Materiales digitales 3d

Materiales digitales. Impresión 3D

La impresión en tercera dimensión se refiere a la misma que produce objetos tridimensionales físicos, a partir de un modelo virtual creado en una computadora. La impresión 3D se requiere para crear o construir piezas de producción y prototipos funcionales a escala real de cualquier diseño creado digitalmente.
Hay varias tecnologías actuales para crear unaimpresión 3D. Todas fabrican el objeto capa por capa, la diferencia es el material utilizado al igual del proceso:
* Fused Deposition Modeling (FDM). Esta tecnología construye el objeto depositando un material fundido, normalmente se usa un termoplástico.
* Selective Laser Melting (SLM). Usa la energía proveniente de un rayo láser de alta potencia para fusionar o fundir polvo metálicoque poco a poco construye el objeto.
* Stereolithography (SLA). Esta tecnología utiliza una resina líquida sensible a la luz ultravioleta y un láser. El rayo láser traza una sección transversal en la superficie líquida, lo cual produce la solidificación de la resina.
* Laminated Object Manufacturing (LOM). Es un sistema en el cual capas de papel, plástico o metal son sucesivamente pegadospor un adhesivo y cortados con un cuchillo o un cortador láser.
* Electron Beam Melting (EBM). Este método utiliza un polvo metálico el cual es fusionado con un haz de electrones en un alto vacío.
* Powder Bed and Inkjet Head 3D Printing. Proceso en el cual un cabezal de inyección de tinta se mueve a través de un lecho de polvo, sobre el cual deposita un aglutinante líquido el cualsolidifica el material.
Para este trabajo en específico se tratarán las tecnologías Fused Deposition Modeling (FDM) y Selective Laser Melting (SLM) para poder discutir acerca de dos materiales en especial.

Fused Deposition Modeling (FDM)
Esta tecnología es un método de prototipado rápido el cual consiste en una plataforma de construcción, una boquilla de extrusión y un sistema de control. En estemétodo se utiliza como material un polímero termoplástico el cual es fundido y expulsado hacia una plataforma para crear una sección en dos dimensiones del modelo. Esta sección se solidifica rápidamente y la plataforma desciende un nivel, entre un tercio y un cuarto de milímetro, donde la siguiente capa es expulsada sobre la anterior. Esto continúa hasta que el modelo está completo.
Paraempezar el proceso, se crea un diseño por computadora en programas como ejemplos Solid Edge o Solid Works. Cuando el diseño está terminado y verificado, se guarda en un archivo con extensión .stl, el cual se abre con programas ejemplificando a Insight o Catalyst donde se busca la mejor posición para obtener una buena eficiencia, al igual que la computadora diseña y registra las líneas donde sedepositarán tanto el material como el soporte. Cuando esté listo, se manda imprimir al archivo. El proceso para impresión es el siguiente: la máquina deposita el material termoplástico fundido (alrededor de 140°C) donde la computadora lo ordene, si en dado caso se necesitan partes huecas, la impresora deposita un material de soporte, regularmente uno a base de fécula de maíz, que al finalizar el proceso sepuede disolver con sosa cáustica. El proceso se repite línea por línea y capa por capa hasta que el objeto se encuentra listo.

Selective Laser Melting (SLM)
La Fundición Selectiva por Láser (SLM por sus siglas en inglés) es un proceso de fabricación de aditivos que utiliza archivos 3D en formato CAD como una fuente de información digital y la energía en forma de un rayo láser de altapotencia entre 50 a 200 Watts , generalmente un láser de fibra de iterbio, para crear piezas metálicas tridimensionales por la fusión de polvos metálicos por medio del láser.
El proceso comienza partiendo el archivo CAD en capas, con una longitud de 20 micrómetros a 100 micrómetros, creando imágenes de dos dimensiones de cada capa en formato stl. Luego que el archivo es cargado con software, el cual...