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Instituto Hondureño de Ciencia, Tecnología y la Innovación (IHCIETI) Proyecto de Implementación de un Centro Automatizado Basado en el Diseño CAD e Impresión 3D Investigador: Ing. Jorge Reinaldo de Vicente Aguilera Tegucigalpa-Ciudad Universitaria, 19 de enero de 2015
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Instituto Hondureño de Ciencia, Tecnología y
la Innovación (IHCIETI)
Proyecto de Implementación de un Centro Automatizado Basado
en el Diseño CAD e Impresión 3D
Investigador:
Ing. Jorge Reinaldo de Vicente Aguilera
Tegucigalpa-Ciudad Universitaria, 19 de enero de 2015
Índice
Pendiente……..
I – MEMORIA
1. Memoria descriptiva
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo General
Dar los primeros pasos para contar en el país con un centro 3D de capacitación en Diseño
y producción automatizada por computadora, impresión en 3D, control numérico
computarizado y cortadoras láser, que sirva de motor de ideas creativas y proyectos
innovadores basados en tecnologías de punta.
1.1.2 Objetivos Específicos
Realizar la investigación necesaria para conocer a fondo sobre las tecnologías de diseño
asistido por computadora (CAD), Impresoras 3D, Control Numérico Computarizado (CNC)
y Cortadoras Láser.
Búsqueda de centro de capacitación para aprender el manejo de las tecnologías
mencionadas, para su posterior enseñanza.
Explotar posibles alianzas estratégicas con instituciones de Educación Superior, Instituto
Hondureño de Formación Profesional (INFOP), entidades gubernamentales, empresa
privada, cooperantes y Organizaciones internacionales.
Formación de instructores y operadores de centros en 3D.
Búsqueda de espacio físico para la instauración del centro 3D.
Reducir la brecha tecnológica industrial.
Incentivar la creatividad, innovación el emprendimiento.
1.2 Justificación
Servir de facilitadores de la innovación, la creatividad y el emprendimiento (creación de
prototipos), al permitir llevar las ideas a la práctica a un bajo costo y en poco tiempo,
contribuyendo así en el desarrollo económico del país en los sectores industrial, agrícola,
académico, medico (prótesis), odontológico, artesanal y artístico.
Sembrar la semilla en las nuevas generaciones como creadoras de productos adaptados
a sus propias necesidades y las de la sociedad
1.3 Información Previa
1.3.1 Antecedentes
Honduras, al igual que muchos países en vías de desarrollo, ha sufrido de un rezago
tecnológico en lo referente al área productiva, debido en buena medida al elevado costo
de las innovaciones tecnológicas de punta.
La industria hondureña está más orientada a la elaboración de artículos de consumo y
materias primas, siendo muy contadas las empresas nacionales dedicadas a la
elaboración de productos que impliquen un elevado grado tecnológico, lo que conlleva
la necesidad de importar productos especializados terminados, como ser refacciones
automotrices, repuestos para todo tipo de maquinaria, prótesis ortopédicas y motoras,
partes electrónicas, repuestos para electrodomésticos, etc.
En vista que la nueva tendencia tecnológica de producción a nivel mundial está orientada
al diseño asistido por computadora, el uso de equipos de control numérico por
computadora y a la impresión 3D y que su costo se está reduciendo rápidamente,
consideramos de vital importancia la creación de un centro de capacitación en diseño y
producción basado en dichas tecnologías para evitar así que la brecha en tecnologías de
la industria nacional se amplié aún más y que se dificulte el impulso de nuevas
innovaciones productivas y tecnológicas a nivel nacional, dejando a nuestro país en el
oscurantismo tecnológico en comparación con los países que apuesten por dichas
tecnologías.
Debido a los rápidos avances tecnológicos, el futuro es ahora y no podemos quedarnos
atrás, sobre todo en una tecnología de tan amplia aplicación como es la del diseño
asistido por computadora y la impresión 3D
1.3.2 Datos de emplazamiento y entorno físico
El centro de impresión se localiza en el Centro de Investigación del Instituto Hondureño de
Ciencia, Tecnología y la Innovación (IHCIETI) ubicado en la Colonia Ruben Dario, Casa 2201,
Tegucigalpa MDC., como se observa en el mapa.
Las coordenadas de localización del centro son las siguientes:
Latitud: 14°05'54.4"N
Longitud: 87°11'38.0"W
Elevación: 5 metros.
1.3.3 Promotor
El gestor del proyecto es el Instituto Hondureño de Ciencia, Tecnología y la Innovación
(IHCIETI) con el fin de que el país cuente con el primer Centro 3D de capacitación en
diseño y producción automatizada por computadora, impresión en 3D, control numérico
computarizado (CNC) y cortadoras láser, que sirva de motor de ideas creativas y
proyectos innovadores basados en tecnologías de punta.
1.3.4 Supervisión y coordinación
El encargado de supervisar y coordinar la ejecución del proyecto es el Ingeniero
Mecánico Industrial Jorge Reinaldo de Vicente Aguilera.
Centro
Investigacion
(IHCIETI)
1.3.5 Instalación
El encargado de la instalación del equipo del Centro 3D es el Ingeniero Mecánico
Industrial Jorge Reinaldo de Vicente Aguilera.
1.3.6 Autor del proyecto
El encargado de la elaboración del proyecto es el Ingeniero Mecánico Industrial Jorge
Reinaldo de Vicente Aguilera.
1.3.8 Clasificación de la actividad
1.4 Descripción del proyecto
El proyecto consiste en la creación de un centro 3D de capacitación en:
Diseño y producción automatizada por computadora
Impresión en 3D
Control numérico computarizado (CNC)
Cortadoras láser
Se creara con el fin de que sirva de motor de ideas creativas y proyectos innovadores
basados en tecnologías de punta ya que nuestro país está rezagado tecnológicamente.
Manufactura por capas (LM) o impresión 3d
La manufactura por capas (layered manufacturing o LM) comprende) comprende un
conjunto de tecnologías de alto grado de automatización y flexibilidad para crear objetos
tridimensionales con una variedad de procesos que se diseñan con un ordenador
(programas CAD) , utilizando materiales especiales, a menudo de plástico (polímeros),
metal, cerámica, cemento y madera. Surgen con la idea de convertir archivos de 2D en
prototipos reales o 3D.
Las principales aplicaciones de LM hoy en da pueden clasificarse en tres grandes grupos:
Herramientas rápidas (rapid tooling, RT)
Comprende la fabricación de patrones y modelos para fundición e inyección, e inclusive,
la fabricación de moldes.
Manufactura rápida (rapid manufacturing, RM)
Comprende la fabricación de productos de consumo masivo, es un campo bastante
amplio que incluye aplicaciones en sectores industriales como el automotriz o inclusive
el biomédico.
Prototipado rápido (rapid prototyping, RP)
El prototipado rápido es una herramienta de diseño que permite la optimización iterativa de los
productos, mejorando sus aspectos estéticos, ergonómicos, evaluando aspectos de fabricabilidad
o evaluando la compatibilidad de diferentes con la necesidad constante de reducir el tiempo que
necesita un producto para su introducción en el mercado, al igual que conseguir una disminución
de los costes de desarrollo y producción por anticipación de problemas antes del lanzamiento y
producción, en general realizando una serie de pruebas conceptuales o funcionales al prototipo,
que difiere del producto en su escala, material o proceso de fabricación
Los prototipos pueden ser de dos tipos: virtuales o fiscos.
El prototipado virtual permite analizar el modelo tridimensional del objeto en el ordenador
mediante la aplicación de herramientas CAD de modelamiento para hacer simulaciones,
animaciones para analizar el movimiento de partes móviles, cálculos de esfuerzos a que se será
sometido (análisis por elementos o volúmenes finitos), modificación de su geometría.
En los prototipos reales se buscan los siguientes modelos: conceptuales, funcionales, preserie
material final y para moldeo según las propiedades que se deseen evaluar.
Conceptual:
Se verifica si la pieza o producto corresponde a las expectativas de diseño, tanto en la
estética como en volumen y no se fabrica con el material y tampoco no servirá para
ensayos.
Funcional:
Se usa para ensayos y para verificación sus dimensiones. Son pre-series realizadas con un
material similar al definitivo y así cumplir muchas de las características exigidas.
Sus características es que puede comprobarse el encaje de unas piezas con otras,
observar solapamientos, verificar los volúmenes interiores al moverse los mecanismos.
También se utilizan para comprobar los movimientos de los determinados mecanismos,
para verificar que los montajes son confiables y no harán fallas, las tolerancias que
admite y analizar si se puede mejorar el diseño.
Se pueden efectuar ensayos de durabilidad, comprobar cómo soportan cargas
mecánicas, químicas, térmicas, como resisten la fatiga o el envejecimiento en
condiciones reales.
Modelo preserie en material final:
Con este modelo pueden verificarse todas las características con exigencias que será
sometido, pues es un prototipo obtenido en condiciones y materiales idénticos a la pieza
final.
Modelo para moldes (Investment Casting Pattern):
Modelo que sirva como molde de fundición
El prototipado virtual es una herramienta muy valiosa que está adquiriendo mucha
fuerza ya que se diseña el objeto con las dimensiones y materiales finales y hace que el
prototipado real que es es una herramienta bien conocida por todos los diseñadores no
se utilice.
Historia
La manufactura por capas (LM) es un proceso de fabricación desarrollado a partir de
1987 por 3DSystems (EEUU) que se conoce como prototipado rápido (rapid prototyping).
Su desarrollo inicialmente busco satisfacer la necesidad de crear rápidamente modelos
tridimensionales reales que permitieran al diseñador una interacción conceptual y/o
funcional con el producto durante las etapas de diseño, dichos modelos se llaman
prototipos. Los prototipos se fabricaron entonces en resina polimérica fotosensible
inicialmente en estado líquido, el modelo se forma capa por capa, solidificando cada
capa mediante la aplicación puntual de radiación UV siguiendo las trayectorias
establecidas para la creación de dicha capa y procediendo luego a la solidificación de la
siguiente sobre esta. La tecnología descrita se conoce como estereolitografia
(stereolithography o SL). Posteriormente se han desarrollado otras tecnologías que han
permitido el uso de diversos materiales, entre ellas resaltan el sinterizado selectivo laser
(selective laser sintering o SLS) que sinteriza polvos con radiación puntual producida por
láser para la formación de las capas, la fabricación laminada (laminated object
manufacturing o LOM) que crea las capas de láminas de papel cuyo contorno se corta
con láser de precisión adheridas unas a otras, la deposición de hilo fundido (fused
deposition modeling o FDM) en la que cada capa se crea por un hilo de polímero fundido
que es extruido por una boquilla que sigue la trayectoria establecida para la formación
de la capa, la foto polimerización por UV (solid ground curing ó SGC) que a diferencia de
la SL solidifica la capa entera irradiando luz UV a través de una máscara que contiene el
patrón de dicha capa o la impresión 3D (3D printing o 3DP) o proyección aglutinante
(direct shell production casting ó DSPC) que emplea la tecnología de inyección de tinta
tradicional en la impresión para inyectar aglutinante puntualmente en polvos siguiendo
las trayectorias definidas para formar cada capa. A continuación se presenta una
cronología de los avances de la impresión 3D:
Cronología
1983- Los orígenes de la impresión tridimensional
El inventor estadounidense Charles Hull es conocido como el padre de la impresión 3D.
En la década de los 80 Hull trabajaba como ingeniero para crear prototipos en el sur de
California para una empresa llamada Ultra Violet Products Inc.
Hull invento la primera forma de impresión 3D. Había estado usando resina para
endurecer la superficie de los prototipos, pero se dio cuenta de que con haz de luz
ultravioleta que se focalizara sobre la superficie de un recipiente relleno de foto
polimérico (resina) que es un líquido con la viscosidad y color parecido al de la miel se
podrían crean partes tridimensionales capa por capa. A es este proceso se le conoce
como estereolitografia (SLA).
1984 – Charles (Chuck) Hull crea la primera impresora 3D de estereolitografia.
1986- Chuck Hull patenta la Estereolitografia y funda la empresa 3D Systems en
California.
1987 - El Dr. Carl Deckard y Dr. Joe Beaman inventan el método Sinterización
Selectiva por Láser (SLS) en la Universidad de Texas, Austin.
1988 - Scott y Lisa Crump inventan el FDM (Deposición de material fundido).
1989 - Scott y Lisa Crump patentan el FDM (Deposición de material fundido) y
fundan la empresa Stratasys
1992 - Fabricación de prototipos capa por capa.
La primera máquina de impresión 3D del tipo SLA (estereolitográfica) en el mercado, fue
desarrollada por la empresa 3D Systems.
1999 - Se implantaron en humanos los primeros órganos modificados por medio
de implantes impresos en 3D.
El primer órgano criado en laboratorio que se implementó en humanos fue un aumento
de la vejiga urinaria utilizando recubrimiento sintético con sus propias células.
Esta tecnología se desarrolló en el Instituto Wake Forest para Medicina Regenerativa, y
sirvió como principio para otras estrategias para desarrollar ingeniería de órganos,
incluso imprimirlos. Debido a que están fabricadas con células propias del paciente, el
riesgo de rechazo es prácticamente nulo.
2002 – Un riñón 3D en funcionamiento.
Se crea un riñón miniatura que puede filtrar la sangre y producir orina diluida en un
animal. El desarrollo llevó a la investigación en el Instituto de Wake Forest de
Medicina Regenerativa el objetivo de imprimir los órganos y tejidos con tecnología de
impresión 3D.
2005 – OPEN-SOURCE colabora con la impresión 3D.
EL Dr. Adrian Bowyer funda RepRap, en la Universidad de Bath, una iniciativa de código
abierto es una iniciativa creada con el propósito de crear una máquina de prototipado
rápido libre que sea capaz de replicarse a sí misma. El creador visiona que este proyecto
es la posibilidad de la fabricación de unidades de distribución de bajo coste RepRap a las
personas de todo el mundo, lo que les permite crear (o descargar de Internet) productos
y objetos complejos sin la necesidad de maquinaria industrial costosa
2006 – Aparece la primera impresora SLS.
En este año aparecieron los primeros dispositivos de SLS (Sinterización láser selectiva).
Esta máquina usa un láser para convertir materiales en productos 3D, lo cual fue un
inicio para la producción en masa de objetos cotidianos, partes industriales e incluso
prótesis.
Durante este año se creó Objet, que es un sistema de impresión 3D que puede imprimir
con materiales diversos como elastómeros y polímeros, y hace posible que una pieza se
pueda hacer de diferentes densidades y propiedades.
2008 – Se crea una prótesis de pierna la cual incluía la rodilla, el pie y el tobillo en una
misma estructura compleja. Esto abre la puerta a las prótesis personalizadas.
2009 – Primer vaso sanguíneo impreso en 3D.
Llega la bio-impresión, con la tecnología del Dr. Gabor Forgacs director de Organovo, que
utiliza una bio-impresora 3D MMX para imprimir el primer vaso sanguíneo.
2011 - Primer avión impreso en 3D.
Los ingenieros de la Universidad de Southampton, en la costa sur británica, diseñaron y
planearon el primer avión impreso en 3D, con 2 metros de ancho en las alas y capaz de
viajar hasta 160 kilómetros por hora. La impresión 3D permite que sus alas tengan forma
elíptica, una característica normalmente cara que ayuda a mejorar la eficiencia
aerodinámica y reduce al mínimo la resistencia inducida.
2011 - Primer coche impreso en 3D.
La compañía Kor Ecologic lanzó un prototipo de automóvil amigable con el medio
ambiente llamado Urbee, cuya armazón fue completamente impresa en 3D. El modelo se
diseñó para ser barato y eficiente, y podría costar de 10,000 a 50,000 USD si se vuelve
comercialmente viable.
Urbee 2 es el primer coche impreso en 3D que se convierte en realidad. Es un híbrido de
tres ruedas que, según Jim Kor, su creador, cubre las necesidades de movilidad con todas
las garantías de seguridad, eficacia y eficiencia que se exigen a cualquier coche.
2011 – Impresión 3D en oro y plata.
La empresa Materialise ha sido la primera empresa en ofrecer un servicio de impresión
3D de oro de 14 Kilates y plata. Esta opción va a permitir abrir un nuevo mercado a los
joyeros con diseños más económicos utilizando este material.
2012 – Primer implante de prótesis de mandíbula impresa en 3D.
En Holanda se usó una impresora 3D especialmente diseñada por la empresa LayerWise,
la cual permite imprimir prótesis de mandíbulas personalizadas. Este grupo ha podido
implantar una mandíbula a una mujer mayor de edad que sufría una infección de hueso
crónica. Actualmente esta tecnología se está investigando más profundamente con el
objetivo de poder promover el crecimiento de nuevo tejido óseo.
La historia del desarrollo de estas tecnologías se presenta en la tabla siguiente:
Materiales utilizados en impresión 3D
En la impresión 3D existen diversas técnicas de fabricación por capas y estas usan
diferentes materiales de acuerdo a las aplicaciones del producto, mayoritariamente en
base a polímeros y en distintos estados
Base liquida: los materiales líquidos son sometidos a un proceso de curado, del
cual resulta el sólido que se estaba buscando.
Base sólida: son todas las formas de material base sólido, tales como filamento,
lámina.
Base de polvos: Dichos materiales se encuentran en granos muy finos que es
sometido a un proceso de solidificación para producir el sólido final.
Proceso general de impresión 3D
Este proceso comienza en un archivo virtual (modelo CAD) y puede terminar en un
prototipo real (RP), en un modelo o molde (RT) o en un bien de consumo (RM), este
proceso consiste varios pasos:
Modelado virtual: creación del modelo CAD
La impresión 3D tiene planos virtuales de diseño asistido por ordenador (CAD) o
animación de software de modelado como guías para la impresión. Existen muchos
programas CAD que permiten el modelado de sólidos entre ellos SolidWorks, Google
Sketchup, SolidEdge, Inventor, etc.
Las propiedades que desea el diseñador cuando selecciona un software de diseño 3D
para la utilización de un equipo de impresión por capas pueden ser: la representación no
debe ser ambigua, la representación debe codificar cualquier solido de igual manera,
debe contar con un dominio lo suficientemente grande, evitar las aproximaciones en el
modelo, hacer imposible la creación de un modelo no válido, facilidad para crear
representaciones, los modelos deben mantenerse unidos durante rotación y traslación,
crear archivos compactos, permitir el uso de algoritmos de cómputo y lo más
importante, que permita la conversión de dichos archivos al formato creado por 3D
Systems .STL (formato estandarizado en los equipos de tecnología LM). Un archivo STL se
aproxima a la forma de una pieza o un ensamblaje y describe el modelo por medio de la
superficie que lo encierra (BRep) con carácter aproximada, pues la descompone en
pequeños triángulos definidos cada uno por sus tres vértices y un vector unitario normal
al plano del triángulo que define si la superficie es interior o exterior, los cuatro vectores
son especificados por doce coordenadas espaciales debidamente referenciadas a un
origen común El PLY es un formato de archivo de entrada generado por escáner, y
archivos VRML (o WRL) se utilizan a menudo como entrada para las tecnologías de
impresión 3D que son capaces de imprimir a color.
Impresión por capas
Para realizar una impresión, la máquina lee el diseño en el formato .STL y lo descompone
en capas sucesivas de líquido, polvo o material de lámina para construir el modelo a
partir de una serie de secciones transversales como se observa en la imagen xx. Estas
capas, que corresponden a las secciones transversales virtuales a partir del modelo CAD,
se unen o fusionan automáticamente para crear la forma final. La principal ventaja de
esta técnica es su capacidad de crear casi cualquier forma o característica geométrica.
La resolución de la impresora describe espesor de la capa y la resolución X-Y se mide en
dpi (puntos por pulgada), o micrómetros. El espesor comun de la capa es de
aproximadamente de 100 micras (0,1 mm), aunque algunas máquinas más avanzadas y
más costosas pueden imprimir capas tan delgadas como 16 micrómetros que es una
resolución XY comparable a la de las impresoras láser.
La construcción de un modelo con métodos contemporáneos puede tardar de varias
horas a varios días, dependiendo del método utilizado, el tamaño y lo complejo de la
geometría del modelo, tipo de maquinaria utilizada pero la fabricación por impresión 3D
puede ser más rápido, más flexible y menos caro cuando se producen cantidades
relativamente pequeñas de piezas. Las impresoras 3D ofrecen a los diseñadores la
capacidad de producir piezas y modelos conceptuales utilizando una impresora de
tamaño de escritorio.
Postproceso o acabado final
Dependiendo de la resolución de la tecnología aplicada o de las propiedades requeridas
de la pieza se hace necesario un acabado final de la pieza impresa, esto puede incluir
remoción de soportes, taladrado, acabado superficial, recubrimientos, revestimientos,
tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecanicas, limpieza, pintura.
Los soportes son extraíble o soluble tras la finalización de la impresión, y se utilizan para
apoyar voladizos durante la construcción.
Costos en la generación de impresiones 3D.
Al momento de realizar impresiones tridimensionales tenemos que tener en cuenta los
siguientes costos:
Material de la pieza diseñada: es el que se utiliza para la creación del cuerpo del
modelo.
Material de soporte: es el material que se utiliza para alguna parte del modelo
que necesite soporte para poder imprimirla ya que esta en boladizo.
Máquina de impresión 3D: este es el mayor gasto, el costo depende del tipo de
material que utilice.
Técnico analista: hay que disponer de un persona que trate el archivo de formato
.STL de manera que lo oriente de la manera más adecuada, y en el caso de que
haya que fabricar varias piezas a la vez administrar bien el espacio de impresión
para aprovechar al máximo la impresora y reducir los costos.
El futuro de la impresión 3D
Las impresoras 3D todavía se encuentran en muchos casos en su edad prematura y van a
seguir evolucionando a través de los próximos años hasta llegar a ser algo muy
importante en nuestras vidas y de la fabricación de objetos y productos. Si dicha
tecnología tiene más de treinta años de descubierta, ¿por qué hasta hace poco se está
hablando de ella? La fama de las impresoras 3D creció después que se vencieron las
patentes del sistema FDM, lo que permitió desarrollar alternativas económicas que nos
permiten acceder a esta tecnología. Las primeras impresoras costaron entre US$200
mil y US$500 mil dólares. Ahora se pueden conseguir modelos baratos y funcionales con
dos dígitos menos y que incluso llegan a costar US$300 dólares. Por ello, tener
impresoras 3D en casa, en breve, será tan común como lo es hoy contar con una
impresora láser o de inyección de tinta.
La mayoría de analistas opinan que esta tecnología es muy prometedoras y con mayores
posibilidades de expansión así como actualmente se están implementando las energías
renovables.
