Como explicamos en nuestro anterior artículo sobre la técnica FDM, el modelado por deposición fundida o Fused Deposition Modelling (FDM) consiste en fundir materiales y depositarlos en capas para crear piezas.
Esta tecnología tiene muchas ventajas para los fabricantes: la reducción de costes, el aumento de las tasas de producción y una mayor precisión que otras técnicas de fabricación. Como el proceso es tan versátil, puede utilizarse en una amplia gama de sectores, como la sanidad, los bienes de consumo y la arquitectura.
La tecnología FDM paso a paso
La tecnología FDM construye piezas tridimensionales fusionando y depositando filamentos de plástico a través de un cabezal de extrusión controlado por ordenador.
El proceso consta de las siguientes fases:
- Diseño – creación del modelo 3D y corte de la pieza
Al igual que en otras tecnologías de FA, el proceso comienza siempre con el diseño de un modelo tridimensional a través del programa de diseño asistido CAD. El modelo se exportará a un programa de laminado en formato .STL (Standard Triangle Language) y este generará un archivo CMB acorde a los parámetros de impresión seleccionados .
- Carga de la bobina con filamento termoplástico
Como paso previo a la impresión, deberá cargarse la bobina con filamento termoplástico. Este filamento es el material que se emplea para la impresión FDM y se funde cuando pasa por las boquillas a temperatura de trabajo.
- Inicio de la deposición
Una vez completados los pasos anteriores comienza el movimiento del cabezal y comienza la deposición. Capa tras capa, el material se irá depositando para replicar el modelo 3D que se ha introducido en la impresora. Tras el depositado, cada capa adopta la temperatura de la cámara de trabajo que es atemperada.
- Repetición del proceso de deposición de capas
Tras completarse una capa, la plataforma de impresión se mueve hacia abajo con el fin de dejar espacio para la deposición de la siguiente capa. Esta se superpone a la anterior y el proceso se repite hasta que se termina de formar la pieza.
Posprocesado
Llegado el momento de retirar el material de soporte, habrá que tener en cuenta el material empleado. El método “soluble support material” utiliza un sistema automatizado de eliminación de soportes por el cual se elimina el material a través de una solución de detergente a base de agua agitada. Existe otro método llamado “break away support material”, que consiste en retirar los soportes manualmente (normalmente con un alicate de punta fina).
Algunos aspectos para tener en cuenta
Deformación/Revirado
La inestabilidad elástica se produce por la solidificación del material termoplástico una vez realizado el depósito capa a capa. Más allá de la geometría del material, este tendrá diferentes velocidades de enfriamiento en diferentes partes de su superficie. Así, en la deformación, el material elegido desempeñará un papel importante dado que hay materiales plásticos más sensibles a la deformación.
Adhesión de las capas
Como norma general, a mayor adhesión de las capas, mayor resistencia de la pieza. La tecnología FDM se basa en la deposición por capas, por lo que la alta temperatura del material contribuiría a la buena conexión de las capas.
Tamaño de impresión y alturas de capa
La altura de las capas es determinante en esta tecnología. A menor altura de capa, mayor será la resolución para reproducir geometrías. Asimismo, para fabricar una altura de capa más pequeña se invierte más tiempo de fabricación que para fabricar una capa más gruesa (es decir, cuanto más gruesa es la capa, menos veces se hace el recorrido).
Así, podemos decir que si se mantiene una altura de capa pequeña se podrán producir piezas lisas y con geometrías curvas. Al contrario, una mayor altura de capa permitirá producir a mayor una mayor velocidad.
Por lo tanto, siempre que sea necesario fabricar geometrías curvas o bordes precisos, habrá que optar por una altura pequeña; cuando no se necesita esa precisión en altura se podrá producir más rápido manteniendo una altura de capa mayor.
En resumen
La tecnología FDM es ideal para imprimir prototipos y piezas funcionales con mayor rapidez. Además, permite imprimir una amplia gama de tamaños gracias a que tiene menos restricciones en su área de impresión. También acepta gran variedad de materiales que, a pesar de poder sufrir algunas modificaciones, producen resultados óptimos. Los tiempos de entrega son cortos y se trata de una tecnología más rentable para producir piezas termoplásticas personalizadas.
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