miércoles, agosto 17, 2022
Impresión 3DTérminos sobre impresión 3D que debes conocer el 2022

Términos sobre impresión 3D que debes conocer el 2022

Hola Machine Bros!
En este artículo, encontrarás los principales términos utilizados en el mundo de la impresión 3D.

Este glosario de impresión 3D se ha agrupado en 10 categorías diferentes:

Conceptos generales sobre la impresión 3D

Prototipado rápido: Es el proceso de creación de modelos, prototipos y piezas 3D a través de programas CAD. Generalmente la construcción de estos modelos es realizada a través de manufactura aditiva.

Manufactura aditiva: Proceso de manufactura en el cual se basa la impresión 3D. Consiste en la creación de piezas 3D a partir de la adición de uno o más materiales capa por capa.

Ingeniería inversa: Lo que busca la ingeniería inversa es conseguir información e incluso elaborar un diseño partiendo de un producto ya finalizado.

A través de esta se logra comprobar cuales son las partes de un producto y como interactúan entre sí, de tal manera que se es capaz de determinar cuál fue el proceso de fabricación de dicho producto.

A este método se le denomina inversa porque los pasos a seguir se suelen ejecutar de manera opuesta a la ingeniería habitual, donde primero se obtienen datos técnicos para posteriormente elaborar el producto.
Visita nuestro artículo La impresión 3D y la ingeniería inversa para más información.

ingeniería inversa y la impresión 3D
Creación de mosquetón utilizando ingeniería inversa

Escáner 3D: Es un dispositivo que analiza un objeto o un escenario para reunir datos de su forma y ocasionalmente también de su color. La información obtenida se puede usar para construir modelos digitales tridimensionales.

Definición de escáner 3D
Escáner 3D

Fotogrametría: Es la técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías de ese objeto.

Recocido: (En inglés Annealing) es un tratamiento térmico cuyo propósito es la reorganización de la estructura molecular del material (en nuestro caso un polímero) y/o la eliminación de tensiones internas. Visita nuestro artículo Aplicar recocido a impresiones 3D para más información.

Definición de recocido
Ensayo térmico realizado a piezas recocidas y sin recocer

Post procesamiento: El post procesamiento en impresión 3D, es todo aquel procedimiento que se le aplica a una pieza impresa en 3D posterior a su impresión. Por ejemplo: Pulido, lijado, remoción de soportes, pintado, etc. Visita nuestro artículo Guía Para Principiantes: Cómo Pintar Tu Modelo 3D.

Que es post procesamiento en impresión 3D
Post procesamiento aplicado a Terminator

Inteligencia colectiva: Los makers son una cultura o subcultura contemporánea que representa una extensión basada en la tecnología de la cultura DIY (Do it Yourself o hágalo usted mismo) y esta promueve la idea que, todo el mundo es capaz de desarrollar cualquier tarea.

La cultura maker enfatiza el aprendizaje a través del hacer (aprendizaje activo) en un ambiente social, hace hincapié en el aprendizaje informal, en red, en pareja y compartido, motivado por la diversión y la autorrealización, fomenta nuevas aplicaciones de tecnologías. La impresión 3D y la cultura Maker están muy relacionadas.

Time-lapse: Es una técnica fotográfica muy popular usada en cinematografía y fotografía para mostrar diferentes motivos o sucesos que por lo general suceden a velocidades muy lentas.

El efecto visual que se logra con los Time-Lapse consiste en que todo lo que se haya capturado se mueva muy rápidamente, como puede ser el movimiento de las nubes, la apertura de una flor, una puesta de sol, etc. Nosotros realizamos varios Time-lapse de impresiones 3D, por ejemplo:

Time-Lapse de una impresión 3D

Peel Force: Occurre solo en las impresoras 3D por resina (SLA) del tipo Bottom-Up.

Éstas en su proceso de impresión generan una fuerza conocida como Peel force, la cual es una especie de succión o adherencia que se crea entre la pieza a imprimir y la lámina FEP (La lámina FEP se encarga de crear una separación entre el emisor de luz ultravioleta y la resina).

La Peel force debe ser eliminada cada capa, y esto genera un gasto de tiempo adicional. También, debido a esta se requiere el uso de más soportes.

Términos generales sobre la impresión 3D

Capas: La impresión 3D se basa en la superposición de capas, cuando juntas todas esas capas obtienes un modelo 3D.

Hagamos una analogía o comparación con billetes, supongamos que en este momento tienes un billete en tu mano, ese billete representa una capa. El billete lo colocas sobre una mesa o cualquier superficie plana, luego sobre ese billete pones de manera alineada otro billete, es decir, terminas colocando otra capa, y así sucesivamente hasta colocar unos 50 billetes, lo que sería el equivalente a 50 capas, si te fijas bien, ahora todos esos billetes (capas) terminan formando una especie de prisma rectangular (Ortoedro).

Que son las capaz en la impresión 3D
Analogía de los billetes, las capas y el ortoedro

Jerk: En el mundo de la impresión 3D, el Jerk NO es el mismo que conocemos en la física el cual es cambio de aceleración de un objeto respecto al tiempo (m/s3). En este caso, las unidades del Jerk son mm/s y significa el cambio mínimo de velocidad que requiere aceleración.

