Modelado de deposición fusionada (FDM)
Con la ayuda de la tecnología de impresión 3D FDM, ya no es necesario diseñar o fabricar moldes costosos en la etapa inicial de fabricación de los productos, y las ideas del diseñador pueden hacerse realidad directamente a través de impresoras 3D, lo que reduce en gran medida el costo y el tiempo.
¿Qué es la impresión FDM?
La fabricación por deposición fundida (FDM) es una de las tecnologías de impresión 3D más comunes y una de las más versátiles. La FDM crea piezas extruyendo un material de filamento plástico a través de una boquilla y apilándolo capa por capa en una mesa. La FDM permite imprimir piezas sencillas con gran precisión, pero debido a las limitaciones del proceso, cualquier elemento saliente requerirá material de soporte y deberá eliminarse una vez finalizada la impresión. Por lo tanto, las piezas más complejas con salientes serán ligeramente menos precisas.
Cómo funciona la impresión 3D FDM
Las impresoras 3D que utilizan tecnología FDM construyen piezas extruyendo filamentos termoplásticos, capa por capa, comenzando desde abajo. El proceso es bastante simple:
Preprocesamiento: El software de preconstrucción corta y posiciona el archivo CAD 3D, luego calcula la ruta del termoplástico base y la ubicación de cualquier material de soporte requerido.
Producción: Una impresora 3D calienta el termoplástico hasta que alcanza un estado semilíquido y luego lo deposita en pequeñas perlas a través de un canal de extrusión. Si se necesita soporte o amortiguación, la impresora 3D también puede depositar material extraíble como soporte.
Posprocesamiento: Los usuarios pueden romper el material de soporte o disolverlo con limpiadores y agua para obtener una pieza utilizable.
Aplicaciones de la impresión 3D FDM
La tecnología FDM es una excelente opción para la creación de prototipos y para pequeñas producciones en las que es necesario fabricar piezas con un material específico. La tecnología FDM permite imprimir en una gran variedad de materiales, como ABS, PC e incluso materiales de alto rendimiento como Ultem y nailon, así como materiales de madera y plástico similares a la madera. Ofrece infinitas posibilidades para la artesanía.
Consejos para la impresión 3D FDM
La impresión FDM puede imprimir bien cuando el ángulo de voladizo general de la pieza es de 30 a 150°, sin necesidad de configurar soportes adicionales. El biselado de las esquinas redondeadas es una forma importante de evitar el soporte en ciertas partes del modelo y, en la mayoría de los casos, este método funcionará. Sin embargo, recuerde que las estructuras de soporte siguen siendo necesarias para las protuberancias horizontales de más de 2 mm. Además, la impresión FDM le permite establecer la tasa de relleno en el software de corte programado, lo que elimina la necesidad de ahuecar manualmente para reducir el peso del producto y, con el ahuecamiento del soporte de malla, existe cierta garantía de resistencia.
Tipos de materiales para impresión FDM
ABS (copolímero de acrilonitrilo butadieno estireno) es un plástico termoplástico de impresión 3D de uso general común, que se caracteriza por su alta resistencia, buena tenacidad, excelente resistencia al impacto, un cierto grado de resistencia a la temperatura (alrededor de 80-90 ℃), también tiene una alta estabilidad dimensional y un cierto grado de resistencia química, es uno de los plásticos de ingeniería con más aplicaciones industriales.
Aplicaciones: diseño de ingeniería, creación de prototipos, pruebas funcionales, ensamblaje de piezas, carcasas de productos, juguetes, carrocerías de automóviles, etc.
El ASA (copolímero de acrilonitrilo estireno acrilato) también es un consumible de impresión 3D termoplástico de uso general con propiedades mecánicas similares al ABS, pero el ASA tiene una excelente resistencia a los rayos UV y una mejor resistencia química.
Aplicaciones: Se utiliza normalmente para productos de exterior, piezas de montaje de exterior, piezas de automóviles, etc.
El PLA (ácido poliláctico) es un plastificante ecológico con una biodegradabilidad excelente. Es un material básico para FDM, con una excelente resistencia a la tracción, alta dureza, buenas propiedades físicas, baja contracción, no es duradero, no es resistente a la temperatura, se ablanda y se deforma fácilmente alrededor de los 60 ℃. Para algunos requisitos de rendimiento no altos, se utiliza ampliamente.
Aplicaciones: diseño de prototipos, animación creativa, modelos arquitectónicos, juguetes, decoraciones, etc.
El PC (policarbonato) es un termoplástico resistente que se caracteriza por su resistencia al impacto, alta rigidez, resistencia al calor y retardancia de llama. Como resultado, el PC puede absorber impactos, evitar deformaciones o roturas y mantener la estabilidad dimensional incluso a altas temperaturas (120 °C).
Aplicaciones: Se utiliza normalmente en la producción de piezas rígidas, pruebas funcionales, ensamblaje y fabricación de piezas terminadas, plantillas y accesorios, y accesorios de inspección.
El PETG (tereftalato de polietileno) es un copoliéster amorfo. Tiene cierta transparencia, resistencia a la contracción, estabilidad dimensional y resistencia química, y es fácil de procesar.
Aplicaciones: prototipado, pruebas funcionales, montaje de piezas, juguetes y decoraciones, etc.
El nailon PA (poliamida) es un plástico de ingeniería muy utilizado, normalmente PA6/6.6. Propiedades bien equilibradas, buena rigidez, tenacidad y resistencia al impacto, excelentes propiedades mecánicas, alta resistencia a altas temperaturas (alrededor de 180 °C) y bajo coeficiente de fricción.
Aplicaciones: producción de piezas de ingeniería, herramientas, herramientas ergonómicas y piezas móviles.
El PA6-CF (fibra de carbono de nailon reforzada) es un plástico de ingeniería compuesto con alta resistencia, peso ligero, alta rigidez, alta resistencia al impacto y resistencia a la deformación térmica. Tiene mejor resistencia a altas temperaturas (210 ℃) y la superficie de las piezas impresas es mate con cierto retardante de llama.
Aplicaciones: carcasas de equipos electrónicos, plantillas y accesorios, plantillas y accesorios, piezas de automoción, piezas de montaje, etc.
PA6-GF (fibra de vidrio de nailon reforzada) y materiales de fibra de carbono de nailon con características similares, las piezas impresas tienen alta rigidez, alta resistencia, alta tenacidad, resistencia a la corrosión y resistencia a la temperatura (190 ℃).
Aplicaciones: carcasas electrónicas, piezas de automóviles, plantillas y accesorios, electrónica de consumo, electrodomésticos, etc.
TPU (caucho elastómero de poliuretano termoplástico), con resistencia a la abrasión, alta resistencia, alta elasticidad, excelente resistencia al frío, resistencia al aceite, resistencia al agua, resistencia al moho, buena flexibilidad.
Aplicaciones: piezas de automóviles, calzado, tubos, diseño de equipamiento deportivo, diseño de moda y aplicaciones de rehabilitación médica.
El PEEK (poliéter éter cetona) es un material polimérico aromático lineal que ofrece un excelente rendimiento como plástico de ingeniería especial y puede reemplazar al metal. Tiene altas propiedades mecánicas, resistencia a altas temperaturas, resistencia química, resistencia a la abrasión, retardancia de llama y biocompatibilidad.
Aplicaciones: aeroespacial, fabricación de automóviles, eléctrica y electrónica, petroquímica, médica, electrodomésticos, etc.
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