martes, septiembre 27, 2022
InicioImpresión 3DFDM o SLA: Que impresora 3D adquirir?

FDM o SLA: Que impresora 3D adquirir?

Hola Machine Bros!
Ahora la gran pregunta es: FDM o SLA: Que impresora 3D adquirir?


Tal vez al igual que me ocurrió a mí en mis comienzos, estas buscando iniciarte en este mundo fascinante de la impresión 3D. Por lo que te puede estar costando decidir entre qué tipo de tecnología de impresión 3D utilizar.

Entre los diversos tipos de tecnología de impresión 3D, actualmente resaltan mucho los siguientes dos métodos: FDM y SLA.

Así que bien sea que te estás iniciando en este mundo, o ya estás haciendo uso de alguno de los métodos de impresión 3D, pero, quieres aprender más sobre otras formas de impresión, este artículo es para ti.

Tecnología FDM
Tecnología FDM
Tecnología SLA
Tecnología SLA

¿Qué es FDM?

FDM (Fused Deposition Modelling), lo cual quiere decir “Modelado por deposición fundida”. Es una técnica que consiste en depositar capas planas de material fundido superpuestas entre sí, para conseguir un objeto con volumen.

En resumen, se les llama impresoras 3D por FDM a las que imprimen capa por capa, a partir de la fundición de filamento plástico, haciendo uso de una extrusora.

Tecnología FDM
Tecnología FDM

¿Que es SLA?

SLA (StereoLithography Apparatus), lo cual quiere decir “Aparato de Estereolitografía”. Es un proceso que utiliza el principio de fotopolimerización, para crear piezas en 3D a partir de resinas sensibles a los rayos UV (Ultravioletas).

El material se solidifica capa por capa mediante el paso de un láser.

En resumen, se les llama impresoras 3D por SLA a las que imprimen a partir de solidificar resina, capa por capa, haciendo uso de un láser UV.

Tecnología SLA
Tecnología SLA

Si aún no te ha quedado muy claro, el funcionamiento de alguna de estas tecnologías de impresión 3D, a continuación, encontrarás dos videos para que te ayuden a entender un poco mejor estas tecnologías.

Video sobre la tecnología FDM
Video sobre la tecnología SLA
Nota: Las impresoras de resina, que más comúnmente se están empezando a conseguir en el mercado, son del tipo LCD. Estas basan su funcionamiento de la misma manera que las SLA, solo que, en vez de utilizar un láser para solidificar la resina, utilizan un LCD (liquid-crystal display), o en español “Una pantalla de cristal líquido”.

Ahora bien, ya teniendo más claro que hace cada tecnología de impresión, hablemos ahora de las impresoras 3D que logran materializar nuestros diseños.

Impresoras FDM o impresoras SLA

Para comparar ambos tipos de impresoras, buscaremos un punto en común entre ambos tipos de tecnologías, en nuestro caso será el precio de la impresora 3D. El cual, nos servirá de base para comparar el volumen de impresión obtenido por dos impresoras 3D de similares precios, pero utilizando las dos tecnologías de impresión.

Impresoras 3D de menos de €300.

Creality Ender 3 V2
Tecnología: FDM
Volumen de impresión: 220 x 220 x 250mm
Elegoo Mars 2 Pro
Tecnología: SLA
Volumen de impresión: 129 x 80 x 160mm

Impresoras 3D entre los €400 USD y €500

Anycubic Vyper
Tecnología: FDM
Volumen de impresión: 245 x 245 x 260mm
Anycubic Photon Mono SE
Tecnología: SLA
Volumen de impresión: 130 x 78 x 160mm

Impresoras 3D mayores de €700

QIDI TECH X-Plus
Tecnología: FDM
Volumen de impresión: 270 x 200 x 200mm
ANYCUBIC Photon Mono X
Tecnología: SLA
Volumen de impresión: 192 x 120 x 250mm

Podemos observar que las impresoras 3D FDM tienen mayor capacidad volumétrica que las impresoras 3D SLA de precio similar.

Materiales Consumibles de las Impresoras 3D

Ambos métodos de impresión 3D necesitan materiales para producir un producto.

En el caso de la impresión por FDM necesitamos bobinas de filamento, las cuales, suelen venir en presentaciones de 1Kg y diámetros de 1.75mm o 3mm.

Por otro lado, la impresión SLA utiliza resinas fotopolimerizables que suelen venir comúnmente en presentaciones de 500mL y 1L.