Infill – Es la estructura interna de un modelo 3D, en otras palabras, el relleno. El infill puede tener varios propósitos, algunos de estos son: dar peso a la pieza, darle robustez y solidez, proveer soporte de impresión, entre otros. Esta estructura puede variar dependiendo de las necesidades de la pieza 3D. La densidad del infill varia entre 0 a 100%. Siendo 0% un objeto completamente vacío en el interior y 100% un objeto completamente sólido. Este parámetro es variable en un Slicer.

Tipos de Infill en impresión 3D
Ejemplos de Infill en impresión 3D

Outline/Perímetro: Los perímetros (outline) son las líneas de plástico que conforman la parte más externa de una impresión 3D.

Que son los perímetros en impresión 3D
Diferencia entre usar 2 perímetros y 4 perímetros

Top Solid Layers: Son las capas sólidas superiores que posee una impresión 3D.

Bottom Solid Layers: Son las capas sólidas inferiores que posee una impresión 3D.

Altura de capa: Es la altura o espesor que tendrá cada capa de impresión, para una boquilla de 0.4mm de diámetro (el diámetro de boquilla más común), generalmente se suele utilizar una altura de capa que va desde los 0.1mm hasta los 0.32mm.

Que es la altura de capa en la impresión 3D
Diferencia entre usar una altura de capa de 0.1mm y otra de 1mm

Skirts: Es una especie de contorno que se imprime alrededor de la pieza a imprimir en 3D, pero sin tocar la pieza como tal. Generalmente se utiliza con la finalidad de limpiar la boquilla antes de comenzar la impresión.

Que es el skirt en la impresión 3D
Diferencia entre Brim y Skirt

Brim: Es una especie de faja o borde que crea el slicer alrededor del objeto a imprimir en 3D para mejorar la adhesión de la pieza a la cama.

Que es el Brim en la impresión 3D
Diferencia entre Brim y Raft

Raft: Es una especie de cama o balsa que crea el software de impresión debajo del objeto a imprimir para mejorar la adhesión de la pieza a la cama.

Que es el raft en la impresión 3D
Diferencia entre Brim y Raft

Soportes: Los soportes en la impresión 3D, son el material utilizado para servir de apoyo al momento de depositar el filamento en partes donde no se pueda hacer de manera directa a un modelo 3D, como por ejemplo en voladizos, puentes, islas y partes con mucha inclinación.

Que son los soportes en la impresión 3D
Usando soportes para imprimir a Wonder Woman

Puentes: En la impresión 3D los puentes (bridging) es el material que se imprime en el aire, pero está conectado en sus extremos con partes de la pieza principal.

Que son los puentes (Bridging) en la impresión 3D
Diferencia entre voladizos, puentes y ángulos

Voladizos: En impresión 3D los voladizos (overhang) son las partes sobresalientes de la pieza principal. Estas partes no tienen tan buen apoyo como el resto de la impresión. A las partes muy inclinadas también se les suele considerar como voladizos.

Que son los voladizos en la impresión 3D
Aplicando soportes a los voladizos y puentes

Islas: Las islas en la impresión 3D son esas partes de la impresión 3D que serían impresas en el aire si no se les coloca soporte.

Islas en la impresión 3D
Isla encontrada en un modelo

Extrusión: Es el proceso mediante el cual se inyecta plástico fundido por la boquilla de la impresora 3D, con el fin de depositar plástico para fabricar la parte impresa.

Retracción: Es el proceso mediante el cual se retrae filamento de la boquilla de impresión, esto lo que busca es detener el flujo de extrusión de plástico, para así poder mover la boquilla de un lado hacia otro sin depositar plástico en lugares donde no se requiere. Esto se suele realizar durante los movimientos de viaje.

Movimientos de viaje: Los movimientos de viaje en impresión 3D son los movimientos en los que sólo se quiere mover la boquilla de un lado a otro sin depositar filamento.

Z-hop/Vertical lift: La opción Z-hop/Vertical lift permite levantar la boquilla un poco al momento de realizar los movimientos en el eje X y Y en los que no se requiere depositar filamento (movimientos de viaje). Hay makers que activan esta opción y quienes no lo hacen.

Términos de fallas en la impresión 3D

Warping: En el mundo de la impresión 3D, warping es el fenómeno que ocurre cuando se imprime una pieza 3D y ésta no se enfría de manera uniforme, generando que la pieza se doble generalmente en las esquinas inferiores de la pieza 3D . Esto puede ocurrir fácilmente cuando se utiliza filamento ABS o piezas con superficies muy grandes. Para evitar que esto pase se recomienda utilizar una cama caliente, deshabilitar el ventilador de la cabeza impresora o utilizar un encerramiento caliente. Encuentra información más detallada sobre warping en este artículo.

Warping en una impresión 3D
Warping, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Cracking o Layer splitting: Este fenómeno ocurre por los mismos motivos que el warping. Que es el conjunto de esfuerzos que se producen internamente en la pieza debido a las contracciones térmicas. En el caso del cracking, este ocurre dentro de las capas internas de impresión. Encuentra información adicional sobre cracking en Tips para prevenir el warping y el cracking.