Los diferentes usos que tienen las impresoras tridimensionales actualmente y que se
están desarrollando para el futuro, seguramente veremos su división y especialización en
tres grande campos, claramente diferenciados.
Uno de ellos es su desarrollo industrial en el cual se está buscando aumentar el volumen
de impresión y rapidez, así como su aplicación tanto en materiales estructurales
convencionales como en otros alternativos.
A través del tiempo abra una mayor integración entre los sistemas:
Aditivos
Consiste en la creación de objetos mediante agregar sucesivas capas tras capa de
material con el objetivo de formar volumen. La impresión 3D es un método aditivo.
Sustractivos
Este sistema se basa en la creación de objetos mediante la remoción y/o corte de
material.
Entre estos procesos tenemos:
o Fresado 2D
o Corte por Laser
o Corte por Plasma
o Corte por Cuchillas
o Corte por Inyección de Agua
o Fresado 3D
o Manufactura de objetos laminados (Laminated object manufacturing)
o Torneado CNC
o Corte de autoadhesivos
Los dos sistemas de manufactura anteriores cuando se mezclan con herramientas
digitales de producción se obtienen precisiones superiores a las que podría obtenerse
usando métodos manuales o tradicionales.
Cambio de forma
Entre los métodos de cambio de forma tenemos:
o Fundición y colado (Al alto vacío, Centrifuga, Precisión)
o Formado Mecánico en frio y caliente (Prensado, Estirado, Cizallado, Doblado)
o Metalurgia extractiva
o Metalurgia de polvo
o Moldeo de plástico
o Recubrimiento
Estos procesos juntos producirán un desarrollo más eficaz y eficiente con ahorro de
materiales y energía eléctrica en la creación de edificios, maquinaría, herramientas,
vehículos, ropa y objetos diversos de uso diario.
Otro de los campos que poco a poco hoy en día se va desarrollando son los sistemas de
formación de objetos y herramientas en oficinas, talleres y casas particulares.
Con este desarrollo tecnológico tener impresoras 3D en casa será tan común como lo es
hoy contar con una impresora láser o de inyección de tinta y existe la posibilidad de que
las computadoras personales entren en decadencia, conforme los dispositivos móviles y
wearables vayan normalizándose. La tecnología wearable hace referencia a todos los
productos que incorporan un microprocesador y que utilizamos diariamente formando
parte de nosotros, dentro de esta definición no consideramos wearable a nuestra
televisión del salón, a la cafetera de la cocina, aunque sean dispositivos electrónicos que
poseen microprocesadores y los usamos diariamente no forman parte de nosotros dado
a que no son "llevables" o "vestibles" en cambio lentes, gafas, pulseras, relojes o prendas
de vestir son productos llevables los cuales si le añadimos uno o varios
microprocesadores electrónicos obtenemos productos wearables.
La impresión tridimensional en la industria de la producción de objetos hará que la
personalización sea algo mucho más habitual y probablemente la producción en los
próximos años empiece a centrarse a las necesidades los usuarios y características
individuales, que en la fabricación masiva, permitiendo un crecimiento más sostenible.
Cada persona va a comprar un producto al cual adapta a sus necesidades exactas el cual
es y diseñado e impreso en 3D y entregado en la puerta de su casa. Algunas empresas
innovadoras de la impresión 3D ofrecer personalización de objetos al público al mismo
costo que los productos estándar de su competidor lo cual es una ventaja competitiva.
Algunos de estos artículos pueden ser como protectores personalizados de celulares,
gafas, zapatos, juguetes o mejorar la ergonomía en las herramientas de trabajo, pero
rápidamente se expandirá a nuevos mercados.
La innovación de productos es más rápida. Todo, desde los nuevos modelos de
automóviles a electrodomésticos serán diseñados con mayor rapidez, con lo que la
innovación se producirá con mayor rapidez. Porque la creación rápida de prototipos
utilizando impresoras 3D reduce el tiempo necesario para convertir un concepto en un
diseño listo para producción, permite a los diseñadores centrarse en la función de los
productos. Aunque el uso de la impresión 3D para la creación rápida de prototipos no es
nada nuevo, la rápida disminución de costos, el software de diseño mejorado y cada vez
mayor número de materiales imprimibles significa que los diseñadores tendrán más
acceso a las impresoras, lo que les permite innovar más rápidamente por la impresión en
3D de un objeto al principio del diseño fase, modificándolo, volver a imprimir, y así
sucesivamente. El resultado será mejores productos, construidos más rápido.
Nuevas empresas desarrollan modelos de negocio innovadores construidos en la
impresión. Las empresas incipientes florecerá como una generación de innovación , los
piratas informáticos y los "creadores" se aprovechan de las capacidades de impresión 3D
para crear nuevos productos o prestar servicios al creciente mercado de las impresoras
3D. Algunas empresas fallarán, y puede haber un ciclo de auge y caída, pero la impresión
3D genera nuevos modelos de negocio y creativo.
Tiendas de impresión en 3D abrirán en el centro comercial. Tiendas de impresión en 3D
comenzarán a aparecer, en un primer momento en los mercados de servicios locales con
servicios de alta calidad de impresión en 3D. Dado que los minoristas comienzan a
"enviar el diseño, no el producto", la tienda local de impresión en 3D será un día en el
que recoger sus productos a medida, fabricados en el país, al igual que recoger sus fotos
impresas de la Walmart local hoy.
Acalorados debates sobre quién posee los derechos de emerger. Dado que los
fabricantes y diseñadores de empiezan a lidiar con la perspectiva de que sus diseños con
derechos de autor están siendo replicados con facilidad en las impresoras 3D, habrá una
alta cantidad de casos judiciales sobre la propiedad intelectual de los diseños de objetos
físicos. Al igual que los sitios de intercambio de archivos sacudió a la industria de la
música, ya que hace que sea fácil de copiar y compartir música, la posibilidad de copiar
fácilmente, compartir, modificar e imprimir objetos 3D se encenderá una nueva ola de
cuestiones de propiedad intelectual.
Nuevos productos con propiedades mágicas que nos atormentarán. Nuevos Productos
que sólo se pueden crear en las impresoras 3D se combinan nuevos materiales, escala
nano y la electrónica impresa para exponer las características que parecen mágicas en
comparación con los productos fabricados hoy en día. Estos productos impresos serán
deseables y tienen una ventaja competitiva. El ingrediente secreto es que la impresión
3D puede controlar el material que se imprime, hasta llegar a las moléculas y átomos.
Como la investigación de hoy en día se perfecciona en las impresoras disponibles en el
mercado de mañana, esperan que los productos nuevos y emocionantes y deseable con
capacidades asombrosas. La pregunta es: ¿Cuáles son estos productos y que se les
vende?
Nuevas máquinas llegarán a las fábricas. Esperamos a ver que las máquinas de impresión
en 3D que aparecerán en las fábricas. Ya algunos componentes especializados son
producidos más económicamente con impresoras 3D, pero esto es sólo en una pequeña
escala. Muchos fabricantes comienzan a experimentar con la impresión 3D para
aplicaciones fuera de prototipos. Con las capacidades de las impresoras 3D y la
experiencia de los fabricantes desarrollar ganancia en integrarlas en las líneas de
producción y las cadenas de suministro, se utilizarán para fabricación procesos híbridos
que incorporan algunos componentes en 3D impresos. Esto se ve agravado por que los
consumidores desean productos que requieren impresoras 3D para su fabricación.
Pero este desarrollo en el ámbito del consumo además tendrá una gran importancia en
el reciclaje, haciendo que el plástico y otros elementos de desecho terminen
reutilizándose cada vez más directamente por la población, al poder darles una nueva
forma de manera incluso más sencilla que reciclando papel.
El otro gran ámbito de la impresión 3D en el futuro, será su uso biomédico, odontológica
y alimentario. Ya vimos los ejemplos de cómo está revolucionando poco a poco la
industria de las prótesis e incluso de creación de tejidos y órganos, así como implantes
odontológicos. Las predicciones aseguran que la impresión de órganos funcionales y
compatibles será viable en las próximas décadas, haciendo de los trasplantes no sólo una
técnica de último recurso, sino algo habitual.
Además ya hemos visto el interés por el desarrollo de carne artificial y como se está
usando ya las impresoras 3D en repostería y creación de alimentos. La combinación y
desarrollo conjunto de ambas tecnologías abre la posibilidad de la creación de comida
totalmente artificial, con las innumerables y polémicas ventajas, y desventajas, que
conllevará tanto moralmente como genética y sanitariamente.
Dicho todo esto, muchos consideran la impresión tridimensional como la nueva
revolución industrial más allá de la era de la información, pero será la evolución de esta
tecnología y su uso por parte de la sociedad el que marque que ocurrirá en las próximas
décadas.
Tipos de Impresoras 3D
Debido a la gran diversidad de tipos de impresiones 3D que existen, todas las impresoras
tienen una característica común: el objeto se imprime capa a capa, empezando por la
parte inferior y terminando en la parte superior, previamente creado por un programa
de diseño 3D en la computadora.
Los tipos de impresión más comunes son los siguientes:
1. Deposición de material fundido (FDM)
2. Estereolitografia (SLA)
3. Sinterización Selectiva por Láser (SLS)
4. Inyección, Multijet (MJM) o PolyJet
5. Manufactura objeto laminado (Laminated Object Manufacturing)(LOM)
6. Manufactura de partículas disparadas (BPM)
7. Foto polimerización por UV (SGC)
8. Fusión por rayo de electrones (EBM)
9. Impresión Tridimensional (3GP) o Proyección Aglutinante (DSPC).
Deposición de material fundido (FDM)
Es un proceso de fabricación, utilizado para el modelado de prototipos y la producción a
pequeña escala. Se utiliza en campos como ingeniería mecánica, arquitectura y
aeronáutica.
Es una técnica aditiva, que deposita el material fundido en capas sobre una base plana,
para crear cualquier tipo de pieza, independientemente de la geometría que tenga. El
material, que inicialmente se encuentra en estado sólido almacenado en rollos, se funde
y es expulsado por la boquilla en minúsculos hilos que se van solidificando conforme van
tomando la forma de cada capa.
Funcionamiento
Un filamento de plástico se desenrolla de una bobina y abastece material hacia una
boquilla de extrusión. La boquilla se alimenta con el fino hilo de un diámetro de 1,25mm
que es calentado a una temperatura entre 0,5-1ºC por debajo de la temperatura de
fusión del material. La boquilla queda montada en una plataforma mecánica, que puede
moverse en dirección horizontal y vertical.
La impresión con esta tecnología comienza desde la capa inferior, creando una superficie
en la base para poder separar la pieza, luego la boquilla se desplaza por la base de
acuerdo con la geometría adecuada, deposita una fina capa de plástico extruido para
formar cada capa. El plástico se endurece inmediatamente después de salir expulsado de
la boquilla y se adhiere a la capa de abajo.
Todo el sistema está dentro de una cámara, que se conserva a una temperatura justo por
debajo del punto de fusión del plástico. El objeto no requiere ningún post-tratamiento ni
soportes ya que son generados automáticamente por el software de gestión.
El cabezal con el extrusor tras depositar en su lugar, el material se enfría y solidifica, una
vez acabada esa capa, se desplaza verticalmente una pequeña distancia para comenzar la
siguiente capa. Según la geometría de la pieza para sustentar las zonas en voladizo, se
extrude un segundo material de soporte que se elimina fácilmente, por ejemplo
disolviéndolo en agua. De esta forma se obtienen prototipos funcionales realizados en
materiales termoplásticos, excelentes para ensayos y montajes e incluso algunos
materiales con una resistencia a altas temperaturas (200ºC).
El control de temperatura del cabezal de extrusión y de la zona de trabajo es esencial
para la interpretación correcta de la pieza. El proceso tiene la ventaja de ser limpio en
términos de impacto ambiental y la estación de trabajo se puede instalar junto al
ordenador donde se construye el modelo.
El tamaño de las capas pueden regularse (dependiendo de la máquina y el material)
desde 0,127 mm hasta 0,33 mm de espesor. Las dimensiones de trabajo de los sistemas
FDM varían desde 250 x 250 x 250 mm a 600 x 500 x 600 mm.
Ventajas:
Trabaja con una precisión muy alta, en forma y en dimensión.
Las piezas que se crean tienen muy buenas características mecánicas para
ensayos funcionales.
Se obtienen piezas menos pesadas que en la SLA, si bien es verdad que son
menos densas.
Por ser relativamente rápido y barato, hace viable trabajar pequeñas series.
Desventajas:
Presenta un no muy buen acabado superficial.
En las más de las veces hay que generar pilares auxiliares, lo que nos quita tiempo
en el proceso y en su posterior remoción.
Con piezas grandes, el proceso se hace muy lento.
Debido al cambio brusco de temperatura que sufre el material al ser depositado,
pueden crearse tensiones internas que empeoren las propiedades del material.
Materiales
Actualmente se utilizan una gran variedad de materiales termoplásticos con resistencias
a la tensión de 22 a 55MPa, módulos de elasticidad de 1625 a 2070MPa, elongaciones
del 3 al 6%, las propiedades reportadas son muy sensibles a las condiciones de proceso y
la orientación del modelo, entre ellos tenemos:
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
- ABS estándar
- ABS PLUS
- ABSi
- ABS M30
- ABS M30i
- ABS-ESD7
Nylon 12
PC
PC – ABS (Policarbonato/ Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
PC-IS0
PPSF/PPSU
ULTEM 9085
ASA
PLA (Ácido Poliláctico)
Soft PLA
LayBrick
LayWood
Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)
El ABS es uno de los termoplásticos más usados en la impresión 3D. Se denomina plástico
de ingeniería, debido a que es un plástico cuya elaboración y procesamiento es más
complejo que los plásticos comunes, como son las polioleofinas (polietileno,
polipropileno). Es soluble en acetona y su densidad es de 1,05 g/cm3.
El ABS se usa ampliamente en los procesos de fabricación actuales: piezas de Lego,
carcasas de electrodomésticos, componentes de automóvil, instrumentos musicales,
electrónica, etc. Posee un punto de fusión alto lo que facilita que se puede utilizar para
fabricar contenedores de líquidos calientes, hay que extrudirlo a unos 230ºC – 260ºC y
hay que utilizar impresoras con base de impresión caliente es decir que posee
resistencias para calentar la superficie donde se extrude el material.
Al llegar al punto de fusión el ABS desprende gases que en concentraciones altas pueden
ser nocivos. Se puede utilizar sin problemas en casa o en la oficina, pero para evitar las
concentraciones altas no se recomienda tener varias impresoras funcionando en un
espacio pequeño y sin ventilar.
El ABS se puede mecanizar, pulir, lijar, limar, agujerear, pintar, pegar etc. con extrema
facilidad, y el acabado sigue siendo bueno. Además, es extremadamente resistente y
posee un poco de flexibilidad. Todo esto hace que sea el material perfecto para
aplicaciones industriales.
Propiedades
Los materiales de ABS tienen importantes propiedades en ingeniería, como buena
resistencia mecánica y al impacto combinado con facilidad para el procesado.
La resistencia al impacto de los plásticos ABS se ve incrementada al aumentar el
porcentaje de contenido en butadieno pero disminuyen entonces las propiedades de
resistencia a la tensión y disminuye la temperatura de deformación por calor.
Las propiedades que posee el plástico ABS se debe a las propiedades que presentan cada
uno de sus componentes.
Es un polímero compuesto por tres bloques, Acrilonitrilo, butadieno y estireno.
Cada uno de los tres bloques aporta características distintas:
Acrilonitrilo: rigidez, resistencia a ataques químicos, estabilidad a las altas
temperaturas y dureza.
Butadieno: tenacidad a la temperatura cuando ésta es especialmente baja
(especialmente para ambientes fríos, en los cuales otros plásticos se vuelven
quebradizos) y resistencia a impacto.
Estireno: resistencia mecánica, rigidez, brillo, dureza.
Dentro de una variedad de termoplásticos el ABS es importante por sus balanceadas
propiedades. El ABS se destaca por combinar dos propiedades muy importantes como
ser la resistencia a la tensión y la resistencia al impacto en un mismo material, además
de ser un material liviano.
Propiedades cualitativas
Resistencia a la abrasión
Alta
Permeabilidad Todos los grados son considerados impermeables al agua, pero ligeramente permeables al vapor.
Propiedades relativas a la
fricción
No los degradan los aceites son recomendables para cojinetes sometidos a cargas y velocidades moderadas
Estabilidad dimensional
Es una de las características más sobresalientes, lo que permite emplearla en partes de tolerancia dimensional cerrada. La baja capacidad de absorción de la resina y su resistencia a los fluidos fríos, contribuyen a su estabilidad dimensional
Pigmentación La mayoría de estas resinas, están disponibles en colores estándar sobre pedido, se pueden pigmentar aunque requieren equipo especial.
Facilidad de unión
Se unen fácilmente entre sí y con materiales plásticos de otros grupos mediante cementos y adhesivos
Cap. de absorción Baja
Propiedades ambientales
La exposición prolongada al sol produce una capa delgada quebradiza, causando un cambio de color y reduciendo el brillo de la superficie y la resistencia a la flexión. La pigmentación en negro provee mayor resistencia a la intemperie
Resistencia química
Generalmente buena aunque depende del grado de la resina, de la concentración química, temperatura y esfuerzos sobre las partes. En general no son afectadas por el agua, sales inorgánicas, álcalis y por muchos ácidos. Son solubles en ésteres, acetona, aldehídos y en algunos hidrocarburos clorados
Formado Se adaptan bien a las operaciones secundarias de formado. Cuando se calientan, los perfiles extruidos, se pueden doblar y estampar.
Facilidad de maquinado
Sus características son similares a las de los metales no ferrosos, se pueden barrenar, fresar, tornear, aserrar y troquelar
Acabados superficiales
Pueden ser acabados mediante metalizado al vacío y electro plateado
Resistencia a la fatiga
Se presenta para cargas cíclicas o permanentes mayores a 0.7 Kg mm2
Recocida Se mantiene 5° C arriba de la Temp. de distorsión durante 2 a 4 h.
Clasificación de los Plásticos ABS
ABS estándar
El ABS es muy útil para aplicaciones de prototipado, ya que tiene un 80% de las
propiedades al material habitualmente usado en el proceso de producción de bienes
mediantes inyección de moldes. Los modelos obtenidos tienen buena precisión pero
limitada en cuanto a detalle, y existe una gran libertad de diseño. Sin embargo, la calidad
de la superficie es áspera por lo que no es adecuado para objetos finalistas.
Una característica de este material es que se le puede aplicar distintos acabados y
obtener un acabado de gran calidad superficial. Para conseguirlo, basta con introducir la
pieza en un baño de vapor de acetona, y en unas horas, tanto las rugosidades de capa y
desperfectos quedarán bastante alisados.
El ABS tiene una resistencia a temperaturas de hasta 85ºC y unas propiedades mecánicas
que permiten utilizar estos prototipos en muchas pruebas y ensayos funcionales para
muchos sectores como automoción, eléctrico, electrodoméstico, etc...
Hay que destacar que el ABS estándar no está orientado a piezas funcionales ni
sustitutivas de piezas mecánicas en muchos casos. Se puede utilizar para la creación de
modelos funcionales completos pero limitados en muchos casos.
Los colores disponibles son: gris, blanco, morado, verde, rojo, café, azul, amarillo, negro.
Recomendaciones:
Espesor de pared:
En impresión 3D, el espesor de pared se refiere a la distancia entre una pared superficial
y la de su superficie opuesta. En ABS se requiere un espesor mínimo de 2mm para
obtener una pared realmente sólida.
Calidad superficial y orientación:
Debido a que el proceso es FDM, muchas características de la impresión 3D dependerán
de ello. Debido a que su modelo será impreso capa por capa, la orientación influirá en la
calidad y la resistencia de la superficie. Es por ello, que la orientación del modelo esté
acorde a la forma en la que se construye.
Anisotropía:
Debido a la sucesión de capas en el objeto impreso habrá puntos débiles debido a la
orientación de la impresora. Estos puntos débiles pueden hacer que los elementos
externos delgados de su diseño se fracturen fácilmente.
Al momento de imprimir hay que colocar el diseño en una orientación en que el extrusor
imprima en dirección donde las fuerzas no sean paralelas a la base o plano inferior.
ABS Plus
El ABS Plus es un termoplástico similar al ABS estándar con la ventaja que posee un 40%
más de dureza permitiendo a su vez mejorar los detalles de la pieza. ABS plus ofrece la
gama de colores más amplia disponible con la tecnología FDM (marfil, blanco, negro, gris
oscuro, rojo, azul, verde oliva, nectarina y amarillo fluorescente), además de la opción de
colores personalizados.
El ABS Plus es muy útil para aplicaciones de prototipado, ya que tiene unas propiedades
muy similares al material habitualmente usado en el proceso de producción de bienes
mediantes inyección de moldes. Dicho material de modelado, es un termoplástico tan
fuerte que permite realizar virtualmente las mismas piezas que en una producción ya
que permite imprimir a un grado de precisión y detalles. Sin embargo, la calidad de la
superficie es áspera aunque mucho menos que el ABS Estándar por lo que en muchos
casos no es adecuado para objetos finalistas.
El ABS Plus tiene la ventaja sobre el ABS Estándar en que permite la combinación de
material de soporte soluble en agua, lo cual implica una mejora sustancial en el acabado
de la pieza. A su vez se le pueden aplicar gran variedad de acabados para obtener una
calidad superficial casi de producto final.
El ABS Plus tiene una resistencia a temperaturas de hasta 85ºC y unas propiedades
mecánicas que permiten utilizar estos prototipos en muchas pruebas y ensayos
funcionales para muchos sectores como automoción, eléctrico, electrodoméstico, etc. El
ABS se puede utilizar para la creación de modelos funcionales completos.
Para la obtención de una pared solida se necesita un espesor mínimo de 1 mm.
ABSi
El material translúcido disponible en colores naturales, rojo y ámbar, tiene buena
combinación de propiedades mecánicas y estéticas. Este tipo de material se utiliza
cuando la transmisión de luz o la supervisión del caudal sean importantes. Cree modelos
de concepto y prototipos funcionales similares al producto final, sin necesidad de
subcontratar otras empresas. Este material resulta especialmente útil en el área
automotriz, en el sector aeroespacial y en la fabricación de dispositivos médicos.
ABS-M30
ABS-M30 es un termoplástico que tiene de un 25 – 75% de mayor resistencia a la
tracción, impacto y flexión que el ABS estándar, es asequible de nivel de producción en
colores disponibles como natural, blanca, negra, gris oscuro, rojo y azul. Es el material de
más bajo coste de la gama de termoplásticos que funciona con los sistemas FDM.
