¿Qué es una Impresora 3D Estereolitográfica?
Las impresoras 3D estereolitográficas utilizan el método de modelado por luz para crear estructuras tridimensionales. Este método consiste en la polimerización y estratificación capa a capa de un material que se endurece al ser expuesto a la luz ultravioleta. Las resinas líquidas fotopolimerizables, como las resinas epoxi o acrílicas, se utilizan como material en este proceso.
El modelado por luz es una de las tecnologías más antiguas y ampliamente utilizadas en la impresión 3D en la actualidad. Es un método de fabricación por capas que ha sido adoptado en diversas industrias.
Usos de las Impresoras 3D Estereolitográficas
Entre las aplicaciones de las impresoras 3D estereolitográficas se incluyen la verificación de diseños y la producción de modelos maestros y moldes.
Debido a la gran precisión y a la superficie lisa de las impresoras 3D estereolitográficas, también pueden utilizarse para fabricar productos finales.
En función del uso previsto, es necesario utilizar distintos tipos de impresoras y materiales.
Principio de las Impresoras 3D Estereolitográficas
En el método de modelado óptico, se carga información tridimensional en la impresora y se realiza el modelado al exponer la resina líquida a la luz ultravioleta.
El proceso de modelado implica el endurecimiento de la resina mediante la aplicación de un láser en un tanque lleno de resina líquida fotopolimerizable para crear la primera capa. Luego, la resina se mueve hacia abajo desde la superficie curada y se endurece la siguiente capa de la misma manera. Este proceso se repite varias veces para construir la estructura en capas.
Al ajustar el grosor de las capas, es posible lograr un modelado extremadamente preciso si las capas son delgadas, o un modelado rápido y eficiente si las capas son más gruesas.
Tipos de Impresoras 3D Estereolitográficas
Existen varios tipos de impresoras 3D estereolitográficas. A continuación se describen los métodos típicos de modelado:
1. Clasificación de las Impresoras 3D Estereolitográficas Ópticas según la Dirección en la que se procede al Modelado
Las impresoras 3D estereolitográficas ópticas se clasifican en las dos categorías siguientes según la dirección en la que procede el modelado.
- Método de Superficie Libre
El objeto de modelado se ilumina desde arriba y el modelado avanza apilando las capas endurecidas. - Método Colgante
El modelado avanza suspendiendo el objeto y exponiéndolo a la luz desde abajo.
2. Clasificación de las Impresoras 3D Estereolitográficas según la Forma en que se Iluminan
Las impresoras 3D pueden clasificarse en varios tipos según la forma en que se irradia la luz. Los tres siguientes son ejemplos típicos.
- Método de Escaneado Láser
Este método utiliza una luz similar a la de un puntero láser para dibujar líneas. - Método de Proyector
Este método utiliza un proyector para emitir luz en un plano; se crea una capa de luz con una sola irradiación. - Método del Panel de Cristal Líquido
Al igual que en el método del proyector, la luz se emite desde una superficie. El método del panel de cristal líquido utiliza una pantalla de cristal líquido en lugar de un proyector para irradiar la luz.
Más Información sobre Impresoras 3D Estereolitográficas
1. Características de las Impresoras 3D Estereolitográficas de luz
Las impresoras 3D estereolitográficas tienen las siguientes ventajas y desventajas:
- Ventajas
Es posible modelar con gran precisión en un tiempo relativamente corto. - Desventajas
Tanto el equipo como la resina utilizada en el modelado óptico son costosos, y también se requiere un proceso de postprocesado, lo que incrementa los costos generales.
El tipo de resina fotopolimerizable utilizada depende del uso específico. Por ejemplo, las resinas epoxi pueden tener poca resistencia a la luz solar, mientras que las resinas acrílicas pueden ser frágiles, lo que las hace inadecuadas para aplicaciones que involucren fuerzas intensas o que requieran alta durabilidad. Es importante seleccionar la resina adecuada según los requisitos del proyecto.
2. Proceso de Modelado con una Impresora 3D Estereolitográfica
El modelado con una impresora 3D estereolitográfica se realiza en el siguiente orden: creación y conversión de datos 3D, modelado y post-procesado.
- Creación y Conversión de datos 3D
Los datos 3D del objeto moldeado se crean mediante CAD 3D o un escáner 3D. Estos datos se convierten en datos STL y datos de trayectorias de herramientas compatibles con la impresora 3D que se va a utilizar, que se cargan a continuación en la impresora 3D. - Modelado
El modelado 3D se realiza utilizando una impresora 3D estereolitográfica. - Postprocesado
Como la resina no curada permanece en la superficie del objeto moldeado inmediatamente después del moldeo, se limpia con alcohol o similar. Dependiendo de la resina utilizada, puede llevarse a cabo un proceso denominado curado secundario para aumentar la resistencia. Después de estos procesos, se retira el material de soporte utilizado para proteger el objeto moldeado de las deformaciones.
3. Datos manejados en el Modelado con una Impresoras 3D Estereolitográficas Ópticas
Para proceder al modelado con una impresora 3D estereolitográfica, es necesario manejar tres tipos de datos: datos 3D, datos STL y datos de trayectorias.
- Datos 3D
Los datos 3D pueden crearse mediante CAD 3D y escáneres 3D, entre otros. El CAD 3D crea datos 3D diseñando el objeto que se va a modelar mediante un ordenador. Los escáneres 3D adquieren datos 3D escaneando los objetos que nos rodean. Recientemente, también existen sistemas que permiten escanear fácilmente utilizando smartphones y otros dispositivos. - Datos STL
Los datos STL representan datos 3D como una colección de triángulos que contienen información como las coordenadas y los vectores normales de los vértices de los triángulos. Muchos programas de software CAD 3D permiten la salida como datos STL; al crear datos STL, es necesario comprobar y corregir el modelo para garantizar que no esté tan roto que no pueda modelarse de forma realista. - Datos de la Trayectoria de la Herramienta
Los datos de la trayectoria de la herramienta son información sobre el funcionamiento real de la impresora 3D para producir el modelo 3D. Los datos correspondientes a la trayectoria de la herramienta varían en función de la impresora 3D utilizada. La impresora 3D puede cargarse con los datos de la trayectoria de la herramienta para permitir el modelado.