Clasificación de las tecnologías de prototipado rápido.

Podemos hacer varias clasificaciones de las tecnologías de prototipado rápido. Kalpakjian y Schmid la realiza en tres grandes grupos: aditivas, sustractivas y virtuales que, como su nombre indica, añaden – quitan material o generan una visualización por computadora.

La siguiente tabla presenta una clasificación de las principales tecnologías de prototipado rápido atendiendo a su naturaleza aditiva o sustractiva:

Clasificación de las tecnologías de prototipado rápido aditivas y sustractivas de Industries et Techniques, basado en Dassault Aviation.

El diagrama presenta las diferentes tecnologías atendiendo al material de partida.

Clasificación del Prof. Edward Chlebus en “Mecatrónica. Módulo 9: Prototipado Rápido.”

En la siguiente tabla presentamos los diferentes procesos de prototipado rápido atendiendo al estado de la fase del suministro en la que relacionamos procesos, técnicas y materiales de uso.

Fase del suministro

Proceso

Técnica de creación

de capas

Tipos de cambio de

fase

Materiales

 

 

 

 

Líquida

 

Estereolitografía

 

Curado   de capa líquida

 

Fotopolimerización

Fotopolímeros   (acrilatos, epóxidos, resinas coloreables, …)

Curado   en base sólida

Curado   y maquinado de capa líquida Fotopolimerización Fotopolímeros

Modelado   por deposición de fundido

Extrusión   del polímero fundido

Solidificación   por enfriamiento

Polímeros   (ABS, Poliacrilato, etc.)

Fabricación   con partículas basilísticas Deposición   de gotas Solidificación   por enfriamiento

Polímeros

Polvo

Impresión   tridimensional

Deposición   de capa de polvo y gotas de aglutinante  Sin   cambio de fase Polvos   de polímeros y aglutinantes.
Sinterización   selectivo con láser Capa   de polvo Sinterización   y fundido por láser; solidificación

Polímeros.

Sólido

Fabricación   de objetos laminados

Deposición   de material en hoja Sin   cambio de fase

Papel   y polímeros.

Clasificación de Serope Kalpakjian y Steven R. Schmid en “Manufactura, ingeniería y tecnología”.

Las tecnologías más difundidas en la actualidad son:

  • SLA (Estereolitografía).- Emplea un láser UV que se proyecta sobre un baño de resina fotosensible líquida para polimerizarla. También la podemos encontrar con la denominación de STL.
  • SOLIFORM. Está basado esencialmente en los principios descritos para SLA, sin embargo la resina desarrollada por Teijin es una resina acrílica de uretano que presenta mejores propiedades. En esta adquiere mayor significancia la precisión del haz del láser y las propiedades de la resina.
  • SGC. Fotopolimerización por luz UV.- Al igual que en la estereolitografía, esta tecnología se basa en la solidificación de un fotopolímero o resina fotosensible. En la fotopolimerización, sin embargo, se irradia con una lámpara de UV de gran potencia todos los puntos de la sección simultáneamente.
  • LOM. Fabricación por corte y laminado.- Una hoja de papel encolado se posiciona automáticamente sobre una plataforma y se prensa con un rodillo caliente que la adhiere a la hoja precedente.
  • FDM. Deposición de hilo fundido.- Una boquilla que se mueve en el plano XY horizontal deposita un hilo de material a 1ºC por debajo de su punto de fusión. En esta el hilo solidifica inmediatamente sobre la capa precedente.
  • PLT. Emplea el mismo enfoque básico de construcción que la utilizada para LOM, sin embargo la maquinaria de Kira Solid Center opera de una manera diferente. El proceso se basa en el principio de fotocopia. En una impresora láser típica se utiliza tóner, en PLT se usa un polvo de resina en su lugar el cual se aplica al papel en la posición exacta, indicada por los datos de la sección para adherir las dos capas adyacentes de papel, para imprimir el contorno de la sección transversal.
  • SLS. Sinterización selectiva láser.- Se deposita una capa de polvo, de unas décimas de mm., en una cuba que se ha calentado a una temperatura ligeramente inferior al punto de fusión del polvo. Seguidamente un láser CO2 sinteriza el polvo en los puntos seleccionados.
  • 3DP. Se extiende una capa de polvo sobre una plataforma en un pistón y acto seguido se realiza la impresión de una solución de aglutinante sobre el polvo suelto, formando así las distintas secciones transversales que conforman el modelo. Este aglutinante mantendrá el polvo fijado mientras que el resto de polvo permanece suelto.

En general se reserva la fabricación de precisión a la estereolitografía y cuando valora más las prestaciones mecánicas del modelo (prototipos funcionales), se prefiere el sinterizado, que ofrece más variedad de materiales: resinas fotosensibles, materiales termofusibles, metales, cerámica, papel plastificado.

De cualquier forma veamos las diferentes tecnologías de forma pormenorizada a fin de conocerlas a fondo y poder establecer en el siguiente punto del trabajo un cuadro de selección.

   ÍNDICE.   SLA. 

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