Cracking impresión 3D
Cracking, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Poca o baja extrusión (Under-Extrusion): Under-Extrusion es cuando no se extruye suficiente plástico.

Baja extrusión en impresión 3D
Under-Extrusion, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Sobre extrusión (Over-extrusion): Es cuando se extruye mucho plástico.

Sobre extrusión en la impresión 3D
Over-Extrusion, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Gaps: En la impresión 3D, Gaps son huecos o espacios que quedan sin plástico en un modelo 3D.

Gaps impresión 3D
Gaps, imágenes tomadas del Troubleshooting de Simplify3D

Stringing/Oozing: El Stringing o Oozing son hilos de plástico que quedan cuando la boquilla se mueve de un lado a otro durante los movimientos de viaje, es decir, cuando no se busca depositar filamento en estos movimientos.

Que es Oozing en impresión 3D
Stringing, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Sobre calentamiento: En la impresión 3D, el sobre calentamiento (Overheating) es cuando ocurre un sobrecalentamiento en la pieza y/o en el filamento.

Sobrecalentamiento en impresión 3D
Overheating, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Desfase de capas: El desfase de capas (Layer Shifting) es cuando ocurre un desplazamiento de las capas de impresión 3D.

Desfase de capas en la impresión 3D
Layer Shifting, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Grinding Filament/Stripped filament: Es cuando el filamento de impresión es “mordido, molido o comido” por los engranajes que se encargan de mover y extruir este.

Grinding filament en impresión 3D
Grinding Filament, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Extrusor obstruido: En una impresora 3D el extrusor obstruido (Cloged Extruder) es cuando se tapa, bloquea u obstruye el extrusor de esta.

Extrusor obstruido en una impresora 3D
Clogged Extruder, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Blobs y Zits: Son una especie de granos y rayas que pueden quedar en la superficie externa de la pieza impresa.

Blobs y Zits impresión 3D
Blobs and Zits, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Curling/Rough Corners: Es cuando las esquinas de las piezas se curvan y deforman.

Curling/Rough Corners en impresión 3D
Curling, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Scars on Top Surface: Son rayas o cicatrices que quedan en las superficies superiores de las piezas, esto debido al arrastre de material causado por el desplazamiento de la boquilla, cuando ésta roza con la superficie.

Scars on Top Surface Impresión 3D
Scars on Top Surface, imagen tomada del Troubleshooting de Simplify3D

Visita el Troubleshooting de Simplify3D para ver como podrías afrontar estos problemas y fallas.

No dudes dejar tu inquietud o pregunta en nuestra sección de comentarios y con gusto trataremos de ayudarte!

Términos sobre el software en la impresión 3D

Modelado 3D: Es el proceso de desarrollar una representación matemática basada en coordenadas de cualquier superficie de un objeto en tres dimensiones, a través de un software especializado.

El producto se llama modelo 3D. Es decir, es el proceso de crear objetos tridimensionales virtuales usando tecnología de cómputo.

Con los softwares CAD de ingeniería solemos modelar en 3D de forma parametrizada, pero existen otras formas de modelar, como por ejemplo con software CAD de esculpido 3D y software CAD de geometría constructiva de sólidos.

Visita nuestro artículo Software usado en la impresión 3D para información adicional.

Que es el modelamiento en 3D
Flujo de trabajo utilizado por nosotros

CAD: Computer Aided Design (Diseño Asistido por Computadora) – Es el uso de computadoras para ayudar en la creación, modificación, análisis u optimización de un diseño. El software CAD se utiliza para aumentar la productividad del diseñador, mejorar la calidad del diseño, mejorar las comunicaciones a través de la documentación y crear una base de datos para la fabricación. La salida CAD a menudo se presenta en forma de archivos electrónicos para impresión, mecanizado u otras operaciones de fabricación. También se utiliza el término CADD (para diseño y dibujo asistido por computadora).

Software CAD utilizado en la impresión 3D
Software CAD

Modelado paramétrico: Es el modelado 3D en función a parámetros, medidas, dimensiones y unidades. Es el tipo de diseño 3D que comúnmente se utiliza en el ámbito ingenieril.

Que es el modelado paramétrico
SolidWorks, ejemplo de software utilizado para el diseño ingenieril

El esculpido 3D: Se asemeja más al trabajo que realizan los artistas con la arcilla, los softwares CAD que cuentan con la opción de esculpido suelen ser utilizado mucho por artistas y diseñadores gráficos.

Que es el esculpido 3D
Blender, ejemplo de software utilizado para el diseño artístico

Geometría constructiva de sólidos: Este tipo de software CAD basa su funcionamiento en utilizar figuras predefinidas y primitivas para crear modelos más complejos.

Que es la geometría constructiva de sólidos
Tinkercad, ejemplo de software que utiliza Constructive solid geometry para el diseño

G-Code: Lenguaje de programación de control numérico, el cual es utilizado principalmente por máquinas y herramientas de manufactura asistidas por computador como máquinas de CNC e impresoras 3D. Para las impresoras, las instrucciones en G-Code contienen toda la información de impresión como por ejemplo: velocidad de impresión, cuanto filamento será extruido, temperatura de la cama caliente, altura de las capas y muchísimos más. Todos estos parámetros son generalmente configurados en un slicer software.

