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¿Cómo funciona la impresión 3D en metales?

En el siglo XV la imprenta supuso un gran avance al facilitar la difusión del conocimiento. Hoy la impresión 3D puede generar una revolución similar en la industria de la fabricación.

¿Qué es la impresión 3D?

La impresión 3D es la creación de objetos a través de la unión de distintas capas de materiales situadas sucesivamente sobre sí. Para ello se parte de un modelo digital y se utilizan distintas tecnologías de computarización e impresión.

Esta tecnología lleva tiempo con nosotros. Sus orígenes se remontan a 1976, cuando se desarrollaron equipos y materiales de fabricación de aditivos, aunque no fue hasta 1983 cuando se empezó a experimentar con la impresión con materiales distintos a la tinta.

Cuando hablamos de impresión 3D, el primer material que nos viene a la mente es el plástico, pero este tipo de tecnología funciona con distintas materias primas, como las resinas o los metales. La elección de una u otra dependerá de las necesidades de dureza, flexibilidad o resistencia de cada industria o negocio.

La impresión 3D en metales

El metal es uno de los materiales más utilizado en la impresión 3D, ya que es más flexible y resistente que las resinas y más duro que el plástico. Los metales utilizados son diversos: acero inoxidable, bronce, aluminio, níquel, titanio o incluso oro.

Al igual que en la impresión con otros materiales, todo comienza con el modelo 3D de la pieza que queremos imprimir. Para ello se suele crear un archivo STL o CAD que muestra la pieza en multitud de capas superpuestas. Son estas capas las que habrá que imprimir y fusionar.  Lo más habitual es utilizar el metal en forma de polvo y unirlo a través de una de las siguientes técnicas:

Con aglutinante de metal

En este proceso se utiliza una sustancia similar al pegamento para unir el polvo de metal. Es el método más barato, pero el resultado es frágil, ya que la pieza resultante queda llena de aire y con una textura porosa. En ocasiones se rellena con otros metales como el bronce para ganar resistencia.

Fusión en cama de polvo

En vez de aglutinante se utiliza un láser de alta temperatura o un haz de electrones que funden el polvo metálico y crean una capa sólida. Este método es el más utilizado, pues da un resultado mucho más resistente, aunque es más complejo.

La impresión en metal solo está disponible hoy en día a nivel industrial. Sin embargo, sí existen impresoras domésticas que utilizan filamentos metálicos, que mezclan materiales plásticos con fibras metálicas. El resultado son objetos con apariencia metálica.

Ventajas de la impresión 3D

Los beneficios de la impresión 3D son especialmente reseñables en la industria de la fabricación, debido a las siguientes ventajas:

  • Ahorro de tiempo. La impresión 3D permite mayor rapidez en el prototipado y su consiguiente paso a la fase de producción. Se pueden imprimir distintos diseños a mayor velocidad y con menor coste, facilitando el testeo y la toma de decisiones.
  • Reducción de costes. El coste de producción es constante y su facilidad para la repetibilidad permite una mayor automatización de la producción. Además, al ser un proceso más rápido, se puede imprimir solo lo necesario en función de la demanda.
  • Versatilidad y personalización. La misma impresora 3D puede crear multitud de formas complejas, mientras que en la fabricación tradicional necesitaríamos distintas máquinas y herramientas.
  • Sostenibilidad. Con la impresión 3D solo se utiliza el material necesario, por lo que se generan menos desechos.

Como todas las tecnologías, la impresión 3D también tiene desventajas. Por un lado, puede facilitar la réplica de objetos con derechos de autor. Por otro, aunque su coste se ha moderado en los últimos años, las impresoras 3D continúan siendo caras.

Usos de la impresión 3D en metales

En muchas ocasiones la impresión 3D se destina solo a acciones concretas de la cadena de producción, como el prototipado o la creación de piezas de repuesto. No obstante, su uso se está extendiendo cada vez más en distintas industrias, como la joyería, donde se ahorra tiempo no solo en la producción de piezas, sino también de grabados. La ingeniería, la arquitectura, la automoción, el sector aeroespacial o la industria médica, son otros de los sectores que se están beneficiando de las ventajas de la impresión 3D en metales.

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