Tecnología SLA (Resina de 500mL, color gris)
Tecnología FDM (Bobina PLA de 1Kg y 1.75mm)

Tanto la impresión 3D FDM como SLA, cuentan con diversos tipos de materiales, así que, te mostrare algunos y ciertas características técnicas.

Cabe resaltar que, tanto en FDM como en SLA tienen la posibilidad de imprimir en diversos colores.

Filamentos para FDM

A continuación, les mostraremos una tabla que contiene los filamentos más utilizados con algunas características técnicas.

Nota: Los precios pueden variar dependiendo de la tienda y le región donde te encuentres.
MaterialMáximo Esfuerzo que soporta (Mpa)Temperatura de deformación (°C)Rigidez (Escala)Durabilidad (Escala)Facilidad de impresión (Escala)Precio por Kg (€)
PLA65527,54920.99
ABS409858819.99
PETG537358921.99
TPU26-4360-7419632.99
Nylon40-8580-95510832.95
Las escalas son del 1 al 10, donde 10 es lo máximo. Esta cuantifica y compara la cualidad analizada en cuestión entre los materiales

Ejemplo: El PLA es el material más rígido, pero a su vez el que posee menos durabilidad.

El TPU es el menos rígido (El más flexible), pero el más difícil de imprimir.

Hay una tabla muy completa, con muchos materiales y propiedades técnicas elaborada por Simplify3D, si quieres darle un vistazo puedes hacerlo haciendo clic aquí.

Resinas para SLA

Podríamos iniciar catalogando los tipos de resina en función a su aplicación:

  • Resina estándar: Es usada para el prototipado general.

  • Resina para ingeniería: Tiene mejoras especificas en cuanto a sus propiedades mecánicas y térmicas.

  • Resina flexible: Como su nombre lo indica, esta resina es más flexible que las demás.

  • Resina dental y médica: Cuentan con certificados de biocompatibilidad.

  • Resina fundible: Este tipo de resina no deja residuos después de fundirla, es comúnmente utilizada en aplicaciones de joyería, para ser usada en un proceso conocido como fundición de inversión o cera perdida.

Si quieres profundizar en este tema, te dejare 2 enlaces y 1 video para que los revises: Enlace 1, Enlace 2, video.

A continuación, encontrarás una tabla donde se muestran ciertas propiedades mecánicas y térmicas de algunas resinas.

Tipo de ResinaMáximo Esfuerzo que soporta (Mpa)Temperatura de deformación (°C)Precio (€)
Estándar627040.00
Ingeniería9112866.11
Flexible56078.99
Fundible  142.99
Dental466141.28
Los valores de la resina fundible no son importantes, porque esta resina está diseñada para ser fundida y que no deje residuos
Nota: No todas las impresoras 3D pueden trabajar con todos los materiales. Hay materiales que requerirán condiciones específicas, o condiciones adicionales para ser procesados, y para obtener una buena impresión 3D, se necesitaría impresoras 3D con mejores prestaciones. Esto incluye tanto a la tecnología FDM como a la tecnología SLA.

Cabe mencionar, que las impresoras SLA que son más accesibles para un usuario promedio económicamente hablando, son las que usan resina estándar.  

Las impresoras SLA tienen otros dos consumibles más a parte de la resina.

El tanque, el cual se debe cambiar aproximadamente después de cada 3 o 4 litros de uso, este tiene un costo aproximado para la ELEGOO Mars de €26.00 cada tanque.

El otro consumible de las SLA es la plataforma, aunque no es tan común tener que reemplazarla tan frecuentemente, esta se suele ir dañando al ir retirando las piezas impresas de ella. La plataforma para la ELEGOO Mars tiene un costo aproximado de €22.00.

Si quieres conocer más sobre los demás tipos de resina, te dejamos este enlace.

Comparación de rendimiento entre una impresora 3D FDM y SLA

Ahora, podemos llegar al punto de comparar una impresión 3D realizada en FDM y en SLA.

Partiremos de elegir materiales comunes de impresión para estudiar los costos de impresión 3CD, propiedades térmicas y mecánicas (Teóricas), costos del equipo, costos del material, entre otras cosas.

Partiremos de un STL creado por nosotros mismos, el cual analizaremos en el software de Simplify3D.

The Mahcine Bros
Pieza diseñada por nosotros en el CAD de SolidWorks
Pieza analizada por nosotros en el slicer de Simplify3D
Pieza analizada por nosotros en el slicer de Simplify3D

Volumen de la pieza 34,6 cc.

