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Impresión 3D: Posibilidades soluciones y tendencias

10 de Abril de 2014Francisco Suárez (fsuarez@sicnova3d.com)

Índice

� Introducción� ¿Qué es la impresión 3D?� Historia

� Proceso de fabricación� Datos de entrada� Fabricación� Resultados

� Tecnologías de impresión 3D

� Aplicaciones

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¿Qué es la impresión 3D?

� La impresión 3D es un método de fabricación en el que se produce un objeto sólido tridimensional a partir de cualquier modelo digital. Se asocia este proceso con la fabricación por adición que, a diferencia de los procesos tradicionales basados en la eliminación de material, la pieza se construye desde la nada mediante la superposición capa a capa.

� Se asocia también al término prototipado rápido ya que los tiempos de fabricación se reducen con respecto a otros métodos de prototipado (moldes).

� Actualmente se pueden utilizar distintos materiales o combinaciones de ellos.

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Historia

� La impresión 3D nace como tal en los años 80.� La primera máquina usable fue creada en 1984 por Chuck Hull,

de 3DSystems Corp.

� En el año 1992 se comercializa la primera impresora 3D.

� En 2005 se crea la primera impresora 3D open-source, desarrollada por Adrian Bowyer y mantenida por toda la comunidad.

� ÉXITO:� Reducción de costes de producción de prototipos.� Reducción de tiempos.� Personalización de productos.

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Proceso de fabricación

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Modelo digital

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Representación en capas

Objeto real

Fabricación

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Entradas (I)

� Software de diseño� Cualquiera de una larga lista:

� Autocad

� Blender

� Sketchup

� Inventor

� 3D Studio Max

� FreeCAD

� SolidWorks

� Katia

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Entradas (y II)

� Digitalización� Escáneres especializados

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Resultados

� Se obtienen piezas con distintos acabados según materiales, tecnologías y precisión de las máquinas.� MATERIALES: plásticos ABS, polipropileno, poliestireno, nylon,

cera, …

� TECNOLOGÍAS: nos permiten acabados con mucha precisión, colores, texturas, …

� Muchos son piezas sólo útiles como concepto (muestras, previsualizaciones o acabados) y otras pueden ser prototipos totalmente funcionales.

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Tecnologías

No existe una única tecnología de impresión 3D, aunque todas se basan en la manufacturación aditiva por capas.

� Extrusión de plástico (FDM)

� Estereolitografía (SLA)

� Procesado digital de luz (DLP)

� MultiJet Printing (MJP)

� Binder Jetting

� Sinterizado Láser Selectivo (SLS)

� Fusión selectiva por Láser (SLM)

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T1: Extrusión de plástico (FDM)

� Descripción� Adición de plástico fundido capa por capa hasta conformar la pieza.

� Materiales� ABS, PLA

� Nylon

� Polyester

� Policarbonato

� Efecto madera/piedra

� Fosforescentes…

� Proceso

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Impresora 3D Open Source

� Proyecto RepRap (replicating rapid prototyper)

� Hardware y software libres (licenza GNU GPL)

� Capacidad de autorreplicación

� Crecimiento exponencial

� Posibilidad de imprimir “casi” cualquier pieza

� Objetos, maquetas, prototipos, …

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Impresora 3D Open Source

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Mendel Prusa (iteración 1) - 2010

Prusa (iteración 2) - 2011

Prusa (iteración 3) - 2012

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T1: Extrusión de plástico (FDM)

� Máquinas

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T5: Estereolitografía (SLA)

� Descripción� Utiliza un láser UV para dibujar cada capa sobre un fotopolímero.

� Materiales� ABS

� Polipropileno

� Cera

� …

� Proceso

Un mundo en 3D

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T5: Estereolitografía (SLA)

� Máquinas

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T2: Procesado digital de luz (DLP)

� Descripción� La luz endurece el fotopolímero en las zonas correspondientes de la

pieza.

� Materiales� ABS

� Polipropileno

� Cera

� Proceso

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T2: Procesado digital de luz (DLP)

� Máquinas

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T4: MultiJet Printing (MJP)

� Descripción� Un cabezal con múltiples inyectores deposita pequeñas gotas de un

fotopolímero que solidifica con luz UV.

� Materiales� Permite la mezcla de materiales,

desde rígido a totalmente flexible

� Proceso

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T4: MultiJet Printing (MJP)

� Máquinas

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T3: Binder Jetting

� Descripción� Un polvo se endurece por acción de un aglutinante.

� Materiales� Escayola

� Plástico

� Metal

� Azúcar

� Cerámica

� …

� Proceso

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T3: Binder Jetting

� Máquinas

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T6: Sinterizado Láser Selectivo (SLS)Fusión Selectiva por Láser (SLM)

� Descripción� Un láser incrementa la temperatura de un polvo que llega (casi) al

punto de fusión para unir las partículas.

� Materiales� Nylon, poliestireno

� Acero, titanio

� Arena

� …

� Proceso

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T6: Sinterizado Láser Selectivo (SLS)

� Máquinas

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Aplicaciones de la impresión 3D� Industria, desarrollo de prototipos y pruebas funcionales (ahorramos el elevado coste de

realizar los moldes)

� Medicina� Prótesis / Implantes (geometría mallada)

� Tráquea biónica

� Tejidos biológicos

� Sector dental

� Joyería

� Conquista espacial� Impresora para crear recambios de naves

� Construcción de edificios

� Presentación de modelos conceptuales

� Impresión de alimentos , etc ...

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Futuro de la impresión 3D

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� Fabricación distribuida

� Todos seremos (makers)

� Alta velocidad de impresión 3D (HSS)

� ¿Podrán en algún momento sustituir a las técnicas actuales de fabricación?

� Creación de órganos

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Preguntas?Muchas gracias!!

Un mundo en 3D

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Impresión 3D: Posibilidades soluciones y tendencias

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