Es un material de muy bajo coste para la producción de prototipos en 3D, además le
permitirá reducir drásticamente el tiempo necesario en todo el ciclo de creación para
detectar errores en el diseño o mejorar la funcionalidad lo que conduce en definitiva a
productos mejores y con menor riesgo que permiten llegar antes al mercado.
ABS-M30 tiene propiedades mecánicas fuertes que lo hacen ideal para el modelado de
conceptos y las piezas de requisitos moderados que incluyen prototipos funcionales,
guías, ensamblajes, herramientas de fabricación y piezas de uso final. Funciona con un
material de soporte soluble para un retiro del soporte sin ocupar las manos para que su
proceso de desarrollo del producto sea eficiente.
ABS-M30i
Con este material se pueden imprimir piezas esterilizables y biocompatibles (ISO
1099USP clase VI). El ABS-M30i es un material de impresión 3D biocompatible que
permite a los diseñadores e ingenieros de los sectores médico, farmacéutico y de
envoltorios de alimentación producir modelos para planificación quirúrgica,
herramientas y piezas de uso final que se pueden esterilizar mediante rayos gamma o
ETO.
La tecnología FDM ofrece un material de soporte soluble para ABS-M30i, de modo que la
eliminación de soporte se realiza de modo eficaz y sin utilizar las manos.
ABS-ESD7
El material de impresión tridimensional ABS-ESD7 nos permite crear piezas con
disipación de carga estática en aquellas situaciones en las que la carga estática pudiera
dañar los componentes, afectar al rendimiento o provocar una explosión. Esto permite a
los fabricantes de electrónica expandir el uso de la impresión 3D a la línea de ensamble.
Los ingenieros y diseñadores pueden utilizar las piezas impresas con este material con
confianza para crear sujeciones y fijaciones para el montaje de componentes
electrónicos. Los prototipos funcionales para productos de almacenamiento y suministro
de combustible también aprovechan la disipación de estática.
La disipación estática también hace que el material sea ideal para aplicaciones en la
presencia de polvos, tierra y niebla que de otro modo se vería atraída hacia una pieza
plástica.
Funciona con tecnología de soporte soluble, por tanto la eliminación del soporte se
realiza sin necesidad de utilizar las manos y las formas complejas no requieren ningún
esfuerzo adicional.
Nylon 12
Puedes crear prototipos avanzados y herramientas personalizadas para aplicaciones que
exigen una elevada resistencia a la fatiga entre las que se incluyen piezas de encaje a
presión repetitivo e inserciones de ajuste por fricción. Las piezas de Nylon elaboradas en
un sistema de producción son las más resistentes de la industria, y cuentan con una
elongación entre un 100 y un 300% mejor y una resistencia a la fatiga superior a que
cualquier otra tecnología de fabricación aditiva. El nylon ofrece la mejor laminación de
eje Z y la mayor fuerza de impacto de cualquier termoplástico FDM, al igual que una
excelente resistencia química.
Entre las aplicaciones para los sectores aeroespacial y de automoción se incluyen
fabricación de herramientas de producción personalizadas, sujeciones y montajes y
prototipos para paneles interiores, componentes de toma de aire de baja temperatura y
cubiertas de antenas. Para desarrollo de productos en el sector de bienes de consumo, el
material FDM Nylon 12 permite realizar prototipos duraderos para paneles de encaje a
presión y componentes para protección frente a impactos.
PC – Policarbonato
Con el material de Policarbonato se producen prototipos funcionales, herramientas y
piezas de uso final en un material de ingeniería duradero y familiar. La alta resistencia a
la tensión y la flexión del PC lo vuelven ideal para las necesidades de prototipado
demandantes, herramientas y accesorios, y patrones para la flexión de capas de metal y
trabajo compuesto. Se vuelve posible la fabricación y personalización a bajo volumen y
las pruebas brindan más confianza.
Gracias a la creación de piezas en policarbonato, permite a los ingenieros y diseñadores
aunar la velocidad y la agilidad de la impresión 3D con la fiabilidad del termoplástico
industrial utilizado más ampliamente.
Debido a que las empresas ahora pueden fabricar de piezas robustas de policarbonato
internamente mediante esta tecnología, los fabricantes del sector de la automoción, del
equipamiento comercial y otros, obtienen la agilidad necesaria para aprovechar más
oportunidades
Se encuentran disponibles materiales de soporte separable o soluble para PC.
PC – ABS
Material indicado para la impresión de prototipado funcional, creación de herramientas
y fabricación de bajo volumen que requiera una excelente resistencia al impacto. Los ingenieros y diseñadores usan PC-ABS en aplicaciones demandantes como el prototipado
de herramientas y la fabricación de equipo industrial. La impresión 3D en termoplásticos
de ingeniería reales tiene como resultado piezas más sólidas, pruebas y prototipos más
confiables que simulan las propiedades de material del producto final. Este material
ofrece las mejores características de dos excelentes termoplásticos FDM: la robustez y la
resistencia térmica del PC y la flexibilidad del ABS. El PC-ABS también ofrece una
excelente definición y acabado superficial.
PC-ABS funciona con material de soporte soluble, lo que significa que no se usan las
manos para retirar el soporte y que las piezas complejas con cavidades internas
profundas no significan un mayor esfuerzo
PC-IS0
PC-ISO también es el material biocompatible más fuerte y resistente al calor disponible
con la tecnología de Modelado de fusión por deposición (FDM). Es esterilizable por
gamma y EtO (óxido de etileno) y cumple la normativa ISO 10933 y USP Clase VI.
Se obtienen piezas biocompatibles con una resistencia superior. El PC-ISO es un
termoplástico que permite obtener piezas biocompatibles con una resistencia superior
que facilita a los diseñadores e ingenieros de los sectores médico, farmacéutico y del
embalaje de alimentos imprimir el 3D de modelos de planificación quirúrgica,
herramientas y accesorios fuertes y resistentes al calor de manera directa a partir de los
datos CAD, así como la creación de herramientas y montajes en la misma empresa sin
necesidad de subcontratar otras empresas, directamente a partir de los diseños.
Termoplástico de ingeniería funciona con material de soporte de ruptura.
PPSF / PPSU
El material PPSF/PPSU ofrece una alta resistencia mecánica, máxima resistencia térmica
de cualquier termoplástico FDM, rigidez incluso a muy altas temperaturas, de muy alta
estabilidad dimensional, muy resistente al impacto incluso a bajas temperaturas,
resistente a sustancias químicas, y apropiado para ser esterilizado por rayos gamma,
óxido de etileno (EtO) y autoclave.
Es muy adecuado para utilizar en maquinaria de procesado de alimentos; Entornos y
espacios desinfectados como laboratorios, quirófanos, utensilios médicos y, también,
como aislantes en la industria electromecánica.
Las impresionantes propiedades de este material amplían las posibilidades de los
sistemas de producción 3D.
Rendimiento, probado a fuego. Para conseguir piezas impresas en 3D capaces de
soportar mucho calor y resistir la exposición a productos químicos, la tecnología FDM
trabaja con termoplásticos PPSF/PPSU de alto rendimiento.
Se pueden crear prototipos automovilísticos bajo el capó, dispositivos médicos
esterilizables y herramientas para aplicaciones dentro de una empresa sin necesidad de
subcontratación con el material PPSF/PPSU y la impresión 3D FDM.
ULTEM 9085
Es un termoplástico de alto rendimiento muy estudiado. Este termoplástico famoso por
un rendimiento superior tiene unas propiedades térmicas, mecánicas y químicas bien
equilibradas que lo convierten en una opción excelente en la mayor parte de categorías.
Entre las aplicaciones avanzadas se incluyen las pruebas funcionales, la fabricación de
herramientas y la fabricación digital directa de piezas de uso final, incluidos
componentes para interiores y conductos de aeronaves.
Este termoplástico FDM de alto rendimiento amplía el uso de la fabricación aditiva en
aplicaciones que exigen resistencia térmica y química. ULTEM 9085 funciona con
material de soporte rompible y está disponible en color tabaco y negro.
ULTEM 9085 es un termoplástico de FDM ideal para aplicaciones aeroespaciales,
militares y de automoción gracias a su índice FST (material retardante de fuego, humo y
toxicidad), elevado índice resistencia/peso y a las certificaciones existentes, permite a los
ingenieros de diseño y fabricación producir piezas totalmente funcionales y son la
solución perfecta para prototipos avanzados o elementos o piezas para uso final sin el
coste o el tiempo de espera de los métodos sustractivos.
ASA (Acrilonitrilo estireno acrilato)
Es un terpolímero amorfo termoplástico constituido por acrilonitrilo, estireno y acrilato.
Es uno de los denominados plásticos de ingeniería que presenta una elevada dureza y
rigidez, buena resistencia química y estabilidad térmica y es apto para su uso a la
intemperie al ser resistente a los rayos ultravioleta, causantes del envejecimiento y el
amarillamiento de muchos materiales manteniendo la resistencia al impacto, incluso
después de largo tiempo de uso en exteriores. El ASA es a menudo utilizada para techos
de viviendas, cubiertas de equipo de transporte, maquinaria al aire libre y los equipos
eléctricos cuando se requiere de color persistente y resistencia al impacto.
Este plástico presenta una elevada dureza y rigidez, buena resistencia química y
estabilidad térmica y es apto para su uso a la intemperie al ser resistente a los rayos
ultravioleta, causantes del envejecimiento y el amarillamiento de muchos materiales.
La diferencia, a nivel químico, entre el ABS y el ASA radica en el elastómero utilizado. En
el ASA se utiliza un elastómero acrílico a diferencia del butadieno en el ABS.
Se puede incorporar en aleaciones, combinaciones y mezclas para beneficiarse de las
propiedades de las resinas componentes, por ejemplo, el ASA mezclado con resinas de
cloruro de polivinilo (PVC) para paredes extruidas, o con resinas de policarbonato (PC)
para aplicaciones termo-resistentes. La buena compatibilidad con el ABS permite incluir
una cantidad de hasta 25% de ASA en el procesamiento del ABS.
Ácido Poliláctico (PLA)
Es un filamento de polímero biodegradable derivado del ácido láctico. Es un material de
varias aplicaciones, que se forma a partir de recursos renovables al 100%, como son la
maíz, la remolacha, el trigo y otros productos ricos en almidón. Tiene ciertas limitaciones
con respecto al ABS como la textura de las piezas no queda tan suave, más frágil y debido
a sus propiedades la manipulación de la pieza ya impresa es limitada, pero sí más
brillantes y vértices más acabados. Su densidad es de entre 1,2 y 1,4 g/cm3. La
temperatura necesaria para su impresión es de unos 210ºC.
Actualmente el PLA tiene dos ventajas principales sobre el ABS: no emite gases
nocivos (se pueden tener varias impresoras funcionando en un espacio cerrado y no hay
problema) y hay un rango más amplio de colores (fluorescente, transparente,
semitransparente) Se puede imprimir con todo tipo de impresoras (no necesita base de
impresión caliente) y se puede imprimir sin base.
Sus inconvenientes respecto al ABS son básicamente dos: no resiste las altas
temperaturas (se empieza a descomponer a partir de 50-60 grados centígrados) y el post
proceso (mecanizar, pintar y, sobre todo, pegar) es mucho más complicado. Se utiliza
básicamente en el mercado doméstico.
El PLA es más costoso que muchos materiales convencionales derivados del petróleo,
pero su precio ha ido cayendo a medida que aumenta la producción y aumenta el precio
del petróleo.
El PLA se utiliza para vasos desechables biodegradables y compostables para bebidas
frías, bolsas y envases tipo almeja para empaque de alimentos, bolsitas de té, platos y
cubiertos desechables, etc.
ABS PLA
Temperatura de extrusión: ~ 240 ° C Temperatura de extrusión: ~ 200 ° C
Requiere base caliente > 70 ° C Poca temperatura de base caliente
Funciona bastante bien sin refrigeración de capa. Se beneficia enormemente de refrigeración de
capa durante la impresión
Peor adherencia, se necesita cinta de poliamida o laca.
Buena adherencia a una gran variedad de superficies
Resistente a temperaturas altas Poco resistente a temperaturas altas
Propenso a las grietas, de laminación, y deformación
Propenso a la ondulación de las equinas y salientes
Más flexible Más frágil
Se pueden unir piezas usando adhesivos o disolventes (acetona o MEK)
Se poden unir piezas usando adhesivos específicos
Los humos son desagradables y nocivos en áreas cerradas
Humos no nocivos y olor más agradable
Plástico derivado del petróleo Plástico de origen vegetal
Estereolitografia (SLA)
La estereolitografia es un proceso de realización rápida de prototipos que utiliza la
estratificación para la construcción de un modelo de diseño. La tecnología utiliza resinas
líquidas foto poliméricas que se solidifican expuestas a un rayo láser, este traza cada
sección del modelo CAD sobre la superficie de una cuba de resina foto polimérica,
materializando así el modelo CAD de la parte, capa a capa.
Funcionamiento
El proceso empieza con el elevador situado a una distancia de la superficie del líquido
igual al grosor de la primera sección a imprimir. El láser sigue la superficie de la sección y
su contorno
Estereolitografia (SLA) parte de una cuba llena de material consumible y con el elevador
situado a una distancia de la superficie del líquido igual al grosor de la primera sección a
imprimir, sobre el que incide un rayo láser para curar un fotopolímero a través de
sistemas adecuados de óptica, se localiza un rayo láser con una potencia de decenas de
mW en la superficie del tanque que contiene un monómero epoxi líquido, y lo que hace
es desencadenar una reacción química en cadena que tiene como efecto la
polimerización y la consiguiente creación de una partícula sólida., es decir, endurecer un
polímero sensible a la luz e ir construyendo las piezas por capas. Cuando el láser ha
solidificado todo el contorno de la capa, la plataforma baja su posición y una nueva capa
de resina líquida virgen cubre la sección siguiente de trabajo. Cuando la pieza está
terminada, la plataforma asciende para escurrir la resina sobrante y se procede al
secado, limpieza y curado final de la pieza.
El hecho de que la resina inicialmente se encuentre en estado líquido, conlleva la
necesidad de generar, no sólo la geometría correspondiente a la pieza a crear, sino
además, una serie de columnas que permitan soportar la pieza a medida que ésta se va
generando. De no ser así las distintas capas o voladizos que son necesarios, caerían al no
ser auto soportados por la resina líquida no solidificada. El sobrante de material
líquido se puede utilizar en un próximo prototipo.
Para reducir el tiempo de fabricación la luz UV no solidifica totalmente la pieza, sólo cura
el contorno exterior de las superficies y las conecta con una estructura de panal. La pieza
obtenida (green part) no se solidifica del todo en su parte exterior y por lo tanto la
consistencia física todavía no es buena y se somete a un post-tratamiento para
completar el proceso de foto polimerización que consiste en someter la pieza a una
lámpara ultravioleta durante un período más corto o más largo dependiendo de sus
dimensiones.
Luego del post tratamiento la pieza se limpia y se le remueven los soportes.
La estereolitografia es considerada el proceso de mayor precisión y mejor acabado
superficial.
La característica principal de esta tecnología es la elevada precisión en la reproducción
de detalles y la buena tolerancia dimensional, por lo que permite crear modelos
funcionales, siempre que los ensayos mecánicos y térmicos no sean muy exigentes.
Además permite diferentes acabados como transparencias, metalizados, pintados, etc.
El tamaño máximo de la pieza que se puede fabricar varía de 25x25x25cm a
100x80x80cm para equipos que pesan de 470 a 2920kg, información del sistema óptico,
el tipo de láser es generalmente de estado salido con potencias de 100 a 2000mW,
velocidades de trazo de 2 a 25m/s y espesores de capa de 0.005 a 0.2mm
El láser tiene una potencia del orden de 100-500 mW, necesitándose más potencia para
obtener mayor velocidad. Los depósitos pueden contener entre 20 y 200 litros.
Las principales características que debe tener un fotopolímero para este proceso son:
Alta reactividad a la radiación UV.
Viscosidad estable y controlable
Limitada volatilidad
Limitad toxicidad
Baja contracción
Bajo nivel de energía de activación
Alta reactividad a la radiación láser
Buenas propiedades mecánicas después de la polimerización.
La diversidad de materiales poliméricos SLA presentados tienen propiedades similares a
las de polímeros como ABS, polipropileno, policarbonato, nylon o resinas epoxicas.
Piezas fabricadas con esta tecnología presentan resistencias a la tensión de 22 a 85MPa, límites
elásticos de 1100 a 11700MPa, elongaciones del 0.56 al 25% y durezas entre 81 y 92ShoreD;
temperaturas de deflexión a 66psi de 49 a 284°C, temperaturas de transición vítrea de 58 a
103°C y coeficientes de expansión térmica por debajo de la temperatura de transición vítrea
entre 33 y lO7µm/mm °C y por encima de la temperatura de transición de entre 81 y l9Oµm/mm
°C.
Entre ellas están:
Accura® 25 Plastic
Gran precisión y flexibilidad que simulan la estética y las propiedades de polipropileno
(PP) y ABS.
Aplicaciones
Componentes electrónicos de consumo
Juguetes
Fascias y piezas automotrices
Patrones master para fundición de silicona
Reemplace el mecanizado CNC de polipropileno para producir piezas de plástico
de corto plazo.
Simular piezas moldeadas por inyección
Modelos de concepto y comercialización
Ensambles de ajuste a presión
Características
Apariencia de polipropileno moldeado
Excelente flexibilidad con excelente retención de la forma
Buen acabado superficial
Alta velocidad de producción
Beneficios
Aumento de las oportunidades de mercado para los modelos
Funcionalidad de prueba con excelentes resultados
Replicar las piezas con mayor confianza
Más piezas y mejor utilización del sistema
Tiempo de construcción rápida, entrega al día siguiente (sujeto al tamaño de la
pieza)
Fácil de utilizar con ningún usuario de investigación y desarrollo (R&D)
Accura 48HTR
Un plástico fuerte, rígido y resistente térmicamente para temperaturas de hasta 130 ° C
(266 ° F) para necesidades de aplicación más exigentes. Es resistente a la humedad y es
de baja viscosidad.
Aplicaciones:
Ensayos automotrices como:
- Bajo el capo
- Visualizacion de flujo de fluido
- Análisis y verificacion del diseño del colector de admisión
- Análisis de flujo de refrigerante
- Modelos de conductos de aire de calefacción
- Análisis de flujo de fluido de la transmisión
Prototipado de controles electrónicos y de larga vida
Modelos de túnel de viento Aeroespacial
Los modelos de alta rigidez
Beneficios
Propiedades mecánicas estables a través tiempo
Piezas mantienen módulo en ambientes húmedos
Partes de larga vida util
Las piezas son fuertes y no se deforman fácilmente.
Rapido repintado y limpieza
Accura 55 Plastic
Un material resistente y durable que simula el aspecto y la sensación de ABS moldeado,
material para piezas de alta precisión con menos distorsion y alto volumen de
producción. Posee baja viscosidad, fácil de usar y al aumentar la velocidad, aumenta el
rendimiento del sistema y la minimización de post-procesamiento y acabado de trabajo.
Aplicaciones:
Componentes interiores automotores
Piezas de producción a corto plazo
Componentes electrónicos
Prototipos funcionales rígidos y duraderos
Modelos conceptuales y de marketing
Moldes maestros duraderos precisos para la fundición de uretano
Beneficios:
Producir ABS como piezas sin moldeo o mecanizado
Aumentar las oportunidades de mercado y la aceptación de los modelos
Piezas producidas dentro de la tolerancia y fieles a los datos CAD
Aumentar el rendimiento del sistema
Reducir al mínimo la limpieza parcial y el trabajo de acabado
Maximizar la fiabilidad con ningún usuario de R&D
Accura 60 Plastic
Es un plástico de alta transparencia con la estética de policarbonato moldeado (PC).
Posee grandes propiedades físicas, incluyendo durabilidad y comportamiento de
contracción fiable y consistente.
Resina de baja viscosidad y de rápida velocidad de construcción.
Aplicaciones:
Componentes funcionales para:
- Diseño Automotriz
- Piezas de electrónica
- Iluminación
- Ensambles transparentes
Prototipos funcionales Difíciles
Instrumentos médicos, aparatos y material de laboratorio
Flujo de fluidos y modelos visualización
Los patrones de maestría para fundición de uretano
Los modelos de marketing y concepto
Los moldes rápidos para fundición de precisión
Modelos de Pantalla de visualización
Beneficios:
Lograr la apariencia de policarbonato
Ver las características internas de las piezas
Aumentar el rendimiento del sistema
Reducir al mínimo la limpieza parcial y acabado
Maximizar la fiabilidad con ningún usuario de R&D
Resistentes a la humedad
Accura ClearVue
La transparencia de este material es ideal cuando se crean las ventanas, botellas, así
como, cualquier producto que usted quisiera ver los componentes internos (con una
capa transparente añadido).
Aplicaciones:
Modelos que requieren alta claridad: - Los faros y lentes - Modelos de flujo y visualización de Fluidos - Piezas transparentes
Ensamblajes complejos y de ajuste a presión
Dispositivos médicos y productos sanitarios
Beneficios:
La claridad y la transparencia más alta
Durable y rígido
Resistencia alta a la humedad
Calificado para USP clase VI
Accura Xtreme
Un plástico duro con la estética de polipropileno moldeado (PP) o ABS. Es de gran
durabilidad, una excepcional resistencia al impacto, alta elongación a la rotura,
resistencia térmica a más de 60 °C
Es una resina de baja viscosidad y por lo que es la mejor opción para los ensambles
funcionales que deben soportar los más duros entornos exigentes.
Aplicaciones:
Forma, ajuste y función prototipos
Ensambles duraderos
Ensambles de ajuste a presión
Recintos duros
Componentes electrónicos de consumo
Patrones maestros para moldeo de silicona
Reemplace el mecanizado CNC de PP y ABS
Beneficios:
Mayores oportunidades de aplicación
Adecuado para las ensambles y las pruebas funcionales
Prototipos soportan temperaturas moderadas sin distorsión
Repintado y los tiempos de construcción son rápidos
Maximizar la fiabilidad con ningún usuario de R&D
Accura CastPro
Un material de baja viscosidad, estable en ambientes de humedad, mejores
características de expansión térmica. Diseñado para patrones de fundición de alta
calidad.
Aplicaciones:
Produce patrones de fundido rapido (QuickCast)
Compatible con la mayoría de los metales
Partes Prototipo de metal
Menor a media producción corre sin herramientas
Piezas de fundición de titanio
Fundiciones de aluminio, magnesio y piezas de zinc
Fundiciones ferrosas
Beneficios
Buena estabilidad dimensional
Patrones de mayor precisión
Rendimientos de alta fundición
Accura PEAK
Material plástico rígido de gran precision para componentes resistentes a las altas
temperatura y humedad.
