimir, debemos ver qué es bueno y no imprimir. Así no solo tenemos una lista que entendemos, sino que con los beneficios podemos pensar en nuevas ideas.

  • Hacer que productos lleguen a clientes o equipos más rápido
  • Ahorra dinero y tiempo en moldes y pre prototipado
  • Capacidad de iterar e incorporar nuevos conocimientos más rápidamente
  • Riesgo limitado si el diseño no es apropiado
  • Mayor Complejidad permitida y libertad de diseño

(Nuevas formas y estructuras en comparación con los métodos tradicionales) 

  • Facilidad de acceso a una impresora y coste reducido
  • Reducción de gastos iniciales (overhead costs)
  • No hay coste de logística si se imprime “on site”
  • Mucho menos desperdicio que la manufactura sustractiva

Usos habituales de la impresión en 3D

  • Creación de prototipos
  • Moldes (directa o indirectamente) (Ej: PLA a Silicona a Final) 
  • Fabricación de bajo volumen
  • Customización / personalización a escala
  • Arte/diseño (formas complejas)
  • Educación 
  • Médico (muy adaptado)
  • Piezas de repuesto (Retrocompatibilidad)
  • Fabricación de modelos
  • Investigación

Principales problemas y sus soluciones

Materiales limitados

Las impresoras están mejorando y apoyan más materiales. Sólo hemos usado ABS y PLA (el más barato, alrededor de 15 euros/kilo). Ahora se puede imprimir con la mayoría de los polímeros e incluso con el metal. Pero el coste sube.

Fiabilidad de las máquinas

Puedes hacer funcionar tantas máquinas simultáneamente como sea necesario. Eso reduce la falta de fiabilidad. Si 2 diseños se imprimen y uno falla, la probabilidad de que el otro falle es del 1%, si tenemos 3, su tasa de fallo es del 0,1%.

Desafíos a gran escala (volumen)

Si es el mismo objeto miles de veces, deberías reconsiderar otro método de fabricación.

Preocupaciones medioambientales

Actualmente imprimos en PLA (food safe), hecho de almidón de maíz y “ecológico”.

Tenemos planes para reutilizar el plástico de desecho interno para la impresión en 3D. También se reduce la contaminación, ya que se reduce la logística en general.

Resolución y velocidad de Fabricación

Depende de la impresora 3D. Si una impresora cuesta entre 500 y 5000 euros, siempre es más barata que las herramientas y también puede imprimir cualquier otra cosa en el futuro.

Propiedades mecánicas

Puede imprimir transparente, e incluso con propiedades mecánicas específicas ahora.  (Compuestos, fibra de carbono…)

El post-procesamiento y el acabado de superficie

También se puede pintar, y la mayoría de las técnicas de post-procesamiento conocidas se pueden aplicar.

A pesar de eso, sólo son formas

Qué Imprimir

Objetos que tienen características ideales para imprimir

  • Cuanto más pequeño sea su volumen, mejor.
  • Si cabe en un plato, se hace rápido y extremadamente barato.
  • Formas muy específicas y complejas, en cantidades bajas.
  • “Libertad geométrica y de diseño”
  • Objetos de marca o con ligeras variaciones sobre un original
  • Cuando la forma es más importante que el material
  • Tiene una temperatura de trabajo de menos de 180 grados
  • (Otros materiales de apoyo 250 a 500)

Qué no imprimir

Más adecuado para otros procesos de fabricación

  • La pieza desmontada más grande tiene un volumen grande

Si es más grande que un microondas, el coste y el tiempo aumentan, pero se puede imprimir. Sólo a una resolución baja.  

  • Formas genéricas y fáciles de hacer para grandes cantidades.
  • Si necesita materiales muy complejos o específicos
  • Si tiene que soportar temperaturas extremas o requiere propiedades mecánicas específicas inalcanzables mediante ingeniería geométrica.