Que es el G Code en la impresión 3D
G-Code

Si quieres saber más sobre G-Code mira Cómo utilizar los scripts de G-code de Simplify3D

Formato STL: Tipo de archivo de software más común utilizado para la impresión 3D. Un gran número de Software CAD es compatible con este tipo de archivo. Básicamente, el archivo describe la superficie geométrica de la pieza 3D y existen dos métodos de codificación de estos tipos de archivos, ASCII o binaria, siendo esta última la más utilizada ya sus archivos generados son más livianos

Archivo STL impresión 3D
Archivo STL

Slicer: Es el software de computador utilizado en los procesos de impresión 3D. Es el encargado de transformar un objeto 3D (archivo STL) en el computador a un conjunto de instrucciones en G-code a la impresora 3D (Generalmente las impresoras no entienden los archivos STL). En el slicer se configurarán todos los parámetros relacionados con la impresión que se va a efectuar, como temperatura de la cama, grosor de las capas, velocidad de impresión, jerk, etc. Hay gran cantidad de slicers en el mercado (muchos de estos gratis!) y estos varían dependiendo del nivel del usuario (principiante, intermedio o avanzado), precio, sistema operativo, entre otros.

Que es el Slicer en la impresión 3D
Simplify3D, el Slicer que comúnmente utilizamos nosotros

Términos sobre tecnologías de impresión 3D

Modelado por deposición fundida (FDM): Conocido en inglés como Fused Deposition Modeling (FDM), término de marca registrada el cual también equivale a Fabricación con Filamento Fundido (Fused Filament Fabrication) y es semejante a la manufactura aditiva. Es el proceso de fabricación más común utilizado por impresoras 3D, el cual, utiliza filamentos de material que son inyectados a través de una boquilla para crear una pieza 3D capa por capa. Encuentra en FDM o SLA: ¿Que impresora 3D adquirir?, información adicional sobre la tecnología FDM.

Robocasting: Esta tecnología es similar a la mencionada con anterioridad (FDM), pero en vez de extruir plástico se extruye un filamento pastoso, capa a capa se va depositando material que es expulsado por la boquilla, así hasta completar la figura que se desea formar.

3D concrete printing: Esta tecnología se basa en depositar concreto u hormigón mientras la boquilla por donde se extruye se mueve de un lado a otro para ir dando la forma que se necesita, así capa a capa hasta obtener la estructura deseada.

Con esta tecnología se está experimentando la posibilidad de que en un futuro no muy lejano las casas y edificaciones sean construidas aplicando esta tecnología.

En nuestro artículo Objetos más grandes impresos en 3D podrás observar como ya se ha puesto en práctica este tipo de impresión 3D.

Estereolitografía (SLA): También conocida como fabricación óptica o foto-solidificación es otro tipo de tecnología de manufactura aditiva. El proceso emplea resina sensible a los rayos UV los cuales son emitidos por un láser y solidifican capa por capa el modelo 3D. Encuentra en FDM o SLA: ¿Que impresora 3D adquirir?, información adicional sobre la tecnología SLA.

Estereolitografía por procesamiento digital de luz (DLP): Esta tecnología es la misma que SLA, pero la luz ultravioleta en vez de ser generada por un láser es generada por un proyector de luz digital (DLP) ultravioleta.

Estereolitografía enmascarada (MSLA): Esta tecnología es la misma que SLA, pero la luz ultravioleta en vez de ser generada por un láser es generada por una pantalla de cristal líquido (LCD) ultravioleta. La tecnología MSLA es comúnmente utilizada en las impresoras 3D de resinas de escritorio, es decir, las impresoras más accesibles al público general.

Producción continua de interfaces líquidas (CLIP): CLIP es una nueva tecnología patentada por la empresa Carbon3d, la cual busca incrementar considerablemente los tiempos de impresión 3D por resina eliminando la fuerza conocida como Peel force, la cual explicamos en este mismo artículo.

Inyección de aglutinante (BJ): En inglés Binder Jetting. Es otra técnica de manufactura de piezas 3D, la cual, deposita un agente adhesivo aglutinante sobre un lecho de polvo.

Fusión por haz de electrones (EBM): La mecánica de trabajo es similar a la de inyección de aglutinante (BJ), pero el polvo a utilizar debe ser un material conductor, solo se pueden usar metales. Para fundir el polvo se utiliza un haz de electrones, y el proceso de impresión debe ser realizado al vacío, el polvo es precalentado antes de iniciar el proceso de impresión.

Fusión selectiva por láser (SLM): La tecnología SLM es muy similar al EBM, pero en vez de utilizar un haz de electrones para fundir el material, se utiliza en este caso un láser. La impresión es realizada en una atmosfera controlada con algún gas inerte, por ejemplo, argón o nitrógeno. Esta tecnología trabaja mejor con metales puros en vez de aleaciones.