Aplicaciones:
Requisitos de alta temperatura
Prueba de agua y componentes de manejo de fluidos
Modelos de túnel de viento
Patrones maestros
Los accesorios, medidores y plantillas
Beneficios:
Partes estables y rígidas que soportar entornos adversos.
Rigidez excepcional para aplicaciones exigentes.
Ideal para piezas que requieren alta resistencia térmica y la humedad.
Accura Bluestone
Accura Bluestone es un plástico de ingeniería nano compuesto. Las propiedades de este
material son alta rigidez, una excelente precisión de impresión, alta resistencia a la
humedad, y una formulación de no sedimentación. El material es resistente a
temperaturas de hasta 250 ° C, y las partes pueden resistir la deformación incluso con
cargas pesadas, como las pruebas de túnel de viento, estampación suave e inyección de
moldes de herramientas.
Aplicacioness:
Pruebas de túnel de viento para los deportes de motor y las industrias
aeroespaciales.
La producción de CMM / inspección y montaje plantillas y accesorios.
Diseño de iluminación y otras aplicaciones donde la generación de calor por
componentes eléctricos puede ser un factor.
Cubiertas y alojamientos de los componentes eléctricos y mecánicos.
Productos de tratamiento del agua, tales como la bomba y el impulsor de diseño
o de otros componentes.
Aplicaciones de automoción "bajo el capó"
Carcasas que requieren alta rigidez, tales como los de las máquinas de oficinas y
viviendas.
Las aplicaciones electrónicas, tales como componentes aislantes, conectores,
accesorios de adaptador, bases, tomas de corriente.
Beneficios:
Las partes fabricadas con este material conservan sus propiedades a través del
tiempo
Propiedades mecánicas consistentes, incluso basa en la larga
Maximizar la fiabilidad con ningún usuario de R&D
RenShape SL7820
Es un líquido estable, de baja viscosidad que produce fuertes modelos negros y
prototipos con un buen acabado de la superficie liso y el detalle, y un aspecto similar a
ABS. Buena estabilidad dimensional, incluso en condiciones de humedad y posee una
baja viscosidad apoya fácil de repintado durante la construcción, así como un buen
drenaje para una limpieza rápida.
Aplicaciones:
Componentes funcionales para:
- Modelos conceptuales y de marketing
- Piezas de electrónica de consumo
- Diseño interior de automóviles
Prototipos rígidos y funcionales
Ensambles de comprobación de ajuste
Ideal para la construcción de piezas de ajuste a presión
Cubiertas, carcasas
Beneficios:
Construcción de piezas precisas y robustas en el color negro sin pintar.
Aumento de rendimiento debido a que requiere acabado mínimo.
Mimic moldeado o de plástico mecanizado
Somos Next
Somos® NEXT es una resina extremadamente durable (SL) que produce piezas muy precisas con
alta función detalle. Es una próxima generación de material que facilita la producción de piezas
complejas dificiles, con una mejor resistencia a la humedad y las propiedades térmicas mayores.
Aplicaciones:
Diseños de ajuste a presión
Impulsores, conductos,
Conectores y cubiertas electrónicas
Carcasas de automoción y ensambles de salpicadero
Envases y artículos deportivos.
Beneficios:
Son piezas que son más resistentes a la rotura de las piezas hechas con resinas SLA
estándar.
Ideal para uso en aplicaciones de pruebas funcionales, así como aplicaciones de
fabricación de bajo volumen donde la dureza es requerido.
Los segmentos de mercado incluyen aeroespacial, automotriz, productos de consumo
médicos y electrónica.
Somos 9420
Es un fotopolímero líquido que produce partes sólidas, funcionales y precisas
El material ofrece una resistencia química superior y una amplia libertad de
procesamiento. Con propiedades mecánicas que imitan muchos plásticos de ingeniería,
las piezas poseen resistencia superior a la fatiga. También ofrece un buen equilibrio de
propiedades entre rigidez y funcionalidad.
Aplicaciones:
Este material es usado en la creación de piezas para aplicaciones donde la durabilidad y
robustez son requisitos críticos (por ejemplo, componentes de automóviles, carcasas
electrónicas, productos médicos, grandes paneles y piezas de ajuste a presión.
Somos ProtoTherm 12120
Es un fotopolímero de gran dureza con resistencia a la traccion, a las altas temperatura,
al agua y humedad (poca absorción). Las piezas fabricadas con este material tienen una
apariencia de color rojo cereza que cambia a un color naranja-rojo después de un
tratamiento térmico y un acabado superficial excepcional
ProtoTherm 12120 se diferencia de los otros materiales SLA porque al someter las piezas
a tratamiento térmico aumenta la resistencia a la tracción y mantiene un alargamiento
bueno a la rotura.
Aplicaciones:
Este material es ideal en muchas aplicaciones en los se sectores de automoción y
aeroespacial, donde se necesitan piezas fuertes que pueden resistir altas temperaturas.
También ofrece una estabilidad dimensional superior, permitiendo hacer piezas robustas
para las prueba.
Somos® Protogen
Es una resina, similar a ABS, que produce piezas precisas ideal para aplicaciones de uso
general y adaptarse a sus necesidades unicas. Es el primer fotopolimero de
estereolitografía que nos demuestra las diferentes propiedades de los materiales
basados en el control de exposición de la máquina.
- Somos Protogen 18120
Solucion transparente, similar al ABS, preciso dimensionalmente, resistente a la
temperatura y humedad - todo lo cual permite a su prueba para funcionar más
suavemente.
Utilizado las industrias de la electrónica, automoción o aeroespaciales
- Somos® Protogen 18420
Ofrece una resistencia química superior, una amplia libertad de procesamiento y una
excelente tolerancia a un amplio rango de temperaturas y la humedad, durante y
después de la construcción.
Este material crea piezas precisas blancas fáciles de limpiar, ideales para aplicaciones de
automoción y médicas.
- Somos Protogen 18920
Si desea que los beneficios de una temperatura y un material resistente a la humedad
con una coloración gris. Debido a su precisión extrema y excelentes acabados, sus partes
realmente se destacan de los demás materiales.
Somos NanoTool
Con esta resina se producen piezas compuestas fuertes, rígidas, resistentes a altas
temperaturas en las máquinas de estereolitografía convencionales. Este material está
muy lleno de nanopartículas no cristalinas lo que permite un procesamiento más rápido.
Se exhibe la calidad de la pared lateral superior, junto con una excelente resolución de
los detalles en comparación con otros materiales de estereolitografía.
Aplicaciones
El excelente acabado superficial liso y un alto módulo inicial convierten en una base
ideal para chapado de metal que ahorra tiempo y dinero en comparación con prototipos
metálicos tradicionales. También el para la creación de piezas fuertes y rígidos con una
excelente resistencia al calor, incluyendo los modelos de túnel de viento para
aplicaciones aeroespaciales y de automoción, así como mecanizado rápido para el
moldeo por inyección y herramientas.
Somos BioClear
Materiales fotopolimeros utilizando en el área de la medicina (sala de operaciones)
siempre ha presentado un problema debido a su fragilidad y la falta de certificaciones. Se
producen partes claras, resistentes a golpes (durante el transporte, caídas accidentales y
durante las cirugías), resistentes al agua y tiene la certificación ISO 10993-5, certificación
ISO 10993-10 y USP VI.
Facilita a los cirujanos usar guías de corte personalizables claras para asegurar la
colocación adecuada y proporcionar cirugías más precisas. Esto ayuda a disminuir los
tiempos de recuperación para los pacientes, sino que también puede disminuir las
posibilidades de que se repita procedimiento, reduce los costos totales de operación, del
cirujano y el paciente.
Bioclear están diseñados para aplicaciones médicas que no sirven de implantes y asi
tener un contacto limitado con el cuerpo, tales como la creación de prototipos de
dispositivos.
Los parámetros para las pruebas médicas son limitadas. Queda la responsabilidad del
fabricante del dispositivo para determinar la forma de uso de cada dispositivo en
particular.
Resina blanca opaca tipo ABS Especial: pudiendo realizar infiltraciones para
mejorar sus propiedades mecánicas, tanto a nivel de temperatura como de
resistencia.
Resina translúcida: Este material plástico es una resina totalmente transparente
con propiedades mecánicas similares al ABS y una resistencia a la temperatura
(42-46 ºC). Esta puede mejorarse con un curado posterior. Las aplicaciones para
esta resina pueden ser muchas; lentes para automoción, botellas, equipamientos
para fluidos, envases, tubos, etc. De todas formas, su característica más llamativa
es su transparencia sin ningún tono de color.
Aplicaciones
Todos los sectores industriales u oficinas técnicas de desarrollo de producto que precisen
de:
Necesidad de un prototipo funcional
Prototipos fieles desde el punto de vista dimensional.
Prototipos de piezas pequeñas con un gran nivel de detalle.
Prototipos agradables al tacto y la vista Prototipos fáciles de pintar, pulir y
tratarlos en general.
Prototipos con acabados superficiales excelentes, por lo que son idóneos para
piezas MASTERS para coladas al vacío en moldes de silicona.
Prototipos translúcidos para apreciar interferencias interiores.
Ventajas
Los prototipos son translúcidos, lo cual puede ser especialmente ventajoso para
determinados proyectos, o para detectar interferencias interiores en conjuntos
complejos.
Tiene una precisión dimensional, propiedades mecánicas y un acabado superficial
especialmente destacable.
Esta técnica suele ser recomendable para piezas de dimensiones reducidas o que
contengan pequeños detalles que han de definirse de manera muy clara.
Puede realizarse sin supervisión
Gran nivel de detalle y precisión
Se pueden pegar piezas construidas por separado
Se pueden crear paredes muy finas
Posee un llenado mucho más homogéneo que el FDM
Limitaciones
Usa resinas caras, de mal olor y tóxicas que deben ser protegidas de la luz para
evitar una prematura polimerización.
Estas pueden ser más frágiles y menos flexibles que en el Sinterizado. Prototipos
sensibles tanto a la humedad ambiental como a la temperatura, excepto que se
especifique previamente. Pueden sufrir alteraciones dimensionales con el paso
del tiempo.
Necesita soportes que pueden afectar al acabado superficial.
En cuanto a las dimensiones: el espesor de las capas suele ser de 0,05mm y como
los diámetros de los láseres de trabajo están en torno a los 0,65mm no se pueden
reproducir espesores de pared más pequeños. El tamaño de la pieza se verá
restringido por el tamaño de la cuba de trabajo de la máquina a usar.
Tamaño máximo de las piezas: 19x19x25cm; 25,5×25,5×25,5cm; 51x51x60cm.
No es posible anidar piezas unas sobre otras durante la fabricación.
Se requiere mucho tiempo para cambiar de tipo de resina.
Necesita un curado posterior.
Consideraciones geométricas:
Es recomendable orientar la pieza para que no haya cambios bruscos en la
sección que corresponde a cada capa, ya que si no se aprecia mucho el efecto
escalera.
A la hora de fabricar es importante tener en cuenta los esfuerzos que se quieran
aplicar a las piezas pues hay que evitar esfuerzos que tiendan a separar las capas.
Cuanta menos altura se utilice más económica será la pieza.
Soft PLA (Ácido Poliláctico Flexible)
Soft PLA es un material de impresión en 3D flexible que se siente y actúa tanto como el
caucho. Puede ser utilizado para hacer piezas que pueden doblar o debe flexionarse para
encajar en su entorno (tapones, correas, muelles, cajas del teléfono y más).
LayBrick
Material patentado de FormFutura, con unas características muy especiales, parecido a
la arenisca, el cual es perfecto para las representaciones de edificios y obras
arquitectónicas.
Este material no está hecho de arcilla, ni de hormigón como se piensa. La impresión final
puede (dependiendo de la configuración de impresión) tener un aspecto de arenisca,
pero el propio filamento no está hecho de eso. Laybrick es una mezcla de polímero y
polvo de yeso que conferirá una textura muy especial a las piezas que imprimas,
dependiendo de la temperatura a la que sometas al material durante la impresión. A
temperaturas alrededor de 165º, conseguirás una superficie lisa. Si lo llevas a 210º
obtendrás un tacto rugoso.
LayWood
Este tipo de material, apto para la mayoría de impresoras 3D, tiene un acabado áspero
que se asemeja a la madera. Además, su superficie es tolerante al serrado, lijado y fácil
en el momento de pintarlo. Concretamente, su composición es de un 40% de reciclado
de madera, y es un polímero que aporta las características necesarias para poder ser
fundido y extruido como si fuera un material de impresión convencional, tal como
el ABS o PLA.
El filamento Laywood no presenta malformaciones al trabajar con la cama caliente. La
temperatura de extrusión es amplia, partiendo de los 180 grados centígrados. A medida
que incrementemos la temperatura, el resultado de la impresión será más oscuro. El
hecho de poder conseguir distintas tonalidades,
Rango de temperatura de impresión recomendado por el fabricante se encuentra entre
175 ° C y 250 ° C. Como efecto secundario interesante, jugando con los ajustes de
temperatura en la extrusora le permite obtener diferentes acabados en la textura de
madera de la impresión. Una temperatura más alta creará un color más oscuro y las
piezas extrusionadas a temperaturas más bajas se obtendrá un acabado más ligero.
BendLay
Este material compuesto de fibra, llamado BendLay ha sido desarrollado por Kai Parthy,
inventor de los filamentos Laywoo-3D y Laybrick. La idea de su inventor es hacer un
material que respondiera a las deficiencias que presentan los termoplásticos ABS y PLA, y
que de esta forma pudiera servir de sustitutivo ante determinadas situaciones en las que
éstos dos no aportan las soluciones precisas a necesidades concretas.
Mientras que el material ABS es demasiado duro y la flexibilidad del PLA no deja lugar a
una fijación considerable, BendLay surge para unir las propiedades que faltan a uno y
otro, aportando flexibilidad, dureza y fijación.
A parte de estas características BendLay se presenta como un material de impresión 3D
claro como el policarbonato. La temperatura indicada de impresión, aunque es elevada,
no es extrema, situándose entre los 215º y 240º. La temperatura idónea donde se
alcanza una mayor adhesión de la capa es torno a los 240º, y la adhesión entre capas de
material impresas también es alta.
BendLay es clara como el policarbonato (como plexiglás) y, según el fabricante, es seguro
para los alimentos por lo que potencialmente puede ser utilizado en el envasado de
alimentos y productos sanitarios. Es una butadieno modificado (como ABS), pero se
deforma mucho menos y que tiene una alta adhesión entre capas, lo que es bastante
fácil de imprimir con. BendLay se pega muy bien a ABS y PLA, por lo que es adecuado
para las impresiones de varios materiales. Además, el fabricante afirma que es de alto
impacto resistente y casi irrompible, y con una dureza Shore de D65 se puede doblar
hasta 175%. Incluso maltratado de esta manera, usted no tendrá ningún blanqueadoras
de estrés de flexión.
Este nuevo filamento de impresión está especialmente indicado para la impresión 3D de
alimentos así como para su aplicación en el campo de la medicina. Responde bien ante
una velocidad de impresión elevada y alcanza su estabilidad térmica en torno a los 60º.
Para el proceso final del acabado de los objetos impresos, BendLay responde bien ante
una limpieza de material residual usando una simple acetona, otro de los puntos fuertes
de este nuevo filamento.
Su aspecto físico, claro, casi transparente, lo hace asemejarse más al termoplástico PLA
que al ABS, con una apariencia algo brillante.
FilaFlex
Filaflex es un material para impresión 3D flexible y elástico. Este material también se
puede combinar con materiales rígidos y hacer piezas compuestas. Es ideal para diseñar
y fabricar calzado a medida.
Hasta ahora, el plástico estándar utilizado en impresión tridimensional era rígido, y por lo
tanto no apto para ser integrado en prendas de vestir salvo en pequeños detalles. La
empresa Recreus acaba de presentar un nuevo tipo de plástico compatible con las
actuales impresoras 3D, pero que al enfriarse permanece suave y flexible.
El material, denominado Filaflex, permite, por ejemplo, diseñar y fabricar una pieza de
calzado completamente a medida en un material resistente pero que puede doblarse
con el pie. Filaflex, sin embargo, no es transpirable, por lo que seguimos necesitando
materiales adicionales si queremos tener una prenda realmente cómoda.
El grado de elasticidad de Filaflex lo hace ideal para ser utilizado en partes móviles como
activadores o cables tensores en un modelo con múltiples partes.
La impresión en 3D de zapatillas y el uso del Filaflex abre las puertas a la creación de
calzado a medida. Con este método sería posible diseñar y producir zapatillas
personalizadas, sobre todo con aplicaciones médicas. El diseño de estas prendas ya es
asunto de cada cual, y puede ser tan bonito o tan espantoso como el usuario quiera.
Sinterización Selectiva por Láser (SLS)
El proceso de impresión 3D denominado SLS fue inventado por Carl Deckard en 1986, y
se basa en sinterizar polvos en forma selectiva para construir una pieza.
La Sinterización selectiva por láser es una técnica de prototipado rápido que en vez de un
fotopolímero, en el caso del sinterizado se utilizan polvos de diferentes materiales cuyas
partículas miden 50 μm. Consta de dos plataformas, una de alimentación de polvo y otra
para la formación de la pieza. Un láser sinteriza las áreas seleccionadas causando que las
partículas se fusionen y solidifiquen. El modo de generación de las piezas es similar al de
la Estereolitografia, en el que los elementos son generados de capa en capa, iniciando el
proceso por las cotas más bajas y terminados por las superiores.
Funcionamiento
El láser va dibujando sobre una superficie de material en polvo. El suministro de este
material se realiza por un rodillo, desde un recipiente adyacente a la plataforma donde
se fabrica el modelo. El rodillo deposita el polvo comprimiendo levemente el mismo al
depositarlo. El modelo se va construyendo sobre una superficie elevadora, que a cada
pasada baja una cantidad equivalente al grueso de la capa depositada.
El láser sinteriza el material que ilumina. Para acelerar el proceso, el conjunto se
mantiene precalentado a una temperatura ligeramente inferior a la de fusión del
material. Asimismo, la atmósfera interior es de nitrógeno, para evitar riesgos de
explosión por polvo. El proceso se lleva a cabo en una habitación donde la atmósfera se
mantiene inerte y la temperatura está cerca de la fusión del polvo; estas precauciones
son necesarias para minimizar la energía requerida por el láser (utilizando láser a CO2
entre 50W 200W) y reducir al mínimo los efectos del cambio de fase, sus velocidades de
trazo de 3 a 10m/s y permiten espesores de capa de 0.02 a 0.2mm; estos equipos
pueden fabricar piezas de 25x25x21.5cm los de menor capacidad a 70x38x58 los de
mayor y requieren espacios de instalación de hasta 5x5x3m.
Cuando el modelo se ha fabricado, se eleva la superficie y se retira el exceso de polvo. De
ser necesario se puede realizar un acabado superficial. El resto del polvo sobrante debe
ser extraído y puede reutilizarse hasta un 30%. La pieza debe dejarse enfriar en la
máquina y, si se trata de grandes dimensiones, esta etapa puede durar hasta dos días.
En este proceso no se necesitan soportes, ya que la cama de polvo cumple ese rol. No se
necesitan curados posteriores en las piezas de polímeros mientras las de cerámica y de
metales tienen que someterse a un tratamiento, pero debido a que el objeto es
sinterizado puede ser poroso y no permite el acabado de la pieza con tela de esmeril.
Dependiendo de la aplicación, puede ser necesario infiltrar la pieza con cera o recubrirla
con resina epoxi para mejorar las propiedades mecánicas.
Materiales
Son polvos con tamaños medios de 48 a 93pm y puntos de fusión 63 a 192°C para los
polvos poliméricos, las piezas terminadas reportan resistencias a la tensión entre 1.8 y
44MPa para polímeros y entre 435 y 61OMPa para metales, igualmente módulos de
elasticidad de 7.4 a 5910MPa y de 137 a 138GPa, elongaciones de 1.5 a 130% para
polímeros y de 2 a 10% para metales.
En comparación con otros métodos de fabricación de adición de materiales, se pueden
producir piezas a partir de una gran variedad de materiales en polvo disponibles en el
mercado. Estos incluyen:
Polímeros tales como nylon o poliestireno.
Metales, incluyendo acero, titanio, aleación de mezclas.
Materiales compuestos y arena verde.
El proceso físico puede ser de:
Fusión completa
Fusión parcial
Sinterización en fase líquida.
Dependiendo del material, hasta el 100% de la densidad puede ser logrado con
propiedades de los materiales comparables a los de los métodos de fabricación
convencionales. De la elección del material depende la potencia necesaria del láser. Por
lo que en general se utilizan polímeros.
Ventajas:
Más firme que la tecnología de impresión 3D SLA. Se usa para fabricar piezas
estructurales y funcionales.
Soportan la humedad y temperaturas moderadamente elevadas (hasta 180ºC) sin
que se vean afectadas ni sus dimensiones ni las características del material.
Debido a la inexistencia de columnas de soporte en la generación de las piezas,
existe una mayor libertad de generación.
Es posible anidar piezas (unas sobre otras en la misma cubeta).
Los materiales son resistentes a los ataques químicos.
No necesita post-curado.
Autonomía de curado.
Fabricación multiserie.
Desventajas:
Acabado superficial rugoso debido a las micro esferas del material utilizado.
Propiedades mecánicas menores que las propiedades originales del material.
Complejidad en el cambio de materiales comparado con la tecnología de
impresión 3D FDM
Precisión superficial porosa.
Tolerancia dimensional variable según tamaño de pieza.
Velocidad de fabricación media.
Polímeros tales como nylon o poliestireno:
o Nylon 12 / Poliamida 12 (PA 12)
Un plástico de ingeniería durable con propiedades mecánicas equilibradas, térmicas
estables y fina característica de resolución superficie.
Aplicaciones:
- Los prototipos que requieren buena durabilidad y resistencia
- Bajo a medio volumen de fabricación directa de piezas de uso final
- Partes médicos que requieren el cumplimiento VI USP Clase o deben ser
esterilizados
- Conductos complejos de pared delgada
- Partes de aviones y automovilismo
- Cajas y carcasas
- Cajas de control automotrices, rejillas y parachoques
o Alumide (Aluminum Filled Polyamide)
Alumide es una mezcla de polvos de aluminio y polvo de PA, es resistente a las altas
temperaturas. Una aplicación típica de Alumide es la fabricación de piezas rígidas de
aspecto metálico para aplicaciones en la fabricación del automóvil (por ejemplo, pruebas
de túnel de viento o partes que no son relevantes para la seguridad), para pequeñas
series de producción, para los modelos ilustrativos (aspecto metálico).
