Fabricación aditiva

Las máquinas de fabricación aditiva, conocidas como impresoras 3D, están compuestas por muchas piezas pequeñas e intrincadas. Por este motivo, es imprescindible llevar a cabo un mantenimiento regular y especializado, y realizar pruebas de rendimiento para garantizar la precisión de las impresiones. Las materias primas utilizadas en la fabricación aditiva a menudo requieren un manejo delicado y se sabe que tienen una vida útil más corta que otros materiales de fabricación. Si bien es cierto que algunos procesos de impresión 3D incluyen la opción de reciclar el exceso de material de construcción, es importante tener en cuenta que el uso repetido de material reciclado puede comprometer las propiedades del material si no se rellena con suficiente frecuencia con material nuevo. Una de las mayores ventajas de la impresión 3D es que la mayoría de las máquinas de fabricación aditiva no requieren supervisión una vez iniciado el proceso de impresión. El motivo es que la impresora 3D se controla mediante un proceso automatizado preprogramado. De hecho, una de las únicas formas en que se puede interrumpir el proceso de fabricación aditiva es si la impresora 3D no tiene suficiente cantidad de material. Para muchos métodos aditivos, puede simplemente retirar el componente impreso de la plataforma de construcción. En otros métodos aditivos de carácter más industrial, la eliminación de la impresión puede requerir un alto grado de habilidad y precisión, ya que la impresión puede seguir adherida a la placa de construcción o recubierta por el material de construcción. Para estos métodos aditivos, se requieren procedimientos de extracción más complejos llevados a cabo por operadores humanos manuales, así como un entorno estrechamente controlado y medidas de seguridad especiales. Después de retirar la pieza impresa de la unidad de construcción, se pueden emplear diversos métodos de procesamiento posterior. Por ejemplo, la fabricación aditiva de SLA endurece las piezas impresas con luz UV, y las piezas metálicas SLS pueden necesitar un tratamiento térmico en un horno. Además, algunos métodos de fabricación aditiva utilizan soportes que deberán retirarse con cuidado durante el procesamiento posterior. Muchos materiales aditivos se pueden lijar, voltear o pulir en esta fase.

La fabricación aditiva es un proceso que construye piezas y productos añadiendo material en lugar de quitándolo como en el mecanizado CNC. Una de las formas más comunes de fabricación aditiva es la impresión 3D. El proceso de fabricación aditiva utiliza maquinaria controlada por ordenador y modelo CAD. Esta maquinaria sigue la programación del software CAD para producir la pieza o el diseño del producto deseado añadiendo material.

La fabricación aditiva se utiliza ampliamente en:

• Sector aeroespacial y defensa: componentes ligeros y de alta resistencia.
• Sector médico y sanitario: implantes, prótesis y soluciones dentales personalizadas.
• Automoción: prototipos rápidos y piezas ligeras.
• Bienes de consumo: producción a medida y bajo demanda.

La impresión 3D es un subconjunto de la fabricación aditiva que construye piezas capa por capa. Sin embargo, la fabricación aditiva abarca una gama más amplia de técnicas, incluida la fusión selectiva por láser (SLM), la fusión del haz de electrones (EBM) y la deposición de energía dirigida (DED), algunas de las cuales no dependen de la colocación de capas.

Existen siete tipos principales de fabricación aditiva:

1. Fotopolimerización en cubeta: utiliza luz UV para endurecer la resina líquida (p. ej., SLA, DLP).
2. Inyección de material: deposita material como una impresora de inyección de tinta, ofreciendo una alta precisión.
3. Inyección del aglutinante: aglutina los materiales en polvo con un agente líquido.
4. Extrusión de material: utiliza filamentos de plástico fundidos (p. ej., FDM, FFF).
5. Fusión del lecho de polvo: utiliza un láser o un haz de electrones para fusionar el polvo (p. ej., SLS, SLM, EBM).
6. Laminación de láminas: une capas de material mediante un proceso de laminación.
7. Deposición de energía dirigida (DED): funde polvo metálico o alambre a medida que se deposita.