Sinterizado directo de metal por láser (DMLS): La tecnología DMLS es muy similar al SLM, pero en vez de fundir el material, se calienta a una temperatura un poco menor a la de la fusión (Sinterizado). La tecnología SLM puede producir piezas más resistentes que esta tecnología (DMLS).

Sinterizado selectivo por láser (SLS): Esta tecnología es prácticamente la misma que la DMLS, la principal diferencia entre esta tecnología (SLS) y la DMLS, es que la DMLS fue diseñada o concebida principalmente para trabajar con metales y sus aleaciones, mientras que la tecnología SLS está pensada para trabajar con numerosos tipos de plásticos, vidrios, cerámicas y una selección especial de metales. Es decir, las impresoras DMLS están enfocadas a trabajar con metales y las impresoras SLS sólo pueden trabajar con metales muy específicos.

Sinterizado selectivo por calor (SHS): Esta tecnología es muy similar a la SLS, la diferencia está que en la impresión SHS en vez de utilizar un láser para hacer el sinterizado, aquí se utiliza un cabezal térmico de impresión o en ingles un thermal print head. Esta tecnología (SHS) sólo se puede aplicar con polvos de materiales plásticos.

Multi Jet Fusion (MJF): En la impresión MJF se precalienta el polvo plástico, luego se inyecta un agente fusor y un agente de detalle sobre las partes que pretenden ser fundidas.

El agente fusor ayuda a que en el polvo de plástico se funda selectivamente sólo las partes que interesan unir, el agente de detalle ayuda a mejorar la resolución y acabado de la impresión.

Ambos agentes son una especie de tinta que se pulveriza o inyecta específicamente en las partículas de polvo plástico que se pretenden fundir. Una vez terminado de aplicar los dos respectivos agentes, se proceden a pasar unas lámparas que generan la reacción que permite que las partes que fueron tratadas se fundan y se unan. Esta tecnología es de HP.

Conformación de red diseñada por láser (LENS): En esta tecnología un láser de alta potencia funde un polvo metálico que es inyectado por otro cabezal, es decir, hay dos cabezales, uno que inyecta el material y otro con el láser que lo funde.

Fabricación aditiva por haz de electrones (EBAM): Esta tecnología es similar a (LENS), las diferencias principales son las siguientes. Con EBAM el material es suministrado en forma de alambre o varilla, con LENS se suministra en forma de polvo. La otra diferencia es que con EBAM se funde el material utilizando haz de electrones, la tecnología LENS funde es utilizando un láser de alta potencia.

Deposición de metal por láser (LMD): Prácticamente esta tecnología es la misma que (LENS), solo que posee otro nombre comercial.

Fabricación aditiva mediante arco e hilo (WAAM): Esta tecnología utiliza la soldadura al arco como fuente de energía para fundir un alambre o varilla. Para este proceso se pueden utilizar fuentes de soldadura MIG-MAG, TIG y plasma.

Fabricación por haz de electrones (EBF3):

Una tecnología muy similar a (EBAM), pero esta es propiedad de la NASA. La NASA desarrolló esta tecnología de impresión para ser utilizada en condiciones de ingravidez.

PolyJet: Este tipo de tecnología es la que más se asemeja a la impresión clásica 2D, la diferencia yace en que el cabezal en vez de inyectar tinta normal, éste inyecta pequeñas gotas de un fotopolímero, luego las cura con luz ultravioleta. El cabezal también puede inyectar material soluble para los soportes que sean necesarios.

Drop on Demand (DOD): Esta tecnología es muy similar a la aplicada por PolyJet, la principal diferencia es que cada vez que se culmina una capa la impresora utiliza una fresa que ellos llaman fly-cutter para pulir la capa y dejarla perfectamente plana.

NanoParticle Jetting (NPJ): Esta tecnología es similar a PolyJet y DOD, pero en este caso se utilizan dos tipos de líquidos, donde ambos contienen nanopartículas. Uno de los líquidos es para el material de construcción y el otro es para los soportes. La impresora utiliza altas temperaturas para evaporar el líquido dejando sólo las partes sólidas. Esta tecnología es de XJet.

Fusión de lecho de polvo: Conocido en inglés como Powder Bed Fusion. Es la técnica de fabricación de piezas creando capas de material en una cama granular (polvo), las cuales son fundidas con un láser u otra fuente de energía.

Esta técnica es utilizada con diferentes tipos de materiales como metales y plásticos.Tiene la ventaja que no necesita soportes auxiliares para la fabricación de piezas y los tiempos de impresión son considerablemente mayores a los de la impresión FDM.

Términos referentes a las partes de una impresora 3D

Rodamiento lineal: En inglés Linear Bearing. Son rodamientos muy utilizados en la impresión 3D para el movimiento de los ejes de la máquina. Como su nombre lo dice, permiten un movimiento linear libre y se componen de una parte móvil soportada sobre un riel que permite su movimiento.