Las superficies de las piezas hechas de este material se puede acabar por esmerilado,
pulido o recubrimiento. Una ventaja adicional es que se puede refinar muy fácilmente
por herramientas de desgaste, por ejemplo, fresado, taladrado o torneado.
Propiedades
- fácil de post-procesamiento, buena maquinabilidad
- rendimiento de alta temperatura
- conductividad térmica (limitado)
- alta rigidez
- relación bien equilibrada de densidad y rigidez
- excelente precisión dimensional
Aplicaciones:
- Partes que necesitan mecanizado.
- Partes con cargas térmicas
- Fabricación de piezas rígidas de aspecto metálico para aplicaciones en la
fabricación de automóviles (por ejemplo, pruebas de túnel de viento o partes que
no son relevantes para la seguridad)
- Inserciones de herramienta para inyectar y moldear pequeñas series de
producción
o PA 2241 FR
PA 2210 FR es una poliamida 12 en polvo con un retardante de llama química libre de
halógenos. En caso de incendio un revestimiento de carbonatación surge en la superficie
de la pieza, y aísla a la pieza. PA 2210 FR cumple la clasificación de protección de llama
UL 94 / V-0 de un espesor de pared mayor que o igual a 2 mm.
Propiedades:
- Retardo de la llama
- Libre de halógenos
- Buenas propiedades mecánicas
- Excelente comportamiento constante a largo plazo
Aplicaciones
- Aeroespacial
- Eléctrica y electrónica
- Partes totalmente funcionales, de plástico de alta calidad
- Piezas con mayores necesidades en materia de protección de llama
o TPU 92A-1
TPU 92A-1 es un material fuerte y flexible totalmente funcional. TPU 92A-1 es el único
material de impresión en 3D que combina:
- Elasticidad duradera
- Alta resistencia al desgarro
- Alta resistencia a la carga dinámica
- Alta resistencia a la abrasión
- Respuesta Rápida
- Buen rango de temperatura (-20 ° C a 80 ° C)
o Carbon Filled Nylon
Windform® XT es un material lleno de fibra de carbono con base de poliamida
compuesta. Es un material compuesto de prototipado rápido de nueva
generación, cuyas propiedades mecánicas avanzadas. En el mundo de la
producción rápida, hoy en día, que no encontrará en ningún otro material
comparable a éste.
Apariencia: material con base opaca de color negro compuesto de poliamida y
carbono con reflejos brillantes, Windform® XT es caracterizada por rigidez y
extremadamente altos UTS, excelente acabado superficial, resistencia al desgaste
extremo y reproducción óptima de detalle. Windform® XT ofrece una, mirada
chispeante negro seductor, apreciable en muchas aplicaciones de diseño.
Windform® XT es particularmente adecuado para aplicaciones que requieren
propiedades mecánicas superiores, de muy alto rendimiento, en tiempo rápido.
Aplicaciones:
- Aplicaciones aerodinámicas en el túnel de viento, en pista de carreras y en
el camino, prototipos funcionales para las carreras y en aplicaciones de
carretera.
- La versatilidad del producto y la tecnología utilizados permiten
innumerables posibilidades de utilización
o Duraform® EX Black y Duraform® EX Natural
Plástico de ingeniería de color negro resistente a los impactos con la dureza de
polipropileno moldeado por inyección (PP) y ABS.
Características:
- Propiedades mecánicas repetibles
- Fácil de procesar
- Color negro o natural consistente
Beneficios:
- Ofrece dureza de moldeado por inyección de ABS y polipropileno (PC).
- Construir prototipos que resisten abrasivos
- Pruebas funcionales
- Crear piezas precisas y repetibles como
- exigido por los fabricantes
- Aumentar las oportunidades de mercado a través de propiedades mejoradas
Aplicaciones:
- Los prototipos que requieren la dureza y la durabilidad de polipropileno
moldeado (PP) o ABS
- Conductos complejos, de pared delgada
- Cajas y carcasas.
- Las piezas con complementos de trancas y bisagras.
- Cajas de mando automotrices, rejillas y parachoques.
- Aeroespacial
- Vehículos aéreos no tripulados (UAV)
- Los impulsores
- Conectores
- Diseños de ajustes a presión (Snap-fit)
- prototipos funcionales que requieren del uso final.
- Apropiado para bajos a mediados volúmenes de producción.
o Duraform FR 100
Un halógeno y sin antimonio, la llama de plástico de ingeniería ignífuga, adecuado para la
fabricación rápida de piezas aeroespaciales y piezas que requieren UL 94V-0
cumplimiento. Posee excelente dureza, buena resistencia al impacto, es fácil de
procesar.
Beneficios
- Ofrece la dureza de la inyección Plásticos moldeados
- Construir prototipos que resisten pruebas funcionales
- Producir piezas duraderas de uso final
- Crear preciso y repetible piezas de encargo
- Incrementar las oportunidades de mercado a través de retardo de la llama
Aplicaciones
- Aeroespacial y cabina de la aeronave, compartimiento de carga.
- Ordenadores
- Electrodomésticos
- Equipo de telecomunicaciones
- Elementos de construcción y estructurales
- Transporte
- Conductos complejos de pared delgada
- Vehículos aéreos no tripulados (UAV)
- Cajas y recintos
- Conectores
- Bienes de consumo y deportiva
- Paneles de control de vehículos y rejas
- Parachoques
- Fabricación Rápida
o Duraform HST
Un plástico de ingeniería reforzado con fibra con una excelente rigidez, propiedades
mecánica aniso trópicas y resistencia a la temperatura.
Beneficios:
- Sobresale en aplicaciones de carga a temperaturas más altas
- Producir piezas de uso final duraderos sin herramientas
- Construir prototipos que resisten las pruebas funcionales
- Crear piezas precisas y repetibles según lo exigido por los fabricantes
- Superficies de las piezas acabadas lijables y se pueden pintar
Aplicaciones:
- Cajas y recintos
- Los impulsores
- Conectores
- Artículos deportivos
- Prototipos funcionales que se acercan del uso final con propiedades de rendimiento
- Piezas que requieran maquinado o unirse con adhesivos
- Partes que necesitan rigidez
- Partes sometidas térmicamente
o Flex
Un material durable, similar al caucho con una buena resistencia al desgarro y resistencia al
estallido con un buen acabado superficial.
Beneficios:
- Resiste la flexión y flexión
- Infiltración de poliuretano lo hace impermeable y mejora la resistencia al
estallido
Aplicaciones:
- Prototipos durables y piezas finales que requieren propiedades similares al caucho
- Bajo a medio volumen de fabricación directa de piezas de uso final
- Juntas, mangueras y sellos
- Calzado atlético
o FR-106 Flame Retardant
Material de láser de avanzada FR-106 es un compuesto de poliamida diseñado
específicamente para la producción de piezas con excelente capacidad ignífuga,
manteniendo las propiedades mecánicas superiores. Piezas fabricadas a partir de la
exposición de material de alta dureza y resistencia al impacto FR-106. FR-106 partes
pueden ser fabricados para espesores muy bajos, tan bajos como 0,030 ", sin
comprometer retardo del fuego y tenacidad. Esto permite a los ingenieros y diseñadores
para disminuir espesores de pared, ahorro de espacio y peso en sus productos. Incluso
en estos espesores muy bajos, partes FR-106 pasan fácilmente pasan la prueba
desafiante 60 segundos de combustión vertical, así como pruebas de humo y toxicidad.
Beneficios:
- Retardante de llama
- Libre de halógenos y antimonio
- Baja densidad de humo y toxicidad
- Fácil de procesar
- No emite de gases corrosivos
- Cumple con los requisitos de densidad y toxicidad de humos aeroespacial
o Glass Filled Nylon PA 615
Posee 50% de vidrio en esferas para mejorar la estabilidad dimensional, aumento de la
rigidez, y aplicaciones de alta temperatura llena en comparación con PA estándar
Beneficios:
- Tamaño de las partículas de vidrio bien controlado para un acabado más alto
detallada superficie
- El aumento de la reciclabilidad sobre otras poliamidas.
Aplicaciones:
- Componentes de motores de automoción
- Aplicaciones de moldes y utillajes
- Geometrías complejas que requieren la precisión y la función de resolución
- Ideal para aplicaciones robustas que requieren rigidez a temperaturas elevadas
Aplicaciones:
o Glass Filled Nylon PA 616
Posee 50% de vidrio en esferas para mejorar la estabilidad dimensional, aumento de la
rigidez, y aplicaciones de alta temperatura llena en comparación con PA estándar. Puede
ser procesado en cualquier plataforma de Sinterización láser.
PA 616 es ligeramente menos reciclable en comparación con PA-615, pero produce un
acabado de superficie liso.
o Nylon 11
Material de poliamida resistente con propiedades mecánicas equilibradas,
procesabilidad y fina característica resolución superficie. Cumple con las pruebas USP
clase VI.
Aplicaciones
- Conductos complejos de pared delgada
- Cajas y recintos
- Impulsores y conectores
- Artículos deportivos
- Salpicaderos de vehículos y rejas
- Las aplicaciones médicas que exigen el cumplimiento de la USP,
biocompatibilidad
- Prototipos funcionales que se acercan del uso final con propiedades de
rendimiento
- Apropiado para bajo a mediano volumen de fabricación rápida
- Diseños de ajustes a presión (Snap-fit)
o PA 2200
PA2200 es un polvo fino sobre la base de poliamida 12. En comparación con la poliamida
estándar 12, se caracteriza por una mayor cristalinidad y alto punto de fusión. PA2200
contiene estabilizadores contra la oxidación.
o Prime Cast 101
PrimeCast 101, un polvo gris sobre la base de poliestireno, se adapta especialmente para
fundición de precisión debido a su excelente precisión dimensional y su bajo punto de
fusión.
Propiedades
- Alta precisión dimensional
- Bajo contenido residual en cenizas
- Muy alta calidad de la superficie
- buena resistencia para su uso como patrón perdido
Aplicaciones:
- Patrones para fundición de precisión
- El material está optimizado para un mínimo contenido de residuos después de la
quema de residuos de salida.
o PEEK
El Peek un polímero termoplástico, robusto, ligero y resistente al calor y a los productos
químicos.
PEEK es un polímero ultra alto rendimiento utilizado en implantes biomédicos y otras
aplicaciones muy exigentes.
Polyjet o Multijet (MJM)
Es una tecnología que combina las tecnologías de impresión y solidificación mediante luz
ultravioleta en el mismo cabezal. Se utilizan resinas para la fabricación y a día de hoy es
una de las tecnologías más precisas.
El proceso se sustenta principalmente en el cabeza, llamado jet, que es la parte
fundamental del sistema. El cabezal inyecta material en estado líquido sobre una
superficie. Éste es el sistema de impresión 3D más parecido a una impresora particular
que podemos tener en nuestros hogares pero en lugar de inyectar gotas de tinta en el
papel, inyectan capas de fotopolímero líquido que viene en cartuchos que pueden ser de
distintos tipos de materiales líquidos que se aplicarán en una base mediante inyectores
que se pueden curar en la misma mediante luz UV.
Polyjet
La tecnología Polyjet es una de las tecnologías más recientes para el prototipado. Fue
patentada en el año 2000 por Objet Geometries, una empresa israelí, tan solo un año
después de su creación (1999).
Una de las características de esta tecnología es que es capaz de inyectar capas con
muchísima precisión, llegando hasta las 16 micras. En la actualidad es una de las más
avanzadas del sector permitiendo trabajar con dos materiales simultáneamente para
crear piezas bimaterial.
En los laterales del cabezal hay dos fuentes de luz UV que ayudan al material a
solidificarse nada más ser inyectado, lo que genera piezas duras y firmes que pueden
usarse recién terminado el proceso.
Es necesario el uso de un material de soporte en caso de necesitarlo en voladizos o
similares. Una vez que la pieza está acabada, este material se elimina con agua a presión
y nos deja la pieza preparada para su uso.
Esta tecnología es un de gran nivel por lo que, en una evaluación de características,
veremos que encontramos más ventajas que desventajas:
Ventajas:
Altísima calidad con capas de hasta 16 micras.
Gran precisión, por el mismo motivo.
Es muy rápido, pues un breve lavado con agua es suficiente para dejar la pieza
lista para su uso.
Proporciona una acabado superficial excelente sin falta de postcurados.
Es limpio y seguro.
Puede instalarse en cualquier sitio ya que no produce ruidos ni humos.
Las tolerancias estándar de: +/- 0,005 "por primera pulgadas, +/- 0,002" en cada
pulgada a partir de entonces.
En la altura z (vertical), tolerancias estándar de +/- 0.01 "por primera pulgadas,
+/- 0,002" en cada pulgada a partir de entonces.
Desventajas:
Requiere post proceso, aunque sea rápido.
El material soporte no se puede reusar.
Los materiales que usan estos procesos son foto polímeros dentro de una gran variedad
de acabados. Por ser un proceso patentado por Objet Geometries, tiene el monopolio de
recursos con resinas en colores azules, blancos y transparentes resistentes a tensión y
flexión de 65 y 110 MPa respectivamente, y un alargamiento de rotura de hasta el 25%.
Las capas generadas crean un modelo 3D. Los modelos completamente curados se
pueden manipular y usar de inmediato, sin necesidad de una curación posterior
adicional. Además de los materiales de modelo seleccionados, la impresora 3D también
inyecta un material de soporte similar al gel especialmente diseñado para mantener los
salientes y las geometrías complicadas. Se elimina fácilmente a mano y con agua
Las impresoras OBJET permite imprimir varios materiales facilita la aplicación de una
serie de especificaciones en el mismo diseño (como flexibilidad, durezas, colores o
incluso sabores) que se pueden combinar de acuerdo a las necesidades exigidas.
Multi Jet
3D Systems sobresalió ante la tecnología Polyjet de Objet Geometries, y desarrolló este
sistema consistente en depositar, siempre capa a capa, un material acrílico y soportes de
cera que se eliminan en un horno a 70 °C.
Se imprimen piezas a color dado que se podrían poner varios cabezales inyectores,
además del que suministra cera para el soporte. El cabezal cuenta con fuentes de rayos
UV que ayudan a la solidificación del material. Un aspecto a señalar es el proceso
llamado milling stage donde se quita material extraño de la capa superior garantizando
que la capa sea plana.
Otra característica incluye típicamente en esta tecnología es una etapa de molienda
avión. Entre cada capa de un plano se enrolla sobre el modelo, cortando el material
extraño fuera de la capa superior. Esto asegura que la capa es precisamente plana. Esto
tiene algo que ver con la velocidad de impresión lenta.
Ventajas:
Es eficiente y económica.
Ofrece alta precisión y definición (milling stage).
Usa termo polímeros bastante baratos.
Es bastante rápida.
Permite su uso en oficinas y similares.
Superficie final suave.
Desventajas:
Bajo volumen de construcción.
Variedad de materiales limitada.
Se requiere un postproceso para quitar la cera.
Materiales
Polipropileno
Material duro, muy flexible y resistente. Le permite a los prototipos de precisión de
impresión 3D tengan la apariencia y se comporten como polipropileno.
Entre ellos tenemos:
Endur (RGD450)
Endur (RGD450) es un fotopolímero polipropileno simulada avanzada con tenacidad
mejorada, una mayor estabilidad dimensional y gran acabado superficial. Presentado en
un color blanco brillante.
Para mayor versatilidad, 20 materiales Digital Materials se combinan con Endur con
fotopolímeros flexibles para crear toda una gama de tonalidades en escala de grises y
valores de dureza Shore A.
Durus (RGD430) es el material de polipropileno simulado original y exhibe una gran
resistencia a impactos y una elongación a la rotura del 44 por ciento.
Aplicaciones:
Envases y embalajes reutilizables.
Flexible, aplicaciones de ajuste a presión y bisagras vivas.
Juguetes, cajas de baterías, equipos de laboratorio, altavoces y componentes de
automoción.
Electrodomesticos
Materiales Digitales
PolyJet Materiales Digitales son materiales compuestos creados por chorro
simultáneamente de dos materiales PolyJet estándar diferentes. Los dos se combinan en
concentraciones y estructuras para proporcionar propiedades mecánicas deseadas y
para proporcionar una visión más cercana de cómo funciona y se siente el producto final
deseado. Con dichos materiales también puede simular plásticos estándar como el ABS
de grado de ingeniería.
Cada uno de los más de cien materiales digitales se basa en diversas combinaciones de
los 17 fotopolímeros PolyJet principales.
Un solo prototipo puede contener hasta 14 propiedades de materiales distintas, todas
creadas en un único proceso de construcción. Puede simular productos hechos de
elastómero y caucho al crear materiales digitales con un rango A completo en la escala
Shore, que incluyen: Shore 27, 40, 50, 60, 70, 85, 95.
ABS digital
Digital ABS (fabricado dentro de la impresora 3D a partir de RGD515 y RGD535) está
diseñado para simular plásticos de ingeniería ABS estándar combinando resistencia de
alta temperatura y alta resistencia. Digital ABS2 ofrece dichas propiedades además de
una mayor rigidez y resistencia en paredes de menos de 1,2 mm (0,047 pulgadas).
Ambos materiales son adecuados para cualquier que requiera la máxima resistencia al
impacto y absorción de golpes que permite la tecnología PolyJet.
Aplicaciones:
Prototipos funcionales
Herramientas de fabricación
Moldes, incluyendo moldes por inyección
Piezas de encaje a presión para su uso a altas o bajas temperaturas
Piezas eléctricas, carcasas, carcasas para teléfonos móviles
Piezas y tapas del motor
Material Odontológico
Material está diseñado especialmente para la odontología digital y aplicaciones de
ortodoncia, incluyendo modelos de piedra y alineadores. Estos materiales opacos de
gran rigidez combinan la visualización detalles precisos con alta estabilidad dimensional.
Estos materiales ofrecen un espesor de capa sorprendentemente fino de 16 micras para
conseguir reproducir características pequeñas con gran detalle.
Entre estos tenemos:
VeroDent (MED670), un material en tono melocotón que ofrece detalles de alta calidad,
resistencia y durabilidad
Aplicaciones:
Modelos dentales
VeroDentPlus (MED690), Material de color beige oscuro con combinación perfecta de precisión
dimensional, resistencia mecánica y economía de fabricación que está demandando el sector
médico dental.
La combinación de una alta precisión y una apariencia visual similar a la que ofrecen los modelos
de yeso, permite la visualización excepcional de detalles en los modelos dentales impresos en
3D.
Aplicaciones:
Coronas
Implantes
Puentes
Aplicaciones diversas de ortodoncia
VeroGlaze (MED620), un material blanco opaco diseñado para ofrecer la mejor
combinacion de de colores en la industria con propiedades materiales similares a
VeroDentPlus. Combina calidad superior, precisión, y produce eficientemente aspecto
natural en los modelos dentales con detalles y resolución fina. Se usa temporalmente en
el interior de la cavidad bucal, con una duración de hasta 24 horas.
Aplicaciones:
Coronas venner o de metal con frente estético.
Moldes de diagnostico
Material biocompatible transparente (Clear Bio-Compatible MED610)
El material, que combina bio-compatibilidad con la transparencia clara como el agua
aprobado. Ofrece una gran estabilidad dimensional y es totalmente transparente. El
material es medicamente aprobado para aplicaciones que requieran un prolongado
contacto con la piel durante más de 30 días y contacto a corto plazo con la mucosa de
hasta 24 horas. Funciona con la mayoría de impresoras 3D basadas en la tecnología de
inyección.
El material biocompatible tiene cinco aprobaciones médicas incluidas citotoxicidad,
genotoxicidad, hipersensibilidad retardada, irritación y plástico USP clase VI.
Aplicaciones:
Es utilizado por médicos y odontólogos.
Accesorios de ortodoncia
Bandejas de la boca
Dentadura completa y parcial try-ins
Guías quirúrgicas dentales y ortopédicas (comprobando el ajuste personalizado
de guías quirúrgicas)
Los dentistas pueden utilizar fácilmente en 3D personalizado guías quirúrgicas impresas
en la boca y un mejor seguimiento de los tejidos blandos debajo para garantizar un
procedimiento dental más seguro y exitoso.
Similar al Caucho
Con fotopolímeros PolyJet tipo caucho, se puede simular goma con diferentes niveles de
dureza, elongación y resistencia al desgarro. Posee dureza Shore A y esta disponible en
varios colores opacos y translúcidos, material de goma-como le permite simular una
amplia variedad de productos terminados.
Aplicaciones:
Modelos de exposición y comunicación
Bordes de caucho y sobremoldeado
Revestimientos suaves al tacto y superficies antideslizantes para herramientas o
prototipos
Tiradores, empuñaduras, juntas de picaporte, selladores, mangueras, calzado.
La familia PolyJet de materiales similares a la goma incluye TangoGray , TangoBlack,
TangoPlus(traslucido) y TangoBlackPlus (negro avanzado) .
Rigido Opaco
Combinando la estabilidad dimensional y una excelente visualización de detalles en gris,
negro, blanco y azul la familia opaca rígida PolyJet está destinado a las creaciones de
plástico de simulación y prototipos realistas capaces de superar prueba de ajuste, forma
y función, piezas ensambladas con movimiento. También puede producir plantillas,
troqueles y herramientas de fabricación precisos y suaves; el tono azul es ideal para el
moldeado de silicona
Tipos de materiales Rígido Opaco:
Material rígido opaco blanco (VeroWhitePlus RGD835)
Material rígido opaco gris (VeroGray RGD850)
Material rígido opaco azul (VeroBlue RGD840)
Material rígido opaco negro (VeroBlackPlus RGD87)
Materiales Transparentes
Material transparente (RGD720) es una resina PolyJet clara de multiples usos para la
simulación de plásticos estándar transparentes. Combina una excelente estabilidad
dimensional con suavidad superficial.
Material transparente (VeroClear-RGD810) es un material rígido, incoloro con estabilidad
dimensional de propósito general, se usa para la construcción de de modelos de gran
detalle y simulación visual de termoplásticos transparentes tales como PMMA.
Aplicaciones:
Forma y prueba de ajuste de las piezas claras o ver a través.
Vidrio, cajas, las cubiertas de alumbrado y cubiertas de luz.
La visualización del flujo de líquido.
Aplicaciones médicas.
Modelado artístico y exhibición
Alta temperatura
Material de alta temperatura (RGD525) tiene estabilidad dimensional excepcional para
las pruebas de función térmica de partes estáticas. El material puede simular el
rendimiento térmico de los plásticos de ingeniería y resulta ideal para ensayos de
aplicaciones tales como flujo de aire caliente o flujo de agua.
