Te presentamos nuestra guía de conceptos básicos para Impresión 3D de Filamento, con ella podemos empezar a imprimir figuras y piezas de forma sencilla.
La impresión 3D con filamento o FDM se ha popularizado a nivel doméstico, gracias a sus bajos costes y a la sencillez de uso cada día más usuarios se hace con una de estas máquinas. Estas máquinas nos permiten realizar en nuestra casa o taller piezas con geométricas complejas y también figuras detalladas. Contamos con una gran cantidad de materiales con los que trabajar con diferentes características mecánicas, hay que valorar todas las facetas de nuestros proyectos. Podemos comprar con las impresoras de resina 3D si queremos trabajar con detalle fino en figuras.
Si quieres cualquier duda, deja tu comentario en este artículo e intentaremos ayudarte.
|
Funcionamiento básico de Impresora 3D de Filamento
Una impresora 3D de filamento funciona mediante un proceso conocido como Fusión Selectiva por Deposición (FDM, por sus siglas en inglés). En este tipo de impresión, un filamento de material plástico (como PLA, ABS o PETG) es alimentado desde una bobina hacia una boquilla calentada. Esta boquilla se calienta a una temperatura específica según el tipo de material (por ejemplo, alrededor de 200°C para el PLA) y derrite el filamento para luego depositarlo capa por capa sobre una base o cama de impresión.
El proceso comienza al cargar el modelo 3D en un software de preparación (slicer), que convierte el diseño en instrucciones específicas para la impresora, indicando cómo mover la boquilla y la plataforma para construir el objeto. Durante la impresión, la boquilla se mueve en patrones precisos trazando cada capa del objeto, mientras la cama puede subir o bajar ligeramente para permitir la acumulación de capas sucesivas. Una vez que se completa la impresión, el objeto se enfría y puede ser retirado fácilmente de la cama, aunque en algunos casos requiere un poco de limpieza o el retiro de estructuras de soporte que se hayan generado durante el proceso.
Tipos de Impresora 3D de Filamento
Las impresoras 3D de filamento se pueden clasificar en varios tipos según su estructura mecánica y la forma en que se mueven los ejes durante la impresión. Actualmente, el sistema más popular para uso doméstico es el CoreXY, ya que requiere poca calibración, viene pre montada, es rápida y permite usar muchos materiales.
- Cartesianas CoreXY : Ofrece mayor velocidad y precisión. Los motores están fijos y controlan mediante correas los movimientos de la boquilla en X e Y.
- Cartesianas Prusa: Son las más sencillas, tienen una estructura con un carro móvil en el eje X que lleva la boquilla, y la cama se mueve en el eje Y.
- Delta: Tienen tres columnas verticales con brazos paralelos que controlan el movimiento de la boquilla en el espacio. Son muy rápidas y con buen nivel de detalle, requieren calibración precisa.
- Polar: Menos comunes, estas impresoras utilizan un sistema de coordenadas polares en lugar de cartesianas. La base gira (eje angular) y el brazo se extiende o retrae (radio).
- Scara: cuenta con brazos articulados y un cabezal de impresión, difíciles de calibrar.
- Brazo robótico: En este caso tenemos un cabezal de impresión montando en un robot convencional.
Proceso de trabajo en impresiones 3D de filamento
El ciclo de trabajo con una impresora 3D de filamento es bastante sencillo, al contrario de las impresoras de resina. Los resultados obtenidos al final pueden tener un detalle muy elevado o sencillo, dependiendo si queremos más velocidad o solo queremos un buen comportamiento mecánico.
1. Descargar o Diseñar modelos 3D
Podemos descargar una gran cantidad de piezas en 3D ya destinadas a la impresión de muchos sitios web que son bibliotecas de usuarios. También es posible diseñar nuestras propias piezas con cualquier software 3D aunque tenemos opciones sencillas y gratis disponibles online.
- Bibliotecas de objetos 3D: Thingiverse / Grab3D / Cults3D
- Tinkercad: Software sencillo de diseño 3D online para exportar a OBJ o STL y luego laminar.