Partes de una impresora 3D
Rodamiento lineal usado en impresoras 3D

Boquillas MK8 y MK10: Las boquillas MK (Mark) son fabricados por Makerbot, conocida empresa dentro del mundo de la impresión 3D y dueños actuales de la página Thingiverse (Página de modelos 3D). La boquilla MK8 tiene un tornillo de 6mm, mientras que la MK10 tiene un tornillo de 7mm. A pesar de que inicialmente las boquillas fueron diseñadas para impresoras Makerbot, diferentes fabricantes han tomado estas boquillas como estándar para sus propias impresoras.

Boquilla de una impresora 3D
Boquilla extrusora

Extrusor: Componente encargado de calentar e inyectar el filamento en forma líquida sobre una cama de impresión. 

Extrusor de filamento de impresora 3D
Extrusor de filamento

Extrusión directa: Es el tipo de sistema donde se encuentra el mecanismo que alimenta de filamento al Hotend y el propio Hotend en el mismo cabezal de extrusión. Es decir, todo se encuentra integrado en el cabezal de extrusión.

Diferencia entre extrusión Directa y Bowden en impresión 3D
Diferencia entre extrusión Directa y Bowden

Extrusor Bowden: Es un mecanismo de alimentación de filamento que empuja el filamento a través de un tubo hasta la boquilla. Este mecanismo es bastante popular entre los fabricantes de impresoras 3D y es el utilizado en la impresora Creality Ender 3. Aquí el mecanismo que impulsa el filamento está separado del Hotend. Chequea nuestro artículo Ensamble y Calibración: Creality Ender 3 sobre esta gran impresora.

Extrusor Bowden
Extrusor Bowden

Hotends: No encontrarás traducción al español de la palabra Hotend. El Hotend es la parte final donde se procesa el filamento para su impresión. Está compuesto por boquillas, elemento de calentamiento, aislante térmico e interfaz mecánica para el extrusor. Los E3D Hotends son unos de los más populares dentro del mundo de la impresión 3D gracias a su robustez y confiabilidad. https://e3d-online.com/

hotend impresión 3D
Hotend

Cama caliente: Parte de la impresora 3D que soporta la pieza que está siendo impresa. Dependiendo del material que se esté imprimiendo es necesario que esta tenga cierta temperatura para prevenir la deformación de la pieza.

Cama Caliente
Cama Caliente Ender 3

Ventilador de capa: En una impresora 3D el ventilador de capa es un ventilador que se utiliza para enfriar las capas de impresión, generalmente se utiliza con los filamentos de PLA y PETG, se suele mantener apagado durante las primeras capas de impresión.

Ventilador de capa de una impresora 3D
Ventilador de capa

Auto-leveling: Es un sistema que permite que algunas impresoras se nivelen de forma automática. Este sistema puede venir incluido de fábrica, o pudiese ser una modificación posterior agregando algún sensor para tal fin, como por ejemplo el BLTouch (Amazon).

Auto leveling para una impresora 3D
Sensor BLTouch

Enclosure: Este termino hace referencia sobre si la impresora 3D es cerrada o no.

Enclosure de una impresora 3D
Impresora 3D no cerrada a la izquierda, impresora 3D cerrada a la derecha

Cámara de calefacción: Este termino hace referencia a las impresoras que son cerradas (enclosure) y cuentan con un sistema que permite calentar y controlar la temperatura interna del ambiente de impresión (dentro del volumen de impresión).

Motor Paso a Paso: Son los motores que normalmente se utilizan en las impresoras 3D, los cuales se encargan de realizar los respectivos movimientos en cada eje, y de alimentar con filamento a la extrusora.

Motor paso a paso utilizado en una impresora 3D
Motor paso a paso

Motor Driver: Es el hardware que cumple la función de suministrar el voltaje y amperaje necesario para controlar los motores. Generalmente se utiliza un Motor driver por cada motor a paso que opera de forma independiente.

Motor Driver de una impresora 3D
Motor Driver

Controlador: Es el cerebro de nuestra impresora 3D, en esta placa va conectado todo, los Motor Driver, la pantalla, los ventiladores, etc.

Controlador de una impresora 3D
Tarjeta controladora de la Ender 3 Pro

Términos utilizados para clasificar las impresoras 3D FDM según su cinemática

Cartesian: Las impresoras 3D Cartesian son las que basan su movimiento lineal en el plano cartesiano (ejes X y Y). El eje-Z es el eje vertical y los 3 ejes completan las 3 dimensiones. Hay que tener en cuenta que las impresoras cartesian más económicas y de uso común suelen contar con una cama dinámica en el eje Y

Las impresoras 3D rectilineares (H-Bot, CoreXY y Belt), Delta y SCARA, entran dentro de la categoría de impresoras 3D Cartesian.

Un ejemplo de una impresora 3D Cartesian es la Creality Ender 3

Impresora 3D Cartesian
Impresora 3D Cartesian (Creality Ender 3)

Core XY: Es un arreglo mecánico utilizado en impresión 3D para el control de movimiento. El sistema está compuesto por dos motores paso a paso estacionarios y un conjunto de poleas y correas los cuales permiten realizar los movimientos en los ejes X y Y de forma independiente o simultánea. Para ver más en detalle de como funciona visita http://corexy.com/theory.html

Core XY impresora 3D
Core XY

H-Bot: El sistema mecánico es similar al Core XY, pero el arreglo de poleas y correas es algo diferente. El sistema Core XY suele ser más utilizado que el H-Bot.