La combinación de material de alta temperatura con materiales similares al caucho
permite crear distintos valores Shore A, tonalidades de gris y materiales funcionales
rígidos con mayor resistencia a la temperatura.
Aplicaciones:
Piezas de alta definición con una excelente calidad superficial.
Modelado de exposiciones bajo fuertes condiciones de iluminación.
Plantillas y troqueles resistentes al calor
Post procesamiento, incluidos los procesos de pintura, encolado o metalizado
Grifos, tuberías y electrodomésticos
Pruebas de aire caliente y agua caliente
VisiJet® SL Flex
Visualización y sensación como Polipropileno
De color blanco opaco
Alta flexibilidad y retención de la forma
Alta resolución y precisión característica
Ideal para ensambles de ajuste a presión.
VisiJet® SL Clear
Visualización y sensación como Policarbonato
Apariencia nítida
Rígido y duradero
USP clase VI capaz
Ideal para "ver-a través" aplicaciones
QuickCast ™ capaz de producir modelos de patrones de fundición
VisiJet® SL Tough
Rendimiento similar a ABS/PP
Color opaco gris
Alta durabilidad y resistencia al impacto
Ideal para la forma, ajuste y pruebas de función
Patrones maestros para moldeo RTV / silicona
VisiJet® SL Impact
Rendimiento similar a ABS/PP
De color blanco opaco
Excepcionalmente resistente y duradero
Ideal para impugnar asambleas funcionales y exigentes aplicaciones
Pequeño lote aplicaciones de fabricación directos.
VisiJet® SL Black
Apariencia y sensacion similar a ABS
Color negro
Alta resistencia y buena estabilidad dimensional
Ideal para la industria automotriz y de bienes de consumo de prototipos
Ideal para carcasa de la electrónica
VisiJet® SL e-Stone ™
Extrema precisión y repetibilidad
Alto contraste de color melocotón, reemplaza piedra dental
Ideal para restauraciones de coronas y puentes
Modelos de trabajo para marcos parciales
Aplicaciones de termoformado de ortodoncia
VisiJet® SL HiTemp
Resistencia a las altas temperaturas de 130C + (266F +)
Translúcido
Resistente a la ha humedad y químicamente con alta rigidez
Propiedades estables a largo plazo
Ideal para pruebas de componentes bajo el capó.
VisiJet® SL Jewel
Colada directa de los patrones de la joyería
El color azul de alto contraste
Reducir el costo y el proceso de la velocidad con la fundición de piedra en el lugar
Modelos que requieren alto detalle
Excelente resolución y precisión
VisiJet M3 Dentcast Dental
Material Encerado
producción de prótesis dental encerados para alta calidad, coronas de superficie
lisa, cofias y otras relacionadas con prótesis dentales y restauraciones.
El material proporciona una precisión repetible para asegurar cada ajuste
adecuado
VisiJet® M3 Crystal
Un plástico de ingeniería de rendimiento para una mayor durabilidad y
estabilidad ideal para pruebas funcionales y aplicaciones de mecanizado rápido.
Este material también proporciona una verdadera mirada plástica y sentir de una
amplia gama de aplicaciones de uso de prototipos y final
USP clase VI certificado para aplicaciones médicas aprobadas.
VisiJet® M3 ProCast
Ofrece mejor rendimiento de micro-fundición directa de la industria para una variedad
de aplicaciones tales como extremadamente pequeña y los instrumentos médicos
delicados, dispositivos y otras aplicaciones de metal fundido personalizado.
VisiJet® M5 Black
Resina acrílica de color negro..
Alta elongación
Plásticos duraderos
Alta resistencia que emula el polipropileno.
VisiJet® M3 Navy
Material Plástico (color azul) proporciona una solución económica para los
modelos generales.
Se utiliza comúnmente para patrones de sacrificio para numerosas aplicaciones
de fundición directa.
VisiJet® M3-X
Apariencia y el rendimiento de moldeado por inyección de plástico ABS
Ideal para la creación de prototipos y maquetas de productos
Aplicaciones finales que requieren dureza extrema y resistencia a altas
temperaturas.
Acabado blanco Impresionante
Visijet M5-X
Resina acrílica de color blanco que emula características del ABS y el
polipropileno.
Plásticos duraderos y de alta elongación
Este material hace que las piezas blancas brillantes que parecen que han sido
moldeados por inyección.
Piezas hechas de este material son rígidos, por lo que es un excelente ajuste para
envasar productos como botellas, plásticos para el hogar, tuberías, válvulas y
otras partes que requieren rigidez.
.
VisiJet® M3 Hi-Cast
Establece el estándar para la definición de función, exactitud y precisión.
Material 100% cera de color azul oscuro,
Fundición de cera perdida en el sector de elementos de finos detalles tales como
joyas y micro-médica y aparatos eléctricos.
Manufactura de Objeto Laminado (LOM)
Es una sistema de creación rápida de prototipos desarrollado por Helisys Inc. Dicho
proceso comienza con la capa de fabricación con la hoja de papel, plástico o metal
recubiertos con adhesivo que se adhiere a la base con un rodillo calentado. Entonces el
láser o cuchilla traza el contorno de la capa de acuerdo a la forma determinada. Las
áreas que no forman parte de la pieza son esgrafiadas para facilitar la retirada del
material de desecho. Una vez que se completa el corte por láser o cuchilla, la plataforma
se mueve hacia abajo y hacia afuera del camino de manera que el material nuevo pueda
ser laminado en su posición, una vez que el material nuevo está en posición, la
plataforma se mueve hacia atrás hasta que una capa quede por debajo de su posición
anterior, el proceso se repite hasta terminar la pieza.
Esta tecnología de fabricación aditiva presenta un bajo coste debido a la materia prima,
fácilmente disponible. La precisión dimensional es ligeramente menor que la de la
estereolitografia y sinterización selectiva por láser, pero no es necesario etapa de
molienda. Se pueden hacer piezas relativamente grandes.
El equipo lo componen los siguientes sistemas:
Óptico: láser, sistema de deflexión y cabezal óptico.
Alimentador: provee el material en condiciones adecuadas de temperatura.
Elevador: baja el espesor de la hoja con cada capa.
Laminador: Rodillo caliente para la adhesión de la capa.
Ventajas:
Permite el uso de una gran variedad de materiales y, por tanto, la creación de
objetos con muy variopintas características.
En piezas grandes, voluminosas y gruesas, es tremendamente ventajosa, pues el
láser (o cuchilla) solo delimita el contorno sin tener que pasar por todo la sección,
lo que ahorra mucho tiempo en piezas gruesas.
Alta precisión en lo referente a contracciones, tensiones residuales o internas.
No requiere soportes adicionales porque la periferia misma hace las veces de él.
Desventajas:
Es complicado controlar la potencia del láser para que corte la capa correcta.
No da buenos resultados con capas muy delgadas porque el prototipo puede
sufrir daños sin no se retira el sobrante con las precauciones adecuadas.
El adhesivo juega un papel determinante en la pieza, que según el material,
reaccionará de una manera u otra.
Se necesita personal preparado para retirar el sobrante, pues es la parte más
delicada del proceso, en la que se podría dañar la pieza con mucha facilidad.
Los materiales más usados son papel, plásticos y, a veces, cerámicos y metal.
Todos ellos con sus respectivos adhesivos.
Foto polimerización por luz UV - SGC (Solid Ground Curing)
Fue creada por la Israelí Cubital en 1991.La base del funcionamiento es la misma que la
usada en SLA solo que usa rayos UV que actúan en toda la capa simultáneamente en
lugar de usar un láser que se centra en un punto.
Funcionamiento:
Esta tecnología hace un curado del fotopolímero en cada capa. Se coloca una máscara
sobre la superficie del polímero líquido y se proyecta la luz UV de manera que cura toda
la capa, que requiere de dos a tres segundos para estar lista.
Tras haberse solidificado la capa, por estar expuesta a luz UV de alta energía, se retira la
máscara y se coloca a siguiente habiendo retirado el líquido sobrante y rellenado con
cera caliente los huecos, que además actuará de soporte. Éste proceso requiere crear
una máscara para cada capa, basándose en el diseño de CAD lo que no es muy cómodo.
Pero compensa creando una capa de una vez.
Materiales:
Fotopolímeros y resinas fotosensibles.
Aplicaciones:
Fabricación de modelos para:
- Presentaciones de diseño conceptual.
- Diseño de pruebas.
- Test de ingeniería.
Herramientas y aplicaciones de fundición.
Medicina. Diagnóstico, material quirúrgico, diseño de prótesis, etc.
Ventajas:
Según Cubital se obtiene mayor precisión y mejores propiedades mecánicas
debido a la forma de polimerización.
Se pueden generar varias piezas de una vez.
Rara vez se requiere soporte, gracias a la utilización de la cera.
Las piezas generadas no presentan efecto de contracción.
Presentan gran resistencia y alta estabilidad estructural lo que les hace ser menos
frágiles.
No se necesita proceso de post-curado.
Es capaz de generar partes muy complicadas sin gran dificultad.
Se puede interrumpir el proceso y borrar las capas erróneas.
Limitaciones:
El equipo es más caro y pesado, pudiendo llegar a los 400.000€ y las cinco
toneladas. Son de gran tamaño.
Conlleva mayor complejidad lo que supone tener personal cualificado
supervisando el proceso en todo momento.
En la fabricación se pueden producir virutas de cera que deben ser limpiadas de
la máquina, así mismo estas partículas se pueden quedar atascadas en grietas o
rincones de la pieza en fabricación.
En el proceso de fabricación se puede llegar a generar un nivel de ruido muy
superior al de otros procesos.
Los modelos son traslucidos y quebradizos.
Consideraciones geométricas:
Tamaño máximo de las piezas: 35,5x51x51cm.
Posibilidad de creación de piezas grandes y complejas.
En cuanto a materiales, Cubital ofrece una resina de fotopolímero como opción única y
no hay demasiado abanico para elegir. Lo bueno es que esta resina tiene muy buenas
propiedades de resistencia a la tensión y de alargamiento de rotura, aunque no sea nada
flexible
Fusión por rayo de electrones (EBM)
Esta tecnología, es propiedad de la marca de origen sueco Arcam AB, que tiene su sede
en Gotemburgo. Consiste en fusionar un polvo de metal en vacío (para evitar
porosidades y defectos) usando un haz de electrones.
El proceso comienza con una fina capa de polvo de metal que se distribuye
uniformemente a través de la cámara de impresión por un rodillo automatizado. El lecho
de polvo es elevado a una cierta temperatura óptima para la posterior fusión. Entonces,
el un chorro de electrones desprendidos por un filamento de tungsteno situado en la
parte azul clara de la figura (Incandescent Cathode), que está a un voltaje de 60kV, lo
que, junto con una intensidad regulable entre 0 y 50mA, genera un pico de potencia de
3000W. Comienza a moverse a través del polvo fundiendo una sección transversal del
objeto. Bobinas electromagnéticas generan unos determinados campos magnéticos que
enfocan y dirigen el chorro para que actúe donde sea requerido y así proporcionar un
control rápido y preciso del haz que permite mantener de forma simultánea a varios
bloques de fusión. Esto implica que varias partes del objeto se pueden construir al
mismo tiempo, mejorando notablemente los tiempos de impresión. Finalizada una capa,
una nueva capa de polvo se extiende sobre la parte superior de la capa anterior y el haz
de electrones procede a formar la siguiente sección transversal.
Cuando el objeto está totalmente impreso, está rodeado de exceso de polvo sin
fundir. Ese exceso de material proporciona soporte para geometrías complejas y
salientes que podrían requerir soportes especiales en otros procesos de impresión 3D.
Debido a las altas temperaturas que sufre el material, no se suelen aplicar post-curados,
porque las propiedades son buenas ya de por sí. No obstante, si el enfriamiento no es
muy homogéneo, podrían tener lugar torsiones en la estructura.
Todo el proceso puede supervisarse con una mirilla incorporada (Telescope) y la cámara
trabaja a vacío (para evitar posibles oxidaciones), por lo que la máquina ha deser
totalmente hermética.
Ventajas
No hay limitaciones geométricas, pues se puede concentrar el haz donde se
quiera, dando así una gran libertad al diseño.
Minimiza las tareas de ensamblaje.
Gracias a que los materiales son metálicos, las propiedades mecánicas son
excelentes.
Reduce tiempos y costes de fabricación.
Da holgura económica a sectores con piezas más específicas como el aeroespacial
o el médico.
Impulsa la mejora en el diseño porque, si se desea cambiar, no se incurre en los
costes fijos derivados de nuevos moldes, matrices, utillajes.
Desventajas
Las impresoras 3D de EBM son muy caras
requieren de un personal muy especializado para su manejo, por lo que la
inversión inicial es muy alta.
la superficie final de las piezas es rugosa, haciendo necesario un post procesado
mecánico si la aplicación lo requiere.
Aplicaciones
La industria médica
La industria aeroespacial
La industria automotriz
El EBM es ideal para aplicaciones donde se requiere alta resistencia o altas temperaturas
ya que, por su forma de crear el material, consigue unos materiales altamente densos. Se
usan metales como titanio, acero inoxidable, cobre, aluminio.
Proyección por aglutinante (DSCP) o impresión 3D (3DP)
Esta tecnología creada originalmente para la producción de conchas de cerámica y
desarrollado en el MIT de Massachusetts y posteriormente desarrollada por Z Corporation, y
ha encontrado una aplicación considerable en la producción de componentes de metal y
en el modelado conceptual
Funcionamiento
El cabezal de impresión se mueve a través del lecho de polvo añadiendo el agente
aglutinante formando la primera sección transversal. El aglutinante se deposita en áreas
correspondientes a las secciones transversales de la pieza sólida conforme al modelo 3D
diseñado. Este aglutinante mantendrá el polvo fijo mientras que el polvo restante
permanece libre hasta el final del proceso, sirviendo de apoyo a la pieza en construcción.
La pieza se va generando así capa a capa y se construye sobre una plataforma cuyo nivel
está controlado por un pistón. Cuando se completa una sección transversal, el pistón
antes mencionado baja y permite agregar una capa nueva de polvo sobre su superficie,
repitiéndose el proceso para cada capa. El prototipo va creciendo capa a capa en el
pistón hasta que se completa su generación, por último se eleva el pistón y se aspira el
polvo suelto dejando al descubierto la pieza completa. La pieza requiere de un post-
tratamiento de tipo térmico y químico, para evitar que la pieza se deteriore y además
para mejorar las características mecánicas del producto; en particular, se realizan
tratamientos de infiltración para asegurar que el producto sea macizo. Si se imprime en
color, un cartucho estándar de impresora de inyección de tinta añade el color sobre el
aglutinante y el polvo
El aglutinante debe poseer las siguientes características:
La solución inyectada debe contener un alto porcentaje de adhesivo y tener baja
viscosidad
La solución debe ser ligeramente conductora para facilitar el labor del cabezal de
impresión
El adhesivo se debe secar con rapidez antes de poder aplicar una segunda capa
de polvo.
Materiales de impresión
Cerámica, resinas, cristal, metal (aluminio, acero inoxidable y plata), termoplásticos y
ceras.
Ventajas
Gran variedad de materiales, posibilidad de imprimir en colores
Tecnología fácil de usar, es la tecnología más económica para imprimir metales.
Desventajas
Piezas en general frágiles
Al imprimir en materiales metálicos el postprocesado es largo.
Aplicaciones
Prototipado rápido para la industria
Utillaje (tooling)
Modelos para aplicaciones científicas y de diseño
Aplicaciones
Odontología:
Tradicionalmente, las impresiones son tomadas directamente en la boca del paciente
mediante materiales de impresión, y a partir de éstas, se obtiene el modelo, es decir, el
negativo o duplicado que puedan ser desde un diente hasta arcadas completas o zonas
desdentadas., que debe ser idéntico al cuerpo impresionado.
Hoy en día, la odontología se ha incorporado a la conocida “era digital”, dando lugar a
cambios sustanciales en la clínica dental. La odontología digital los campos de aplicación
son amplio y faltan muchos por descubrir. En el ámbito de las impresiones, se han
desarrollado numerosas tecnologías que tienen componentes controlados por el
ordenador o sistemas digitales dentales que permiten obtener réplicas de los tejidos de
la cavidad bucal de forma muy precisa y fiable y así poder para hacer coronas, dientes
artificiales y aparatos de ortodoncia, como abrazaderas. Las impresiones digitales se
obtienen mediante una cámara intraoral que se pasa alrededor del diente, ofreciendo así
una imagen tridimensional. La odontología tradicional es un proceso que lleva tiempo
que tarda semanas. La impresión 3D ha permitido hacer estos objetos dentales en menos
de un día.
La idea subyacente en la incorporación de estas tecnologías es la de hacer de
manera más eficiente las tareas que en la actualidad se realizan de una manera artesanal
o tradicional (que se basa en dispositivos como taladros eléctricos, moldes de yeso) y
que puede llevar a errores y posibles problemas futuros una vez implementados en el
paciente
Obtener una restauración precisa mediante la toma de impresiones convencionales no
siempre es posible y en muchas ocasiones la calidad irregular de la impresión provoca la
repetición de la misma, malos resultados clínicos y malos resultados estéticos. Las
soluciones de impresión digital resuelven, en gran medida, muchos problemas
ofreciendo impresiones precisas desde el inicio y los dentistas con esta tecnología
pueden diagnosticar al instante enfermedades como la caries.
Por medio de un software se puede determinar movimientos y posiciones que debe
tener la ortodoncia de cada paciente. Estos nuevos aparatos de creación digital no son
fijos, por lo que el paciente puede ponérselo y quitárselo cuando quiera. Esta tecnología
efectiva ideal para tratamientos que requieran mucho tiempo, grandes cambios y así la
evolución del paciente es mucho más rápido y más seguro que escribir todo en papel.
Gracias a materiales tan manipulables como algunos metales, plásticos y otras aleaciones
relacionadas, las impresoras 3D pueden elaborar prótesis dentales siguiendo las
instrucciones de una imagen tridimensional y las órdenes que la misma le envía para
fabricar objetos capa por capa. Una de las grandes posibilidades de la odontología digital
es la oportunidad de conseguir una prótesis para cada problema dental y sobre todo
para cada paciente. Esto va a suponer no sólo una revolución en el sector de producción
de implantes dentales, prótesis o incluso ortodoncias.
Ventajas y desventajas de modelos digitales frente a los modelos tradicionales.
Ventajas
Ahorro de tiempo en la fabricación de los modelos de yeso.
Impresiones almacenadas digitalmente.
Más velocidad de la odontología digital. Esta es una gran mejora con respecto a
los métodos tradicionales que requieren semanas para preparar los objetos a
partir de impresiones de yeso mientras que el dentista simplemente escanea, se
ajusta e imprime los objetos dentales dentro de una hora.
No hay desperdicio en materiales, ya que la impresión es aditiva.
La clínica no necesita tener habilitado un espacio para el laboratorio, ni una sala
de almacenamiento para los modelos de los pacientes
Elimina errores de vaciado.
Las impresoras 3D brindan la posibilidad de hacer geometrías muy
complejas (como el caso de moldes para prótesis removibles).
No es necesario desinfección.
No existe una interface entre la impresión y el yeso, por lo que los modelos son
más fiables.
No hay alergias a los materiales de impresión.
Posibilidad de combinar las cefalometrías 3D obtenidas por CBCT y los modelos
digitales.
Marketing con los pacientes. El uso de nueva tecnología hace más fácil explicar
diagnósticos o tratamientos y es una herramienta para atraer nuevos pacientes a
la clínica.
Capacidad para realizar tratamientos ortodóncicos con brackets personalizados.
Apenas causa molestias o incomodidad al paciente.
Mayor productividad y ganancias debido a que
El tiempo necesario por objeto dental se reduce. Más objetos se pueden hacer en
la misma cantidad de tiempo.
Desventajas
Alto costo de equipo.
Solo se puede escanear a un paciente a la vez, mientras que con las cubetas
podemos estar tomando registros en cada gabinete.
El odontólogo y/o el auxiliar tiene que aprender a utilizar el escáner. Esto no es
un problema ya que la mayoría de las casas comerciales que ofrecen este tipo de
tecnología imparten cursos y material didáctico gratuito con la compra de dichos
escáneres.
Algunos pacientes prefieren el sistema habitual de toma de impresiones, ya que
les resulta más incómoda la preparación previa que la toma de registros en los
casos que es necesario aplicar spray o espolvorear Óxido de Titanio sobre las
superficies dentales.
La duración de la toma de registros es algo mayor que con cubeta, aunque
depende de la habilidad del operador (entre 5 y 15 minutos si éste tiene
experiencia y dependiendo del escáner).
Puede que se pregunte cómo los sistemas de impresión 3D crear dientes artificiales y
coronas en tan poco tiempo. En realidad, el dentista examina primero la boca del
paciente con un escáner 3D intraoral; esta exploración se transfiere luego a un software
de ordenador y, finalmente, el software dirige una impresora 3D para imprimir el objeto
requerido. Este proceso se detalla a continuación:
La odontología digital está basada en tres partes principales:
Digitalización:
El proceso comienza con la exploración de la boca del paciente con un escáner intraoral,
un escáner externo o tomografía dental de la boca y los dientes del paciente obtener una
réplica digital de las piezas dentarias. Estos análisis son mucho más precisa y realista de
las impresiones y moldes que se han utilizado tradicionalmente. Además, debido a que
son digitales, que pueden ser vistos y tratados inmediatamente en lugar de tener que
enviarlos a un laboratorio especializado. Con el escaneado y modelado en 3D de los
problemas dentales de los pacientes permitiría incluso el enviar los archivos CAD creados
a otros especialistas, lo cual podría aplicarse a la obtención de segundas opiniones
médicas
Procesamiento de datos con sistemas CAD/CAM:
Después de escanear los dientes del paciente con el escáner, la imagen 3D se transfiere a
la computadora. Una vez en el ordenador, con los programas informáticos especiales se
realiza la reconstrucción de modelos digitales de las distintas piezas. A partir del modelo
digital se realizarán los ajustes necesarios y se diseñará la nueva prótesis o puente de
piezas dentales. Si todo está en conformidad con el resultado deseado, el odontólogo
dirige el ordenador para imprimir la pieza con una impresora 3D.
Impresión 3D:
Las impresoras especiales en 3D se utilizan en odontología que están diseñados para la
exactitud. se utilizan materiales especializados tales como biopolímeros transparentes que
sirven como modelos de estudio o moldes, como de cera para luego utilizarlos en procesos de
ceras perdidas. Mediante esto se pueden construir prótesis removibles como las realizadas en
aleaciones metálicas de cromo-cobalto.
