Impresión 3D, fabricación aditiva

1. Maestría en Ingeniería Industrial
• ¿Qué es la fabricación aditiva?
Según Jorquera (2016).- nombre
técnico que engloba todas las
tecnologías de impresión 3D, se trata de
la fabricación de objetos
tridimensionales por portación de
material en vez de sustracción.
En impresión 3D, partiendo de un
archivo digital (modelo 3D) se utilizan
diferentes procesos aditivos en los que
se aplican capas sucesivas de materia
para crear un objeto tangible (pág. 8)
Susana Huamán

2. Maestría en Ingeniería Industrial
Historia de la Impresión 3D
¿Tecnología nueva?, NO…se tienen
datos que esta técnica se remonta a
1984 cuando fue patentada por
Charles Hull, un ingeniero
estadounidense que inventó el
aparato para la Estéreo-Litografía
(SLA).
Esta tecnología tuvo en realidad un
retraso para su fabricación. Pasaron
más de 6 años después de que se
otorgó la patente para para que la
primera máquina sea fabricada en
1992.
Susana Huamán

3. Maestría en Ingeniería Industrial
Historia de la Impresión 3d
Susana Huamán

4. Maestría en Ingeniería Industrial
Historia de la Impresión 3d
Susana Huamán

5. Maestría en Ingeniería Industrial
Tecnologías de Impresión 3d
TIPO TECNOLOGÍAS MATERIALES
Extrusión Modelado por deposición
fundida (FDM)
Termoplásticos (PLA,
ABS) metales
eutécnicos, materiales
comestibles
Hilado Fabricación por haz de
electrones (EBF3)
Casi cualquier
aleación de metal
Granulado
Sinterizado de metal por láser
(DMLS)
Casi cualquier
aleación de metal
Fusión por haz de electrones
(EBM)
Aleaciones de titanio
Sinterizado selectivo por calor
(SHS)
Polvo termoplástico
Sinterizado electivo por láser
(SLS)
Termoplásticos,
polvos metálicos,
polvos cerámicos
Proyección Aglutinante
(DSPC)
Yeso
Laminado Laminado de capas (LOM) Papel, papel
aluminio, capa de
plástico
Fotoquímicos
Estereolitografía (SLA) Fotopolímeros y
resinas fotosensibles
Fotopolimerización por luz
ultravioleta (SGC)
Fotopolímeros y
resinas fotosensibles
Susana Huamán

6. Maestría en Ingeniería Industrial
Principales Tecnologías de impresión 3D
a) Modelado por deposición fundida (FDM)
FDM es un término registrado
por Stratasys que fue la empresa que inventó
esta tecnología. No obstante en ciertos
ámbitos también se usan las siglas FFF, es
decir, Fabricación por Filamento Fundido.
Gracias a esta tecnología hoy podemos
disfrutar de impresoras 3D de escritorio a unos
precios muy asequibles.
Susana Huamán

7. Maestría en Ingeniería Industrial
Principales Tecnologías de impresión 3D
b) Estereolitografía (SLA)
La tecnología SLA o
estereolitografía que fue inventada
por Chuck Hull. La primera
impresora 3D llamada SLA-250,
tuvo lugar a finales de 1988, por
parte de la joven empresa 3D
Systems que fundó este mismo
ingeniero.
El método que empleaba esta
impresora era la estereolitografía,
técnica que creó y patentó en
1984.
En aquel período no existía aún la
expresión “impresión 3D”. Chuck
Hull hablaba de stereolithography
apparatus, fórmula que designa un
sistema de fabricación por capas
sucesivas a partir de un material
sensible a los rayos ultravioletas. Susana Huamán

8. Maestría en Ingeniería Industrial
Principales Tecnologías de impresión 3D
c) Procedimiento digital de luz (DLP)
Fue inventada en 1987 por Larry
Hornbeck de Texas Instrument y tiene
muchos puntos en común con la
estereolitografía. Ambos sistemas usan
fotopolímeros líquidos, es decir, resinas
que se endurecen al aplicar rayos
ultravioletas.
En el sistema DLP la luz se aplica a través
de un proyector especial que emite una
máscara de toda la parte sólida del
objeto en una capa y el resto en negro.
Por el contrario en el sistema SLA luz se
proyecta a través de un láser, tal y como
hemos podido ver en el vídeo anterior
Susana Huamán