H-Bot impresora 3D
H-Bot

Delta: Las impresoras 3D Delta también basan su movimiento en el plano cartesiano, la diferencia es que la cabeza impresora está conectada a 3 brazos los cuales están instalados en el eje-Z. El movimiento de la cabeza en los planos X y Y, dependen del ángulo de los brazos respecto al eje-Z. En esta impresora la cama siempre es estática y generalmente circular.

Impresora 3D Delta
Impresora 3D Delta (Delta Go)

Polar: Las impresoras 3D Polar, utilizan un sistema de coordenadas polares, en vez de un sistema cartesiano, por ende, estas llevan un plato giratorio de cama de impresión.

Impresora 3D Polar
Impresora 3D Polar (Modelo R-360)

Belt: Las impresoras 3D Belt en vez de llevar una cama de impresión normal llevan es una correa o cinta, lo cual permite una especie de producción en serie y producción de piezas alargadas.

Impresora 3D Belt
Impresora 3D Belt (Modelo Creality CR-30)

SCARA: Las impresoras 3D SCARA utilizan un brazo robótico, al cual está acoplado el cabezal de impresión para realizar las impresiones 3D correspondientes.

Impresora 3D SCARA
Impresora 3D SCARA (Modelo Potterbot XLS-2)

Términos utilizados para clasificar las impresoras 3D de resina según su cinemática

Bottom-Up: Son las impresoras 3D de resina más comunes, pues son más económicas de fabricar, y por esto las que encontraremos como impresoras de escritorio para el usuario promedio. Se reconocen fácilmente porque el envase de resina es menos profundo, y la plataforma de impresión se mueve de abajo hacia arriba mientras se van solidificando las capas (curando la resina), para así obtener nuestra impresión. Este tipo de impresoras 3D suele presentar una fuerza llamada Peel force, la cual dificulta y ralentiza la impresión, dicha fuerza la explicamos en este mismo artículo.

Tipos de impresoras 3D de resina (SLA)
Diferencia entre impresoras Top-Down y Bottom-Up (Imagen de Chitubox)

Top-Down: Este tipo de impresoras 3D son más costosas de fabricar. Los envases de resina son más profundos, la plataforma de impresión se mueve de arriba hacia abajo. Este tipo de impresoras de resina no presentan Peel force.

Términos sobre filamentos utilizados para la impresión 3D

Filamento: Es el material base utilizado en la impresión de objetos 3D. Se puede encontrar una gran variedad de filamentos en el mercado con diferentes especificaciones y características. A continuación explicaremos brevemente los filamentos más populares que se pueden encontrar en el mercado.

Filamentos de impresión 3D
Filamento para impresión 3D

PLA (Ácido Poliláctico): Uno de los filamentos más fáciles de manejar y más utilizados en la impresión 3D. Tiene la gran ventaja de que es biodegradable ya que algunos de estos son fabricados a partir de una base de maíz.

ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno): Es también uno de los filamentos más populares en la impresión 3D. No es biodegradable y es bastante utilizado en la industria automovilística.

PETG (Tereftalato de polietileno): El PETG es un filamento que ha ido ganando terreno durante los últimos años y cada vez es mayor la cantidad de usuarios de impresoras 3D que utilizan este material para fabricar sus piezas. Esto se debe a que este material se encuentra en un punto intermedio entre los dos filamentos mencionados con anterioridad (PLA y ABS).

TPU (poliuretano termoplástico): Es un material muy flexible, se utiliza mucho para construir piezas que requieran esta propiedad, por ejemplo, para fabricar forros de teléfonos. Sin embargo, debemos hacer mención de que el TPU no es un material que permite ser impreso con facilidad.

Nylon: Se utiliza en la impresión 3D por su flexibilidad, fuerza y duración pero no es tan fácil imprimir en 3D con él. Es propenso a presentar problemas de warping, y se suele requerir impresoras capaces de alcanzar mayores temperaturas para fundir este material.

ASA: Este filamento podría ser considerado como una alternativa al ABS, ya que posee características muy similares ha dicho material, con la salvedad de que éste es resistente a la luz ultravioleta. En comparación con el ABS, el ASA por lo general es un material más caro y además no es tan fácil de imprimir en 3D.

TPE (Elastómeros termoplásticos): Filamento caracterizado por su elasticidad similar al caucho.

PC (Policarbonato): Es un filamento muy fuerte, resistente y algunos grados son transparentes. No es un material con el que se puede imprimir en 3D fácilmente, es decir, no es aconsejable para principiantes. Además, se requiere el uso de impresoras con buenas prestaciones para poder imprimir con él. También es importante mencionar que es un material un poco más costo.

PP (Polipropileno): Es bastante liviano y utilizado principalmente para aplicaciones de envasado y almacenamiento. Es uno de los filamentos más difíciles de imprimir.

PVA (alcohol polivinílico): Es un filamento biodegradable y soluble en agua. Al igual que el HIPS es utilizado como filamento de soporte.

HIPS (Poliestireno de alto impacto): Utilizado en muchas ocasiones, como filamento de soporte en las impresiones de PLA o ABS.