La odontología digital en conjunto con la impresión 3D agrega valor a las tareas
relacionadas a implantología: mediante la tomografía dental se obtienen los datos
del maxilar del paciente. Luego, mediante el uso de software especializado se realiza
la planificación pre-quirúrgica de cómo irán ubicados los implantes odontológicos. A
partir de este modelo, se podrá diseñar e imprimir una guía quirúrgica de perforación
personalizada y que se ajusta a la estrategia implantológica necesaria en cada paciente.
La impresión 3D aumenta la calidad de las piezas y acelera la producción. Esta tecnología
permite tanto obtener un alineador dental transparente impreso en 3D para el uso
diario, como implantes, fundas dentales, puentes, y una gran variedad de aplicaciones
dentales. No sólo eso, sino que el escaneado y modelado en 3D de los problemas
dentales de los pacientes permitiría incluso el enviar los archivos CAD creados a otros
especialistas, lo cual podría aplicarse a la obtención de segundas opiniones médicas
Sistemas CAD/CAM
Los sistemas CAD/CAM han simplificado en gran medida los procedimientos para la
elaboración de restauraciones dentales, obteniendo una resistencia y calidad similar a la
de las restauraciones convencionales. La mayoría de estos sistemas se diferencian
fundamentalmente en el tipo de captación de datos, existiendo también diferencias en la
fabricación de las piezas con distintos materiales (6). En general, los sistemas CAD/CAM
pueden clasificarse en:
Métodos directos:
Estos métodos integran los tres pasos del proceso de CAD/CAM en la clínica dental, lo
que permite tener total control sobre la restauración final. Los procesos de digitalización,
diseño e impresión se realizan en un período corto de tiempo, permitiendo terminar la
restauración en una sola cita, lo que resulta en mayor eficiencia y conveniencia para el
paciente, ya que no tiene que llevar una restauración temporal ni volver para una
segunda cita. Están representados por los sistemas CEREC® y E4D®.
Métodos indirectos:
Se pueden distinguir dos subgrupos, en función de la localización de la operación de
CAD:
La impresión (óptica u otra) se hace en la clínica dental. Posteriormente, los datos
se envían a un centro de procesamiento CAM para que fabrique las piezas.
Se obtiene una impresión convencional en la clínica dental y se obtiene un
modelo de yeso, que es enviado al laboratorio dental, donde operan los módulos
CAD y CAM, es decir, se escanea y se fabrica la estructura.
Sistemas CEREC
Las siglas de Cerec hacen referencia a los términos anglosajones Chairside Economical
Restoration Esthetic Ceramics, (CEramic REConstruction), es decir, restauración cerámica
de la sustancia dentaria perdida. El sistema Cerec es comercializado por Sirona Dental
Systems, aunque desde su creación hasta 1997 perteneció a Siemens.
El sistema CEREC fue propuesto por primera vez en 1986 y desde entonces se ha ido
desarrollando hasta llegar a las prestaciones actuales. Esto ha hecho que pueda utilizarse
con diversos tipos de materiales como bloques de cerámica feldespática, alúmina o
circonio, lo que permite fabricar topo tipo de prótesis: inlays, onlays, overlays, carillas,
coronas unitarias y prótesis fijas.
La longevidad clínica de sus restauraciones parciales se comprobó por medio de una
serie de estudios longitudinales de mediano y largo plazo que confirman altos índices de
supervivencia en los distintos materiales.
El sistema CEREC se desarrolló inicialmente para confeccionar restauraciones parciales
de cerámica por medio del fresado de bloques prefabricados. En la actualidad permite
realizar restauraciones parciales, coronas torales y pequeñas prótesis parciales fijas de 3
elementos con varios tipos de cerámica.
Una sola visita la dentista.
Con el sistema CEREC de Sirona, los odontólogos pueden diseñar directamente
restauraciones individuales de inlays, onlays, pasando por coronas, hasta carillas y
construcciones de puentes de menor tamaño y fabricarlos empleando la unidad
fresadora. El sistema inLab representa el sistema CAD/CAM para el laboratorio dental:
éste ofrece al odontólogo la posibilidad de realizar restauraciones estéticas en los
dientes del paciente en solo una visita sin necesidad de laboratorio. Esto, en vez de lo
tradicional que son 3 a 4 veces que debe acudir a la consulta eliminando así las etapas de
impresión, del provisional y demás procedimientos de laboratorio, promoviendo una
reducción de los costes de producción.
Está diseñado para hacer reconstrucciones dentales en tiempos menores a 1 hora. Con
su tecnología revolucionaria, es capaz de crear desde una carilla de un elemento
hasta un puente de varios elementos, en una amplia gama de materiales.
Ventajas
Sencillez y versatilidad del software
Tiempo de producción reducido
Color del copping
Durable
Estético
No invasivo
Biogenérico
Preciso
Moderno
Desventajas
Limitada extensión de la infraestructura
Usado solamente para metal-free
No presenta aplicación en implantología.
Sistema Lava Chairside Oral Scanner C.O.S
El Sistema Lava Chairside Oral Scanner C.O.S está fabricado por la compañía 3M ESPE.
Es una unidad de escaneo exclusivamente para la toma de impresiones en la clínica. Su
sofisticada tecnología incluye un procesador de alta velocidad para capturar la imagen
y un programa que permite la creación de un modelo virtual en un tiempo real.
Se trata de es un sistema de captación de video 3D en movimiento, basado en el
principio de Active Wavefront Sampling. Este concepto de “3D en movimiento”
incorpora un diseño óptico revolucionario que incluye un procesamiento de la imagen
mediante algoritmos y la construcción de un modelo en tiempo real (13). El escáner
Lava COS captura imágenes a gran velocidad, pudiendo obtener hasta 20 imágenes 3D
por segundo, o cerca de 2.400 imágenes por arcada,proporcionando una información
precisa y detallada.
Consta de un captador o emisor láser que es manejado directamente por el clínico.
Éste, en su parte antero-inferior presenta tres cámaras que realizan grabaciones
simultáneas desde tres posiciones geométricas distintas.
La cámara tiene un sistema óptico con más de 1200 lentes y celdas de LED azul como
se observa en la figura 15. La utilización de la luz azul como fuente de luz crea la
necesidad de utilizar un medio de contraste que proporciona unos puntos de
referencia durante la captación de la imagen. La cámara intraoral presenta un pequeño
y delgado cabezal (132mm) que permite acceder a la boca del paciente cómodamente.
Este sistema permite la fabricación en el laboratorio de inlays, onlays, carillas, coronas,
y prótesis parcial fija hasta 4 piezas, así como también implantes unitarios, pilares
implantes, aplicaciones de ortodoncia, barras sobre implantes.
Figura 15
La figura 16 ilustra el principio de un sistema de imágenes de tres dimensiones que
tiene una abertura fuera de eje en la ruta de formación de imágenes. Para entender la
teoría empleada en los sistemas Lava ™ COS de formación de imágenes, la figura 17
ilustra el concepto de medición fuera de plano de coordenadas de los puntos de objeto
mediante el muestreo de la frente de onda óptica, con un eje giratorio fuera del
elemento de apertura, y midiendo el diámetro de desenfoque desenfoque . El sistema
incluye una lente 140 , un elemento de apertura giratoria 160 y un plano de imagen
18A . La única abertura evita el solapamiento de las imágenes de las regiones de
objetos diferentes por lo que aumenta la resolución espacial. La abertura giratoria
permite tomar imágenes en varias posiciones de abertura y esto puede ser
interpretado como que tiene varias cámaras con diferentes puntos de vista, que en
general aumenta la sensibilidad de la medición. El movimiento de abertura hace que
sea posible grabar en un elemento CCD de una sola imagen expuesta en lugares
diferentes de abertura. Para procesar la imagen, localizada correlación cruzada se
puede aplicar para revelar la imagen disparidad entre los cuadros de imagen. Como se
muestra en la figura 17, al menos, dos grabaciones de imagen en el plano de imagen
18A a diferentes ángulos de rotación de la abertura 160 se utilizan para generar el
desplazamiento medido por objetivo objeto 8A. Las imágenes son capturadas por
separado sucesivamente como la apertura gira a la posición # 1 en el tiempo t y la
posición # 2 en el momento t + At . El centro de rotación de la imagen da el objeto en
coordenadas planas sigue:
Xo, Yo, son las coordenadas del objeto en el plano, f es la longitud focal de la lente
objetivo, L es la profundidad de los puntos de objeto de enfoque (plano focal), R es el
radio del círculo a lo largo de la cual fuera del eje pupila está girando, y d es el
diámetro de un círculo a lo largo de los cuales la responsable fuera de foco punto se
mueve en el plano de la imagen 18A como la abertura se hace girar. La magnitud del
movimiento patrón representa la información de profundidad (Zo) medida desde el
plano de lente. Zo, se puede evaluar a partir de dos leyes de lentes de Snell para el
foco y fuera de foco los puntos de objeto y mediante el uso de triángulos similares en
la imagen de la
Figura 16 - Lava COS sistema
Figura 17 - La rotación del mecanismo de abertura
A la hora de realizar un escaneado intraoral con este sistema, debemos considerar que la
arcada del paciente que vaya a ser escaneada debe estar lo más paralela posible al suelo, y
la zona emisora láser del captador lo más paralela posible a la superficie oclusal de los
dientes.
Previamente al escaneo óptico, es necesario espolvorear ligeramente la superficie de los
dientes con polvo de óxido de titanio, para favorecer el correcto escaneado (16).El primer
registro a escanear es la zona de la preparación. Para que el escaneado sea lo más preciso
posible, la cámara debe situarse entre 5 y 15 mm de la superficie de los dientes y de los
tejidos blandos (15). De este modo, en el monitor del ordenador se tendría que visualizar
una circunferencia naranja incluida dentro de una línea discontinua de puntos (figura 18).
Pero si el operador se acerca o se aleja demasiado de la preparación, esa circunferencia
aumentará o disminuirá, respectivamente; el escáner se para y deja de realizar la grabación.
Se trata de un mecanismo de seguridad que presenta el sistema para evitar registrar datos
innecesarios. Para continuar con el proceso de escaneado simplemente se debe recuperar la
posición inicial. Figura 18
Así mismo, en el monitor también puede observarse una zona rectangular más iluminada y
un foco azulado. El primero representa la zona que está siendo leída por el captador; y el
foco de color azul indica la inclinación o rotación que se le está dando al captador láser.
Tras la verificación de que el escaneado de la zona de la preparación es correcto, se
escanean la hemiarcada correspondiente y la hermiarcada antagonista, comenzando por las
superficies oclusales, luego las labiales y, finalmente, las superficies linguales.
A continuación, se escanea el registro de oclusión. Una ventaja que presenta este sistema es
que puede obtenerse una visión vestibular dela oclusión del paciente pero también una
visión lingual.
Una vez escaneados todos los registros (figura 19), se selecciona el diente correspondiente
sobre el que se va a realizar la restauración y se procede al envío de información a la casa
matriz para la fabricación del modelo con la técnica de estereolitografia, el cual es enviado
al laboratorio para la fabricación de la restauración definitiva, el laboratorio dental recibe el
modelo en un período de 24 a 48 horas.
E4D Dentist
El sistema E4D Dentist es de la casa fabricante D4D, el cual permite la toma de
impresiones digitales directamente en la boca del paciente, al igual que tiene la
capacidad para escanear una impresión o un modelo. Este sistema utiliza tecnología láser
capturando imágenes desde múltiples ángulos, con un mínimo de nueve escaneos, lo
que elimina la utilización de medio de contraste.
Esta unidad tiene el programa DentaLogic que crea un modelo virtual y permite ver
cómo es realmente el esmalte en los márgenes, y el programa Autogenesis que diseña la
restauración definitiva, basándose en la información de los dientes antagonistas tomada
con un registro de oclusión, o con información de las condiciones del diente antes de la
preparación, o de un encerado diagnóstico. Un código de colores muestra la intensidad
de la carga oclusal, de los contactos interproximales y el grosor de la restauración final.
El digitalizador intraoral se configura como una tomografía de coherencia óptica (OCT) o
sensor confocal. El digitalizador láser incluye una fuente de láser acoplado a un cable de
fibra óptica, un acoplador y un detector (Figura 30). El acoplador divide la luz de la fuente
de luz en dos caminos. El primer camino conduce a la formación de imágenes ópticas,
que se centra el haz sobre un espejo de escáner, que dirige la luz a la superficie del
diente preparado. El segundo camino de la luz desde la fuente de luz a través del
acoplador se conecta a la línea de retardo óptico y al reflector. Esta segunda trayectoria
de luz (trayectoria de referencia) es de una longitud de recorrido controlado y conocido,
tal como está configurado por los parámetros de la línea de retardo óptico. La luz se
refleja desde la superficie del objeto, devuelve a través del espejo del escáner y
combinadas por el acoplador con el paso de luz de referencia a partir de la línea de
retardo óptico. La luz combinada está acoplado a un sistema de imagen y la óptica de
formación de imágenes a través de un cable de fibra óptica. Mediante la utilización de
una fuente de coherencia con poca luz y la variación de la trayectoria de referencia por
una variación conocida, el digitalizador láser proporciona una tomografía de coherencia
óptica (OCT) sensor o un sensor de reflectometría de baja coherencia. Las ópticas de
enfoque se coloca en un dispositivo de posicionamiento con el fin de alterar la posición
de enfoque del haz de láser y para funcionar como un sensor confocal. Una serie de
segmentos forman la imagen con láser en el objeto a partir de una única posición
entrelazada entre dos o varios mapas 3D de la muestra desde la misma posición de la
muestra. El período de tiempo para medir cada mapa 3D entrelazado se reduce a un
intervalo corto y efectos relativos de movimiento entre el dispositivo intra-oral y el
paciente se reducen. Los mapas 3D entrelazados pueden estar alineadas con software
para producir una eficaz visión única densa nube de puntos 3D que no tiene
inexactitudes inducidas o artefactos de movimiento. El movimiento del operador entre
cada subtrama puede ser rastreado matemáticamente a través de los puntos de
referencia en el mismo conjunto de datos.
Figura 30
Aunque E4D se anuncia como un sistema sin polvo, existen ciertas situaciones donde es
necesario aplicar óxido de titanio en forma líquida sobre la superficie a registrar, como
en aquellos casos en los que queda un esmalte remanente demasiado traslúcido después
de la preparación para una corona parcial o cuando el diente adyacente es portador de
una restauración de oro.
Este sistema E4D, al igual que el sistema Cerec, es capaz de confeccionar en clínica la
restauración dental.
iTERO
La toma de impresión digital es el primer paso del proceso del sistema iTero. Esta cuenta
con un código de colores para indicar si el espacio interoclusal es adecuado para el tipo
de restauración que se va a fabricar.
iTero consta de un carro único y compacto que lleva incorporado un pequeño compresor
de aire, el cual proporciona un flujo de aire sobre la lente del escáner para evitar que se
empañe y así, proporcionar un enfriamiento. Debido a esto, el escáner es más largo y
pesado. La cabeza del escáner utiliza fundas desechables que se cambian entre los
pacientes para evitar la contaminación cruzada.
El escáner de iTero se basa en un concepto conocido como “imagen confocal paralela”.
Esta tecnología es capaz de capturar todo tipo de materiales que se encuentren en la
boca, desde el esmalte más traslúcido hasta la dentina más difusa, pasando por
restauraciones de amalgamas, oro, resina y los tejidos blandos, todo esto con la misma
precisión y sin necesidad de una capa que produzca dispersión de la luz uniforme, pues
no necesita polvo de óxido de titanio para obtener una superficie sin reflejos.
El proceso de escaneo, que es guiado por instrucciones de voz, habitualmente dura de 3
a 5 minutos, aproximadamente el mismo tiempo invertido en tomar una impresión
convencional, pero sin necesidad de desinfectar la impresión ni esterilizar la cubeta.
Como se muestra en la figura 22, una serie de haces de luz incidentes de láser rojo 36,
que pasa a través de una óptica de enfoque 42 y una cara de palpación, es emitida hacia
los dientes. Las ópticas de enfoque define uno o más planos focales hacia delante de la
superficie de sondeo en una posición que puede ser cambiado por un motor 72.
Los haces que generan puntos iluminados en la estructura y la intensidad de los rayos de luz de regreso se mide en varias posiciones del plano focal determinando posiciones específicas in situ (SSP) que producen una intensidad máxima de los haces de luz reflejados, se generan datos que es representativo de la topología de la estructura tridimensional de los dientes.
Figura 22 - iTero sistema de exploraci
Figura 23 - iTero imágenes de color del sistema
El SSP es siempre una posición relativa, como la posición absoluta depende de la posición
de la cara de detección. Sin embargo, la generación de la topología de la superficie no
requiere el conocimiento de la posición absoluta, como todas las dimensiones en el
campo cúbico de vista son absolutos. Mediante la determinación de la superficie de las
topologías de las porciones adyacentes de dos o más posiciones angulares diferentes y
luego la combinación de superficie tales topologías, una completa representación
tridimensional de la estructura completa puede ser obtenida.
Aunque la cámara iTero no necesita el recubrimiento de los dientes con polvos, se
requiere la inclusión de una rueda de color en la unidad de adquisición de sí misma
(figura 23), resultando en una cámara con una cabeza de escáner más grande que los
otros sistemas. De hecho, una de dos dimensiones (2D) de imagen de color de la
estructura 3D de dientes también se toma en el mismo ángulo y orientación con
respecto a la estructura. Como consecuencia de ello, cada punto XY en la imagen 2D se
corresponde a un punto similar en el escaneo 3D tiene los mismos valores relativos XY. El
proceso de imagen (figura 23) se basa en iluminar la superficie del objetivo con tres
haces de iluminación de diferentes colores (uno de luz roja, verde o azul) combinables
para proporcionar luz blanca, la captura de una imagen monocromática de la porción
diana de los dientes, que corresponde a cada radiación luminosa, y la combinación de las
imágenes monocromáticas para crear una imagen a todo color. Los tres haces de
iluminación de diferentes colores se proporcionan por medio de una fuente de luz blanca
acoplado ópticamente con filtros de color. Los filtros están dispuestos en sectores de un
disco giratorio acoplado a un motor. La realización de la impresión digital sigue una serie
pasos coherentes para cada impresión. Esto incluye cinco exploraciones de la zona
preparada: oclusales, lingual, bucal, y los contactos interproximales de los dientes
adyacentes, llevando al operador a unos 15 o 20 segundos por diente preparado.
El aparato emplea una conexión a Internet inalámbrica para enviar los datos escaneados
a Cadent para su procesamiento.
Previamente a este sistema, la casa Cadent en 2001 había desarrollado un sistema de
escaneo llamado OrthoCAD para aplicaciones ortodóncicas, que ofrecía múltiples
ventajas. Este sistema posibilita la fabricación de un modelo digital, creación de un set-
up virtual, cementado indirecto y posicionamiento de brackets. (19). Para ello, es
fundamental tomar impresiones de gran calidad con alginato, siliconas de adición
(polivinilsiloxano) o con poli éter, y registros de mordida adecuados. Una vez que las
impresiones están terminadas, se escanean con el sistema óptico de OrthoCad para
obtener los modelos virtuales en 3D (figura 24), los cuales pueden ser manipulados en
todos los planos del espacio, seccionados y medidos en cualquier plano con una
precisión considerable. Además, este sistema permite almacenar los datos y modelos del
paciente en una carpeta digital, junto con fotografías digitales, radiografías y anotaciones
clínicas
20
28
TRIOS
TRIOS es mucho más que un escáner. TRIOS es una herramienta digital multifuncional
comercializado por 3Shape para odontólogos que crean impresiones digitales 3D, miden
el color dental y hacen fotos HD intrabucales para documentar los casos.
La toma de imágenes se realiza a través de su captador, sin necesidad de usar un
contraste mediante una combinación de luz óptica y láser para una amplia variedad de
indicaciones dentales incluidas las restauraciones intracavitarias, coronas parciales,
coronas (con preparaciones subgingivales), puentes, restauraciones temporales,
encerados diagnósticos, revestimientos (veneers), casos de implantes, y más. La pistola
consta de una punta extraíble, que permite distintas orientaciones, facilitando el
escaneado según estemos escaneando la arcada superior o la inferior
29
Trios utiliza la tecnología Ultrafast Optical Sectioning TM (Tecnología óptica
ultrarrápida de seccionamiento 3Shape), que capta más de 1000 imágenes en 2D por
segundo, no requiere mucho tiempo ni la incómoda aplicación de spray al paciente.
Capture medio arco en aproximadamente 25 segundos y un arco completo en menos
de 2 min. Escanea los maxilares superior e inferior y TRIOS® los alineará a una oclusión
perfecta.
El sistema TRIOS TM funciona según el principio de la microscopía con focal, con un
tiempo de escaneado rápido. La fuente Figura 31 de luz proporciona un patrón de
iluminación para provocar una oscilación de la luz en el objeto. La variación / oscilación
en el patrón puede ser espacial y / o puede ser variable en el tiempo. El sistema realiza
una variación del plano de enfoque del patrón sobre un rango de posiciones plano de
enfoque mientras se mantiene una relación espacial fija del escáner y el objeto (figura
31). Cuando una variable en el tiempo del patrón se aplica una sola exploración
secundaria puede obtener mediante la recopilación de una serie de imágenes 2D
en diferentes posiciones del plano de enfoque y en diferentes instancias del patrón.
Como el plano de enfoque coincide con la superficie a escanear en una posición de
píxel único, el patrón se proyecta sobre la superficie en el punto de enfoque y un alto
contraste, lo que da lugar a una gran variación, o amplitud, del valor de píxel en el
tiempo. Para cada píxel es por tanto posible para identificar los ajustes individuales del
plano de enfoque para que cada píxel estará en el foco. Entonces es posible
transformar la información de contraste vs posición del plano de foco en información
de la superficie 3D, sobre una base pixel individual. La estructura de la superficie 3D
del objeto investigado se determina encontrando el plano correspondiente a un valor
extremo en la medida de correlación para cada sensor en disposición de sensores de la
cámara.
Figura 31. Sistema Shapre Trios
30
Una característica fundamental del sistema es la variación del plano focal sin mover el
escáner en relación con el objeto que está siendo escaneado. El plano focal debe variar
continuamente de una forma periódica con una frecuencia predeterminada, mientras
que la generación de patrones, que incluye la cámara, el sistema óptico y el objeto que
está siendo escaneado se fija en relación a la otra. Además, el tiempo de adquisición
de superficie 3D debe ser lo suficientemente pequeño para reducir el impacto del
movimiento relativo entre la sonda y los dientes. El sistema de escaneo tiene la
propiedad de telecentricidad en el espacio del objeto escaneado y es posible desplazar
el plano focal manteniendo telecentricidad y magnificación.