2. Proceso de impresión
Antes de empezar con la impresión 3D tenemos que tener en cuenta el tipo de filamento con el que vamos a trabajar, algunos necesitan de una temperatura adecuada en la cabina de la impresora. También hay que comprobar que el filamento está en buen estado, hay que conservarlo en un sitio seco y a una temperatura adecuada.
- Leer especificaciones del filamento con el que vamos a trabajar
- Limpiar la cama de trabajo y comprobar la salida de la boquilla.
- Cargar el filamento de forma adecuada y revisar que fluye bien.
- Si el material no engancha fácilmente como el ABS es mejor aplicar Adhesivo de impresión a la cama.
3. Postprocesado y acabado
Una vez terminada la pieza, normalmente se requiere eliminar las líneas del filamento, para ello hay múltiples procesos disponibles que tendrán un efecto diferente.
- Lijado en seco. Si lo que necesita es un acabado más liso, se puede lijar suavemente la pieza para aplanar las líneas del filamento. Se empieza con papel de lija de grano grueso (80) y terminamos con fino (400+).
- Alisado químico: En materiales como el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) se puede tratar con acetona para alisar o disolver las capas de las piezas impresas en 3D, creando una superficie más suave y uniforme. Este método es tóxico y requiere de máscara de gases + guantes para protegerse.
- Spray o pintura acrílica. Con ellas podemos colorear la figura por medio de pinturas acrílicas. Algunos filamentos pueden requerir de una capa de fijación previa.
Tipos de Filamentos
Los filamentos son los materiales que usaremos en la impresión 3D, los podemos conseguir en tiendas como Amazon fácilmente. Existen muchos tipos, cada uno con propiedades específicas que los hacen adecuados para distintos usos.
PLA (Ácido Poliláctico)
- Propiedades: Biodegradable (almidón de maíz).
- Ventajas: Fácil de imprimir a 190–220 °C, poco olor, amplia gama de colores, bajo costo.
- Desventajas: No es muy resistente al calor ni a impactos fuertes.
- Uso común: Ideal para principiantes, modelos decorativos, piezas no funcionales o uso educativo.
- PLA+: es una versión mejorada del PLA con aditivos que le da propiedades extra.
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
- Propiedades: Es sintético y genera olores. Más resistente, duro y flexible que el PLA.
- Temperatura de impresión: Alrededor de 220–250 °C.
- Requisitos: Necesita cama caliente (100–110 °C) y ambiente controlado para evitar deformaciones.
- Uso común: Piezas técnicas, prototipos industriales, juguetes, piezas sometidas a esfuerzo.
PETG (Tereftalato de glicol modificado)
- Propiedades: Combina la facilidad de impresión del PLA con la resistencia del ABS.
- Ventajas: Resistente al agua, químicos y a bajas temperaturas.
- Temperatura de impresión: Alrededor de 220–240 °C.
- Uso común: Envases, piezas mecánicas, contacto con alimentos, piezas transparentes.
Otros materiales
Aquí tienes una lista de todos los materiales más usados y sus propiedades. (Fuente)
Historia de la Impresión 3D con Filamento
La impresión 3D con filamento, también conocida como FDM (Fused Deposition Modeling), fue inventada a finales de los años 1980 por Scott Crump y desarrollada comercialmente por la empresa Stratasys. En un principio, se utilizaba principalmente en industrias para crear prototipos rápidos, siendo accesible solo para grandes empresas debido a su alto costo. Con el tiempo, proyectos como RepRap, iniciado en 2005, buscaron democratizar esta tecnología al diseñar impresoras que pudieran fabricar parte de sus propias piezas, sentando las bases para las impresoras 3D personales.
A partir de los años 2010, tras la expiración de patentes clave, surgieron muchas empresas que ofrecieron impresoras más económicas y accesibles, como MakerBot, Prusa y Creality. Esto permitió que la impresión 3D llegara a hogares, escuelas y pequeños talleres, impulsando el movimiento maker. Hoy en día, esta tecnología está muy avanzada, con una gran variedad de materiales, mayor precisión y funcionalidades, usándose tanto para uso personal como industrial, médica y educativa.
