LAS VENTAJAS DE LA IMPRESIÓN FDM MULTIMATERIAL

Mar 13, 2020Tecnologías

Las posibilidades que brinda una impresora FDM Multimaterial son muy amplias en comparación con las que ofrece una impresora FDM tradicional (ver fdm). Desde simples diseños con diferentes colores, hasta la posibilidad de fabricar circuitos embebidos con filamentos conductivos.

La doble extrusión y sus aplicaciones

La tecnología de extrusión doble multimaterial da acceso a un repertorio muy extenso de aplicaciones y, conforme aparecen nuevos materiales, las posibilidades aumentan proporcionalmente. En este post se detallan algunas de ellas para analizar así el potencial que tiene esta tecnología.

Reforzar piezas impresas con fibras continuas
La deposición multimaterial permite crear piezas ligeras con alta resistencia mecánica sin tener que recurrir a los métodos tradicionales de fabricación de materiales compuestos, pudiendo alcanzar resistencias ligeramente inferiores a las fabricadas de manera tradicional, pero con unos costes mucho más bajos.

Piezas con diferentes colores del mismo material
Utilizando dos colores de un mismo material, se pueden conseguir acabados estéticos sin necesidad de posprocesar la pieza mediante capas de pintura tras la fabricación, además de permitir analizar de una manera mucho más visual el desgaste de la pieza.

 

Misma pieza impresa a uno y dos colores. Vía All3dp.

Maximizar velocidad de fabricación

Al disponer de dos extrusores, se puede utilizar un extrusor de mayor diámetro para las zonas que no requieren mucho detalle (como por ejemplo, la zona de relleno), mientras se utiliza el extrusor de diámetro menor para las zonas que sí, reduciendo de esta forma los tiempos de fabricación considerablemente.

Combinación de materiales

A continuación se revisarán varias de las combinaciones más conocidas, así como sus beneficios más destacados.

Combinación de PLA y TPU

  • Piezas antideslizantes.
  • Juntas para sellado ya incluidas en la propia pieza, disminuyendo así el número de componentes.
  • Posibilidad de crear piezas rígidas con zonas flexibles para su plegado.
  • Piezas con buena absorción de impactos.

Combinación de un material aislante con uno conductivo

  • Posibilidad de generar circuitos embebidos en un solo proceso de fabricación.

Uso de material soluble de soporte para piezas con geometrías complejas

  • Las combinaciones más usadas son PLA con PVA soluble en agua y ABS con HIPS, que es soluble en D-Limoneno (un disolvente natural biodegradable que se extrae del aceite ubicado en las cáscaras de los cítricos).

Pieza de ABS con soportes solubles. Vía Zortrax.

Metal y cerámicos

Piezas metálicas con soportes cerámicos, para facilitar la realización de su posprocesado en un horno, evitando la adhesión por contacto directo de las piezas metálicas con la plataforma del horno, y su posterior retirada del mismo

Tipos de tecnología FDM multimaterial

No todas las tecnologías de FDM multimaterial funcionan de la misma forma. A continuación, se listan algunos de los distintos métodos que se pueden encontrar actualmente para combinar distintos materiales mediante este tipo de fabricación aditiva.

FDM Metálicas

De forma similar a la tecnología de fabricación con filamento fundido (FFF), se toman barras de metales en polvo unidos con un aglutinante de polímero, generalmente PLA. Dichos filamentos pueden ser luego extruidos en cualquier tipo de impresora FDM multimaterial obteniendo piezas que, después de un proceso de sinterizado tras la impresión, se desprenden del PLA resultando en fabricaciones con diferentes materiales metálicos. Ver Técnicas alternativas de fabricación aditiva en metal

Pieza metálica impresa mediante FDM antes y después de sinterizar. Vía 3DPrint.

Termoplásticos con fibras continuas

La tecnología CFF (Continuous Filament Fabrication) es muy similar al FDM. Los materiales plásticos procesados pueden llegar a cargarse con otros materiales como fibra de carbono, fibra de vidrio o Kevlar, consiguiendo así que el producto impreso alcance hasta 23 veces más resistencia de la que alcanzaría mediante técnicas de impresión 3D más tradicionales.

 

Distintos refuerzos en piezas FDM con fibra de vidrio, Kevlar o fibra de carbono. Vía 3DPrintingIndustries.

Termoplásticos

Este tipo de tecnología es la más habitual. La funcionalidad es la misma que en las impresoras de FDM tradicionales, con la única diferencia de contar con dos extrusores, permitiendo utilizar dos tipos de termoplásticos en una misma impresión. Son las más vendidas debido a su bajo coste y versatilidad.

 

Impresión mediante FDM dual. Via Pinterest.

FDM multicolor

Este tipo de impresión FDM consiste en tres filamentos distintos con los tres colores primarios, que se mezclan en una precámara en distintas proporciones en función del archivo gcode de la impresión. Después, el material ya fundido en esa precámara es extruido, consiguiendo así impresiones con varios colores.

Otra modalidad de este tipo de fabricación consiste en unos “toners” que tintan un filamento neutro en su recorrido hacia el extrusor, permitiendo así generar impresiones con diversos colores.

 

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