Esto se calcula sabiendo que la densidad del PLA (Para lo que está configurado el slicer, en este momento) es de 1,24gr/cc, sabemos que el volumen puede ser calculado fácilmente dividiendo la masa (42,91gr valor arrojado por el software) entre la densidad, es decir: 42,91/1,24. Lo cual arroja un resultado de 34,6cc.

Nota: Los precios mostrados pueden variar dependiendo de la región donde te encuentres y de las promociones aplicadas por Amazon.

 Maquina donde cabria la impresiónPrecio de la impresora 3DPrecio del materialPiezas que podrías imprimir (Teóricamente)Costo de impresión en materialTemperatura de deflexión a 0,45 MPaResistencia  a la tracción
FDMCreality Ender 3   Volumen de impresión: 12.100cc€226.00€20.99
(1Kg de PLA)
23 piezas
(con 1Kg de material)
€0.91   (Cada pieza)65ºC50 MPa
SLAELEGOO Mars   Volumen de impresión: 1.121cc€185.00€40.00
(1L de Resina estándar)
28 piezas
(con 1L de material)
€1,42   (Cada pieza)51ºC52 MPa

Respecto a otras variables como el tiempo de impresión 3D y el acabado, por lo general los acabados y precisión suelen ser mejor en las impresiones realizadas con SLA.

Con respecto a los tiempos de impresión 3D, esto depende de muchas variables, entre ellas las prestaciones de la impresora 3D, y la calidad con la cual se desea imprimir.

Por lo tanto, les presentamos la siguiente información obtenida de apm-designs, donde mencionan que los tiempos te impresión serian aproximadamente estos:

  • FDM: 0,76-4,32 cm/hr (centímetros/horas)
  • SLA: 0,76 – 1,78 cm/hr (centímetros/horas)

Post-procesamiento de una impresión 3D

Una vez finalizada la impresión 3D bien sea en FDM o SLA, aun queda trabajo por hacer.

Post-procesamiento en FDM

  • Obligatorio:
    • Dejar enfriar la cama caliente hasta que puedas retirar fácilmente la impresión 3D sin dañar la cama o el modelo.

    • Retirar los soportes.

  • Opcional:
    • Alisar el modelo mediante el uso de solventes o lijando manualmente (dependiendo del material).

    • Aplicar recocido (tratamiento térmico) o sellado (con resinas epóxicas) para dar mejores propiedades térmicas y mecánicas a la impresión.

    • Pintar el modelo.

Post-procesamiento en SLA

  • Obligatorio:
    • Retirar el modelo de la base de impresión (lo cual suele ser mas difícil que en la impresión FDM).

    • Bañar el modelo en el disolvente (Normalmente alcohol isopropílico) para retirar la resina liquida sobrante.

    • Limpiar la base de impresión, aunque esto no tiene que ver con el tratado del modelo, es importante recordar limpiar la base de impresión con disolvente (Normalmente alcohol isopropílico).

    • Secado de la impresión, esto con el fin de retirar los restos del disolvente.

    • Realizar el post-curado del modelo, esto para la resina estándar no es obligatorio pero si muy recomendado, ya que mejora enormemente las propiedades térmicas y mecánicas de la pieza. Por ejemplo, puede aumentar la resistencia a la tracción de 38Mpa a 65Mpa, y la temperatura de deformación de 42°C a 58°C. El post-curado consiste en aplicar rayos ultravioleta y/o calor por determinado tiempo.

    • Retirar el material de soporte, se aconseja hacer esto después del post-curado, ya que estando la impresión expuesta a la luz y calor sin el material de soporte se podría deformar la pieza.

  • Opcional:
    • Lijar para eliminar las marcas de los soportes.

    • Pintar el modelo del color deseado.

    • Aplicar barniz acrílico contra rayos UV, para darle al modelo una mayor resistencia frente a los rayos UV.

En este enlace, podrás observar una explicación detallada y grafica del post-procesamiento de las piezas fabricadas con SLA.

También en este otro enlace donde podrás ver algunos post-procesamientos que se le pueden aplicar al PLA impreso por FDM y este otro enlace donde tendrás una guía básica para pintar tu modelo impreso en una impresora FDM.

Retirando los soportes de una pieza impresa en SLA
Aplicando resina en pieza de PLA impresa en FDM

Ventajas y desventajas de FDM y SLA

Tecnología FDM

Ventajas

  • Utiliza menos consumibles.

  • Las impresoras 3D FDM suelen tener mayor volumen de impresión, para un mismo precio.

  • Más económico imprimir en 3D una pieza en esta tecnología.