Filamentos para impresión 3D
Filamentos para impresión 3D

Compuesto con Madera: El filamento de madera es una mezcla entre PLA y fibras de madera. El producto final tendrá un acabado de madera e incluso con olor de madera, dependiendo del fabricante.

Compuesto con Metal: Este tipo de filamento es una mezcla de PLA con polvos metálicos (por ejemplo, de cobre, bronce, latón, acero inoxidable). También se puede mezclar el polvo metálico con ABS, aunque es menos común. Lo más frecuente es que entre un 30% y un 50% de este filamento esté compuesto de partículas metálicas, claro está que estos números variarán en función al fabricante.

Compuesto con Fibra de Carbono: Estos filamentos provienen de mezclar un material base (PLA, ABS, PETG, Nylon, ASA, PC) con fibras de carbono, logrando así darle más resistencia y rigidez al material base, pero con el inconveniente de que la fibra de carbón no suele ser resistente a impactos.

Conductivo: Por lo general, estos filamentos no suelen ser más que el resultado de mezclar PLA con pequeñas partículas de carbón, consiguiendo así que este filamento sea capaz de conducir electricidad.

Te recomendamos nuestra Guía de selección de filamentos de impresión 3D para información más detallada de estos.

Guía para seleccionar un filamento 3D
Nuestra guía para seleccionar filamentos (Debes hacer zoom a la imagen para leer con más claridad)

Si quieres conocer más sobre filamentos de impresión 3D en este enlace podrás encontrar información adicional sobre PLA, PETG y ABS.

Electrónica de una impresora 3D

Proyecto RepRap (Replicating Rapid Prototyper): Proyecto nacido el 2005 en inglaterra para desarrollar una impresora 3D  de bajo costo bajo licencias libres de software y GNU que permite imprimir la mayoría de sus componentes. Toda la información puede ser encontrada en su página web reprap.org.

Marlin (Firmware): Firmware Open Source desarrollado por el proyecto RepRap. Es utilizado en procesadores Arduino y es el encargado de controlar todas las instrucciones de la impresora 3D, como movimiento, temperatura, nivelado, entre otros. https://marlinfw.org/

Marlin Firmware impresión 3D
Firmware Marlin

Arduino: Compañía Open Source de software y hardware que diseña microcontroladores de fácil programación y son muy utilizados para el control de impresoras 3D. https://www.arduino.cc/

Arduino impresión 3D
Microprocesador Arduino

Raspberry Pi: La Raspberry Pi es una computadora de bajo costo y con un tamaño compacto, puede ser conectada a un monitor de computador o un TV, y usarse con un mouse y teclado estándar.

Es un pequeño computador que corre un sistema operativo Linux capaz de permitirle a las personas explorar la computación y aprender a programar lenguajes como Scratch y Python. Es capaz de hacer la mayoría de las tareas típicas de un computador de escritorio, desde navegar en internet, reproducir videos en alta resolución, manipular documentos de ofimática, hasta reproducir juegos. https://www.raspberrypi.org/

RAMPS: También conocido como RepRap Arduino Mega Pololu Shield. Es la placa electrónica de la impresora 3D RepRap, la cual lleva el controlador Arduino Mega. Se pueden encontrar en el mercado varias versiones, las más utilizadas son las versiones 1.3 y 1.4.

Motor Driver A4988: Controlador de motores paso a paso para impresoras 3D, poseen una resolución de micropasos de 1/16. Hicieron parte de las primeras generaciones de impresoras.

Motor Driver A4988
Controlador de motores A4988

Motor Driver DRV8825: Controlador de motores paso a paso fabricado por Texas Instruments para uso en impresoras 3D y aplicaciones CNC de pequeña escala por sus características. poseen una resolución de micropasos de 1/32 y pueden entregar mayor potencia que los A4988. https://reprap.org/wiki/DRV8825

Motor Driver TMC2100: Controlador de motores paso a paso fabricado por Trinamic y recomendado por el proyecto RepRap. Una de sus características es su operación silenciosa y conduce hasta 2.5A de corriente en cada salida y la tensión de alimentación es de 5 a 46V.

Motor Driver TMC2208: También fabricado por Trinamic es un controlador muy semejante al TMC2100 con salidas de corriente hasta 2A y tensión de alimentación de 5 a 36V.

Reprap Full Graphics Display: Display compatible con la placa electrónica RAMPS. Posee un lector de tarjetas SD, encoder rotatorio y un display LCD que permite el control de la impresora directamente desde el display sin la necesidad de tener un PC conectado. https://reprap.org/wiki/RepRapDiscount_Full_Graphic_Smart_Controller

Reprap Full Graphics Display
Display de para la placa electrónica de RepRap

RepRapDiscount Smart Controller: Es la pantalla diseñada para funcionar con la placa RepRap y posee un lector de tarjetas SD. Todas las funciones de la impresora pueden ser controladas desde este dispositivo y con ella no se requiere un PC para imprimir una pieza 3D. https://reprap.org/wiki/RepRapDiscount_Smart_Controller

RepRapDiscount Smart Controller
Controlador para RepRap

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