9. Maestría en Ingeniería Industrial
Principales Tecnologías de impresión 3D
d) Sintetizado selectivo por láser (SLS)
La tecnología SLS es similar a la SLA.
La diferencia es que esta impresora
utiliza el material en polvo en lugar
de resina líquida. Este tipo de
impresoras utilizan un láser para
fundir y unir las partículas de polvo
para crear una estructura sólida. Una
vez se finaliza la impresión se deja
enfriar el objeto antes de sacarlo de
la impresora.
Susana Huamán

10. Maestría en Ingeniería Industrial
Pros y contras de la Impresión 3D
FORTALEZAS
* Una impresora 3D puede producir diversas
estructuras, como secciones interiores muy
complejas o huecas.
* Reducir el costo, el material y el tiempo de
impresión. Con la impresora adecuada,
cualquier proyecto que pueda diseñarse en un
sistema CAD puede imprimirse con tecnología
3D.
* Incluso es posible producir piezas utilizando
múltiples materiales diferentes.
La fabricación aditiva también genera menos
desperdicio que los procesos sustractivos, ya
que el material no necesita ser cortado y/o
desechado (Gomez, 2016).
DEBILIDADES
* Las piezas a menudo carecen de resistencia
al calor o el acabado de la superficie
requerido para las piezas finales.
* Los procesos aditivos generalmente
producen pequeños poros en las
superficies. Estos poros debilitan las piezas
y pueden provocar contaminación o
infección cuando se utilizan en alimentos o
aplicaciones médicas.
* Las impresoras 3D son más económicas
para pequeñas cantidades de piezas, ya que
el tiempo de configuración es mínimo. Sin
embargo, para cantidades muy grandes, la
manufactura tradicional es más rentable.
(Gomez, 2016)
Susana Huamán

11. Maestría en Ingeniería Industrial
Aplicaciones de la impresión 3D
• Prótesis de miembros:
• Diseño de maquetas:
• Piezas mecánicas: Diseño de joyería:
• Objetos comunes:
• Creación de ropa a la medida:
• Diseñar armas de fuego:
• Creación de prototipos: Accesorios
para teléfonos:
• Piezas para fabricación de aviones:

12. Maestría en Ingeniería Industrial
Aplicaciones de la impresión 3D
Los futuros padres ahora pueden obtener un modelo impreso en 3D de su hijo por nacer.
Las imágenes de ultrasonido se pueden utilizar para construir una vista tridimensional de un feto y
recrear sus características con un detalle sorprendente
Fuente: El ciudadano.com

13. Maestría en Ingeniería Industrial
Aplicaciones de la impresión 3D
Fuente: TECNO
Las impresoras 3D ya "fabrican" comida y son ideales para
dietas con restricciones
Los especialistas afirman que pueden ser una
gran opción para las personas que no pueden
comer gluten o tenga alergia a determinados
alimentos.
Publicada: 11/01/2017, 10:15hs.

14. Maestría en Ingeniería Industrial
Nuevas tendencias: Impresión 4D
• La impresión 4D consiste en crear objetos inteligentes gracias a la impresión 3D, pero
añadiéndoles una variable nueva, el tiempo. Se trata de imprimir piezas capaces de adaptarse al
entorno e interactuar con él, es decir, materiales con un patrón pre-programado que les permite
organizarse o modificar su forma por sí mismos, sin que un humano intervenga

15. Maestría en Ingeniería Industrial
CONCLUSIONES
Ventajas:
Flexibilidad y prototipo rápido.
Reducción de costes.
Personalización de los productos.
Creación de una nueva industria y sector.
Aplicaciones en múltiples campos aún por descubrir.
En el campo de la medicina encontramos aplicaciones como por ejemplo: la creación de
prótesis o incluso la impresión de tejidos orgánicos.
Algunos negocios se verán ampliamente favorecidos como los joyeros, los diseñadores
industriales, Chef´s.
Uso de una variedad de materiales como el plástico, cera, etc, Las empresas en vez de tener un
sistema de automatización para llevar a cabo un producto comercial, podrán contar con las
impresoras en 3D logrando reducir los costos en cuanto a maquinarias, y eliminar los errores en
cuanto a diseño ya que los podrán corregir con el ordenador.
Desventajas:
Disminución de puesto de trabajo.
Vulneración de los derechos de autor.
Usos malintencionados de la tecnología.
Los precios son muy elevados.
Algunas organizaciones se van a ver perjudicadas como las empresas
que diseñan y producen juguetes o artículos para la decoración del hogar.