  • Más variedad de materiales, pudiendo elegir materiales con mejores propiedades mecánicas y térmicas sin llegar a costos significativamente elevados.

  • Generalmente es más fácil retirar las piezas de la cama de impresión.

  • Cambiando la extrusora a diámetros mayores permisibles por la impresora y la impresión a realizar, se obtienen tiempos de impresión 3D menores.

  • Menos post-procesamientos obligatorios.

  • Mayores resistencias a rayos ultravioletas.

  • Se requiere menos material de soporte.

Desventajas

  • Acabados menos lisos, estéticamente menos vistoso (al no aplicar ningún post-procesamiento).

  • Impresiones menos precisas.

  • Generalmente impresiones de menor calidad.

Tecnología SLA

Ventajas

  • Mejores acabados estéticamente hablando.

  • Superficies lisas.

  • Impresiones más precisas.

  • Generalmente impresiones de mayor calidad.

Desventajas

  • Utilizan mayor cantidad de consumibles

  • Las impresoras 3D SLA suelen tener menor volumen de impresión, para un mismo precio.

  • La resina estándar es más costosa que un filamento común.

  • Adquirir resinas más resistentes tanto mecánicamente y térmicamente, es más costoso, además, las impresoras 3D SLA más sencillas no podrán utilizar las resinas que ofrecen estas mejores propiedades.

  • Más caro imprimir en esta tecnología.

  • Generalmente es más difícil retirar las impresiones de la cama.

  • Los tiempos de impresión pueden ser mayores, en ciertas condiciones.

  • Menor resistencia de las piezas a los rayos UV (Aunque mejorable aplicando post-procesamientos).

  •  Generalmente las piezas requieren mayor material de soporte.

  • Más post-procesamientos obligatorios.
NOTA ACLARATORIA: Esta comparación es realizada asumiendo que estamos analizando dos impresoras (Una FDM y una SLA) de precios similares.
FDM vs SLA
FDM vs SLA
tecnología FDM vs tecnología SLA impresión 3D
tecnología FDM vs tecnología SLA impresión 3D
FDM o SLA
Comparación de piezas impresas en FDM y SLA

Slicers (Los más conocidos)

Slicers para impresoras 3D FDM

Slicers para impresoras 3D SLA

¿Por cuál tecnología decidirme?

Si estas buscando precisión, calidad, un acabado más suave y estético, la impresión 3D SLA es para ti, aunque será una inversión más costosa, con mayores consumibles y dependiendo de la impresora 3D elegida podrás o no, optar por utilizar resinas de mejores prestaciones (las cuales también cuentan con un precio elevado).

Si buscas imprimir en 3D de forma más económica, con volúmenes de impresión mayores, mejores tiempos de impresión 3D, menores consumibles y accesibilidad a mayores variedades de materiales, la impresión FDM puede ser tu mejor opción.

Conclusiones

En resumen, para un mismo nivel de volumen de impresión, las impresoras FDM son más económicas que las SLA.

Es más barato también el material de impresión 3D para FDM que para SLA, y que incluso, el SLA requiere una mayor cantidad de consumibles.

También podemos mencionar que para imprimir con materiales que den mayores propiedades mecánicas y térmicas, es más accesible económicamente hablando, adquirir una impresora FDM.

En cuanto a la calidad del acabado de la impresión y la precisión de la misma, por lo general, las impresoras SLA llevan la ventaja en esto. Puesto que dan productos con una mayor resolución y con dimensiones que se asemejan más al CAD real.

Las impresiones SLA requieren un tratado posterior a la impresión 3D más laborioso, que a las impresiones hechas con FDM.

Cada tecnología de impresión tiene sus ventajas y desventajas, cada una tiene su momento y uso para el cual se desenvuelve mejor.

Incluso podríamos decir que una podría ser complementaria de la otra. Pero la tecnología se mantiene en constante avance.

Por lo que esta brecha que separa los pros y contras de ambos modos de imprimir, podría reducirse cada vez más.

Por ejemplo, en el pasado adquirir una impresora SLA era sumamente costoso, un usuario común no podía, lo mismo era para adquirir las resinas y otros consumibles.

Entonces, FDM o SLA? Ya sabes que impresora 3D comprar? Cualquier duda que tengas al respecto, no dudes en dejarla en la sección de comentarios y con gusto te ayudaremos!

Saludos.

¡Hasta pronto Machine Bros!

OTROS ARTÍCULOS

1 COMENTARIO

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí

- Advertisment -

Más Populares