Una de las ventajas más destacadas de este sistema es la libertad de movimiento y
posicionamiento del escáner, asegurando que la imagen permanece enfocada durante
la exploración, sin necesidad de que el escáner tenga que ser mantenido a una
distancia específica o en un ángulo determinado.
La comunicación directa en pantalla con el laboratorio permite a los odontólogos
visualizar la restauración en 3D, comentar los casos, acordar las líneas de márgenes,
acceder a los encerados de diagnóstico virtuales y comentar los casos con los
pacientes, cuando resulte oportuno y el ahorro en los costes relacionados con los
materiales y los envíos.
3 SHAPE ha desarrollado recientemente Ortho System, orientado para la práctica
clínica de la ortodoncia. Este sistema ofrece la precisión del escaneado en 3D con
TRIOS®, así como la facilidad para transferencia de casos, realización de diagnósticos y
análisis de los resultados del tratamiento, y una planificación eficiente del tratamiento.
31
Zfx IntraScan
Zfx IntraScan es otro de los sistemas actuales para la toma de impresiones digitales.
Consiste en una pieza de mano ligera (600 gramos) conectada a un ordenador portátil
mediante un cable.
Este escáner combina los escaneos individuales generados ( un solo escaneo en menos
de 0,1 segundo) de los tejidos duros y blandos de la boca entiempo real y transmite los
datos obtenidos de forma rápida al ordenador, consiguiendo así un modelo
tridimensional virtual que se puede visualizar y revisar en el monitor. El modelo se crea
en menos de un minuto y puede ser transmitido al laboratorio dental. El escaneado
puede serinterrumpido en cualquier momento.
Este sistema se caracteriza por presentar microscopio confocal combinado con la
detección de efectos Moireé (figura 35)
Figura 35
32
Además, posee una lente climatizada que evita el vaho, permitiendo su empleo
directamente en la boca del paciente. Otra de las ventajas que presenta éste, es la
compatibilidad que presenta con diversos sistemas de implantes.
IOS FastScan
El IOS FastScan (figura 36), comercializado en 2010 por las compañías Glidewell
Laboratorios y Tecnología de IOS, constituye un escáner digital intraoral para la
obtención, uso y archivo de impresiones digitales dentales, que serán utilizadas para la
fabricación de una amplia gama de restauraciones dentales. Se trata de un sistema
rápido, preciso y fácil de usar.
Esta cámara intraoral (figura 37) escanea 40 mm por segundo, con la peculiaridad de
que se mueve automáticamente, sin que tenga que hacerlo el operador.
33
Este movimiento de la cámara dentro de la varita constituye una de las grandes
ventajas que presenta este sistema respecto a sus competidores. La tecnología
Egomotion es utilizada para optimizar la estabilización de la imagen.
IOS FastScan se especializa en la salida de datos en formato STL, un código abierto
formato de datos quetodos los laboratorios pueden reconocer, abrir y manipular.
IOS FastScan da al odontólogo la opción de enviar los datos a los laboratorios IOS para
crear un modelo de cada impresión virtual, pero si el odontólogo dispone de un
laboratorio favorito puede enviar la impresión virtual directamente allí. El sistema IOS
FastScan se basa en el principio de triangulación activa de acuerdo con el principio de
Schleimpflug de formación de imágenes con la hoja de proyección de luz. La figura 38
muestra una cabeza de escáner ejemplar dental 80 que utiliza un multiplexor de
polarización como en IOS FastScan sistema ™. La varita proyecta una lámina de láser
sobre los dientes y luego utiliza el multiplexor de polarización para combinar
ópticamente múltiples vistas del perfil iluminada por la lámina de luz láser. La cabeza
del escáner 80 utiliza un diodo láser 70 para crear un haz de láser que pasa a través de
una lente colimadora 71 que es seguida por una lente generador de hojas 72 que
convierte el haz de luz láser en una lámina de luz láser. La lámina de luz láser es
reflejada por el espejo plegado 73 e ilumina la superficie del diente objetivo. El sistema
combina la luz desde dos perspectivas sobre una sola cámara utilizando la
triangulación pasiva o activa. El sistema puede ser configurado para lograr la
independencia de la resolución lateral y la profundidad de campo. Con el fin de lograr
esta independencia, el sistema de formación de imágenes, debe ser físicamente
orientada para satisfacer el principio de Scheimpflug. El principio de Scheimpflug es
una regla geométrica que describe la orientación del plano de enfoque de un sistema
óptico en el que el plano de lente no es paralelo al plano de la imagen. Esto permite
lámina de luz basados en sistemas de triangulación para mantener la alta resolución
lateral requerida para aplicaciones dentales mientras que proporciona una gran
profundidad de foco. La sonda de escáner 3D barre una lámina de luz a través de una o
más superficies de los dientes, donde la lámina de luz del proyector y de imágenes de
apertura dentro de la sonda escáner se mueve rápidamente hacia atrás y hacia
adelante a lo largo de toda o parte de la trayectoria de exploración completa, y
mostrando una casi real tiempo, vista previa en vivo en 3D del modelo digital 3D de la
dentición escaneada. Una pantalla de previsualización 3D proporciona información
sobre cómo la sonda está posicionada y orientada con respecto a la dentición del
paciente
34
Figura 38 - IOS Fastscan análisis del sistema
IOS FastScan incluye un escáner para capturar información de color y translucidez
junto con una forma tridimensional de la dentición. El sistema también incluye un
diseño asistido por ordenador (CAD) para recibir el módulo de información de color y
translucidez y la forma en 3D para hacer una representación exacta del color de la
prótesis. La información de color, la translucidez y la superficie se combina en una
única receta digital que se transfiere electrónicamente a un sistema de laboratorio o
CAD / CAM para la fabricación. El modelo virtual se puede recortar, el margen puede
ser marcado, y el modelo puede deshacerse de forma rápida y fácilmente usando el
software CAD IOS FastScan Dental.
El software de IOS FastScan contiene un sofisticado sistema de detección de
movimiento, de modo que elimina la distorsión producida por el movimiento de la
mano, permitiendo así la captura de la superficie a una excepcional resolución y con
todo detalle en cada escaneo.
Cyrtina
El escáner intraoral Cyrtina es un escáner ligero que realiza la impresión digital de los
dientes y los tejidos blandos circundantes.
35
Éste se puede utilizar directamente en la boca del paciente gracias a sus lentes de
calefacción que evitan que se empañen. Sin embargo, también puede ser utilizado
para analizar el modelo de piedra produce a partir de una impresión de silicio
tradicionales.
El escáner no requiere la pulverización de las superficies transparentes, a menos que
requiere un procedimiento de escaneo más rápido deseado por el usuario: en este
caso, Cyrtina también proporcionará el spray opacizer. El opacizer será necesario en
todo caso, durante la exploración de superficies altamente reflectantes, como, por
ejemplo, los pilares exploración implante.
Éste, al igual que el Zfx IntraScan, presenta microscopía confocal combinada con la
detección de efectos Moireé para la corrección de la imagen y, además, píxeles del
sensor inteligente, que permite el escaneo rápido y preciso.
El tiempo de exploración individual es extremadamente rápido (menos de una décima
de segundo), combinándose los análisis separados automáticamente. Los registros de
mordida y el margen de detección de línea se harán de forma automática o semi-
automática. Además, el sistema permite la detención del análisis en cada momento.
MIA3d
El escáner intraoral MIA3d, comercializado por densys3D, es otro de los sistemas de
impresión digital utilizados actualmente.
Éste captura la imagen dentaria y la envía al programa de software para que genere un
modelo digital 3D de alta calidad de la boca del paciente. El modelo puede ser visto
casi de inmediato en la pantalla, lo que permite al dentista analizarlo en tiempo real.
Una vez que el modelo ha sido revisado, se envía la información a través de Internet a
las máquinas de fresado para la construcción de las restauraciones, completando así el
proceso de CAD/CAM.
36
Es uno de los escáner más ligero del mercado (180 gramos aproximadamente) y se
caracteriza por su robustez, que le protege de posibles golpes, su fácil manejo, su
versatilidad funcional y su alta calidad de la imagen (30).
El sistema Densys3d emplea el principio de estereofotogrametría activo con
proyección de luz estructurada. La zona intra-oral es iluminada por una matriz 2D de
puntos de iluminación estructurada. Los modelos 3D se obtienen a partir de la sola
imagen por triangulación con una imagen almacenada de la iluminación estructurada
sobre una superficie de referencia, como un plano.
Los objetivos de la tecnología empleada se usan para facilitar el modelado 3D intra-
oral para aplicaciones dentales, de forma que requiere un mínimo de aparato y sin
depender del detalle de la superficie de los objetos a ser modelados, y para minimizar
el efecto de movimiento del paciente, el médico y el aparato durante el procedimiento
de obtención de imágenes 3D intraorales.
Densys 3D utiliza una sola cámara. Para obtener la 'z' de información, la zona intra-oral
es iluminada por una imagen 2D de iluminación estructurada proyectada desde un
primer ángulo con respecto a la escena intra-oral. Entonces, la cámara se coloca en un
segundo ángulo con respecto a la zona intra-oral, para producir una imagen normal
que contiene información dos dimensiones "xy", como se ve en ese segundo ángulo. La
iluminación estructurada proyectada desde una diapositiva fotográfica superpone una
matriz 2D de patrones sobre la escena intraoral y aparece en la imagen capturada. La
información "z" información es después recuperada de la imagen de la cámara de la
zona bajo la iluminación estructurada mediante la realización de una triangulación de
cada uno de los patrones de la matriz en la única imagen con referencia a una imagen
de la iluminación estructurada proyectada sobre un plano de referencia, que también
se iluminaba desde el primer ángulo. Con el fin de hacer coincidir de forma inequívoca
puntos correspondientes de la imagen de la zona intra-oral y en la imagen almacenada,
los puntos de la iluminación estructurada son espacialmente modulados con patrones
de dos dimensiones al azar que se han generado y se guarda en un medio proyectable
(como una diapositiva fotográfica). Patrones aleatorios son reproducibles, por lo que
los patrones proyectados sobre la zona intra-oral para formar imágenes son los
mismos que los patrones correspondientes de la imagen guardada.
DirectScan
Desarrollado por Hint-Els® GMBH y en colaboración con los investigadores del Instituto
Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión, salió al mercado en 2011.
37
Se trata de un sistema de medición basado en el principio de la visión estereoscópica
humana y en el principio de la proyección lineal: si las líneas rectas se proyectan sobre
un objeto, estas líneas se curvarán alrededor del objeto. Esta distorsión de las líneas
permite obtener información sobre el contorno de la superficie.
DirectScan trata de conseguir una medición exacta de los dientes individuales y
arcadas completas. Así, éste ofrece una exactitud de medición en el rango de 12-15
micras, convirtiéndose en uno de los sistemas más precisos. El escáner óptico toma
una secuencia rápida de imágenes desde varios ángulos cada 200 milisegundos,
grabando la superficie y la forma de cada diente o brecha.
Los datos obtenidos son procesados mediante el software compatible, creando así
imágenes 3D de la boca del paciente. Estos datos pueden transferirse
automáticamente a través de Internet a un laboratorio asociado con una máquina de
CAM.
El software de este sistema incluye un articulador virtual y permite la modelación de
inlays completamente anatómicas, coronas y puentes de gran envergadura. Incluso
una reducción anatómica parcial es posible.
PIC dental
PIC dental (Position Implant Correctly) constituye una de las técnicas de impresión de
implantes digital más fiable, rápida y precisa que existen en la actualidad. Un sencillo
método que agiliza la toma de impresiones sobre implantes en la clínica, facilita el
diseño virtual de las estructuras CAD/CAM y aumenta la calidad de la prótesis.
PIC dental es un método de trabajo para lograr estructuras implanto-soportadas con
ajuste pasivo mediante la combinación de un novedoso sistema CAD/CAM,
38
especializado en implantes, junto con una impresión digital 3D que posiciona
vectorialmente cada implante.
FASE 1: Impresión con PIC aditamentos:
Una vez atornillamos los aditamentos sobre los implantes, en menos de 3 minutos la
PIC camera posiciona automaticamente los implantes entre sí mostrando angulaciones
y distancias de forma micrométrica.
FASE 2: diseño CAD/CAM:
El laboratorio dental confecciona la prótesis virtual y envía un archivo 3D digital al
prostodoncista para su verificación.
FASE 3: estructura CAD/CAM:
Recepción del modelo de trabajo y la estructura mecanizada que garantiza un diseño y
un ajuste perfecto.
Mediante la impresión digital 3D obtenemos la posición vectorial relativa entre cada
implante. Esto nos permite obtener una medición exacta de las posiciones de los
39
implantes en la boca del paciente, lo que aporta a los distintos sistemas CAD/CAM
actuales un valor añadido para lograr la pasivación de estructuras dentales.
Este método elimina errores obtenidos por métodos tradicionales y provenientes de
escáneres 3D o funcionalidades tales como el "best fit" de algunos sistemas de diseño
de prótesis dental
PIC dental consta de tres elementos:
PIC camera ( sistema de escaneo)
PIC pro (software)
PIC center (centro de fresado)
La PIC camera (figura 44) es una estéreo cámara 3D de alta precisión que facilita el
posicionamiento de los implantes directamente en la boca del paciente mediante una
impresión digital.
Mediante la impresión digital 3D obtenemos la posición vectorial relativa entre cada
implante. Esto va a permitir obtener una medición exacta de las posiciones de los
implantes en la boca del paciente, aportando a los distintos sistemas CAD/CAM
actuales un valor añadido para lograr la pasivación de estructuras dentales (32).
Además, aporta en la clínica la información necesaria para obtener ajuste pasivo, es
decir, que en la relación entre la superficie del pilar del implante y de la
supraestructura no se generen tensiones ni fuerzas desfavorables (33). Por tanto, este
sistema facilita la obtención de estructuras implanto-soportadas con ajuste pasivo.
PIC camera integra un sistema de impresión digital 3D exclusivo basado en la
fotogrametría, que consiste en el reconocimiento de objetos en el espacio con una
precisión inferior a 10 micrómetros en un rango de un metro de distancia, asegurando
40
la precisión de las medidas dentro de la boca del paciente.Se trata de una técnica de
medición de coordenadas 3D que utiliza fotografías u otros sistemas de percepción
remota junto con puntos de referencia topográficos sobre el terreno, como medio
fundamental para la medición.
La palabra fotogrametría se deriva del vocablo "fotograma" (de "phos", "photós",
luz, y "gramma", trazado, dibujo), como algo disponible (una foto), y "metrón",
medir; por lo que el concepto de fotogrametría podría definirse como: "medir sobre
fotos".
Al trabajar con una foto, se puede obtener información en primera instancia de la
geometría del objeto, es decir, información bidimensional. Cuando se trabaja con dos
fotos, en la zona común a éstas (zona de solape), se puede tener visión
estereoscópica, o lo que es lo mismo, información tridimensional (34).
El profesional, en la clínica, sólo tiene que realizar tres pasos:
1. Atornillar PIC abutment (aditamentos) sobre los implantes del paciente
2. Realizar capturas de las imágenes con la PIC camera
3. Tomar una impresión tradicional y enviar el archivo PIC que genera la
PIC camera.
Este archivo PIC consigue el ajuste de la estructura entre implantes con una precisión
de 6 micras, y contiene los ángulos y distancias entre implantes, el perfil del doctor,
el perfil del paciente y plataformas de implantes (32).
41
31
30
Impresoras para odontología:
CrownWorx
CrownWorx le permite una transición sin problemas a un flujo de trabajo digitalizado
para que pueda crear de forma fácil y rápida moldes de calidad para coronas, puentes y
otras restauraciones dentales. Basada en la fiable y precisa tecnología WDM (wax
deposition modeling), CrownWorx imprime en 3D varios moldes simultáneamente en un
material familiar similar a la cera que funciona con su proceso normal de fusión a la cera
perdida. Diseñado para adaptarse a la perfección en su flujo de trabajo normal, se crea
calidad encerados artesanales para coronas, puentes, cofias y contornos completos.
Haciendo funcionar CrownWorx de forma desatendida de día, de noche y durante los
fines de semana se consigue una gran eficiencia y precisión digital. Esencialmente añade
un segundo turno automatizado a su capacidad de fabricación de modelos, dejando
libres las manos y la mente para otras actividades. El sistema incorpora una interfaz de
usuario mediante iconos para programación y manejo intuitivo; no se requieren
conocimientos especiales de diseño para que funcione.
Gracias a un software especialmente optimizado para moldes de cera pequeños y
detallados, CrownWorx ofrece la máxima resolución del sector (5000 x 5000 x 8000 dpi).
Esto permite una morfología oclusal y unas líneas de márgenes precisas y de confianza.
Los moldes se pueden fundir directamente a la cera perdida, con un postprocesado
mínimo.
Menos precio por unidad
CrownWorx puede crear moldes con paredes excepcionalmente finas, ahorrar costes de
material, mano de obra y plazos de acabado. Además, su gran bandeja de fabricación
puede producir fácilmente de 35 a 40 restauraciones al día, así que puede reducir o
eliminar el trabajo manual en cera y sus costes asociados.
30
Materiales
CrownWorx utiliza materiales WDM no tóxicos que se incineran sin cenizas, residuos,
encogimientos, grietas ni expansión, y que no ofrecen ningún problema de eliminación
de desechos ni riesgo biológico.
El material de modelo TrueCast es firme aunque flexible, permitiéndole imprimir en 3D
cualquier molde dental con la máxima precisión. Es totalmente compatible con el
vaciado con cualquier tipo de aleación.
TrueSupport permite la impresión en 3D incluso de las restauraciones más delicadas y se
funde con facilidad
Especificaciones:
Material de modelo: CrownWorx TrueCast
Material de soporte: CrownWorx TrueSupport
Tamaño: 152.4 x 152.4 x 50.8 mm (6 x 6 x 2 pulgadas)
Grosor de capa: Capas horizontales de hasta 50 micras
Compatibilidad de la estación de trabajo:
Windows 7 32/64 bits
Conectividad de red: LAN-TCP/IP
Tamaño y peso: 558 x 495 x 419 mm (21,4 x 18 x 16 pulgadas); 34 kg (75 lbs.)
Requisitos de alimentación:
110-240 VCA 50/60 Hz; 1,5 kW monofásica
Conformidad con normas:
CE, FCC
Requisitos especiales de la instalación:
Temperatura 16 °C-27 °C (60 °F-80 °F); humedad relativa 40-60%
30
FrameWorx
le permite una transición sin problemas a un flujo de trabajo digitalizado para que pueda
crear de forma fácil y rápida moldes para dentaduras parciales con una calidad artesanal.
Basada en la fiable tecnología WDM (wax deposition modeling), produce varios moldes
simultáneamente en un material familiar similar a la cera que funciona con su proceso
normal de fusión a la cera perdida. Haciendo funcionar FrameWorx de forma
desatendida de día, de noche y durante los fines de semana se consigue una gran
eficiencia y precisión digital. Es como añadir un segundo turno automatizado a su
capacidad de fabricación de modelos, dejando libres las manos y la mente para otras
actividades.
Lo que es más, Frameworx puede funcionar durante la noche sin supervisión o los fines
de semana , añadiendo tiempo libre a su horario, todo sin cambiar sus procesos de
laboratorio establecidos; es el perfecto "segundo turno".
El sistema incorpora una interfaz de usuario mediante iconos para programación y
manejo intuitivo; no se requieren conocimientos especiales de diseño para que funcione.
FrameWorx ofrece la máxima resolución de la industria (5000 x 5000 x 8000 ppp) para
morfología oclusal y líneas de márgenes con una precisión de confianza. Los moldes se
pueden fundir directamente a la cera perdida, con un postprocesado mínimo.
Reducción de costos por unidad
Frameworx puede crear encerados excepcionales de paredes delgadas que ahorran
aleación y costos de materiales, mano de obra y el tiempo de llegada. Además, su gran
plato acumulación puede producir múltiples encerados un día para que pueda eliminar
encerado mano y su tiempo y los costes asociados.
30
Materiales
FrameWorx utiliza materiales WDM no tóxicos que se incineran sin cenizas, residuos,
encogimientos, grietas ni expansión, y que no ofrecen ningún problema de eliminación
de desechos ni riesgo biológico.
El material de modelo TrueCast es un firme aunque flexible, permitiéndole imprimir en
3D cualquier molde dental con la máxima precisión y estabilidad dimensional. Es
totalmente compatible con el vaciado con cualquier tipo de aleación.
TrueSupport permite la impresión en 3D incluso de los moldes de cera más delicados y se
funde con facilidad antes del vaciado.
Especificaciones
Material de modelo: FrameWorx TrueCast
Material de soporte: FrameWorx TrueSupport
Tamaño: 152.4 x 152.4 x 50.8 mm (6 x 6 x 2 pulgadas)
Grosor de capa: Capas horizontales de hasta 50 micras
Compatibilidad de la estación de trabajo:
Windows 7 32/64 bits
Conectividad de red: LAN-TCP/IP
Tamaño y peso: 558 x 495 x 419 mm (21,4 x 18 x 16 pulgadas); 34 kg (75 lbs.)
Requisitos de alimentación: 110-240 VCA 50/60 Hz; 1,5 kW monofásica
Conformidad con normas: CE, FCC
Requisitos especiales de la instalación:
Temperatura 16 °C-27 °C (60 °F-80 °F); humedad relativa 40-60%
30
Objet30 OrthoDesk
La impresora Objet30 OrthoDesk se ha diseñado para laboratorios y clínicas dentales de
pequeño y mediano tamaño. Es compacta, asequible y fácil de utilizar. Altamente
eficiente y fácil de usar, crea rápidamente modelos de ortodoncia precisos y suaves, y
permite a los usuarios automatizar todo su flujo de trabajo desde un archivo CAD para
modelar la fabricación Basada en la tecnología de impresión 3D PolyJet que le permite:
Digitalizar su flujo de trabajo desde el archivo CAD hasta el modelo
Acelerar los plazos de fabricación
Aumentar la capacidad
Eliminar el modelado manual
Disfrutar de un proceso limpio, seguro y eficiente
Almacenar los modelos digitalmente
Mantenerse al frente del mercado gracias a la tecnología de vanguardia
La fabricación automatizada de modelos con la Objet30 OrthoDesk reduce notablemente
los plazos de fabricación y mejora exponencialmente la producción por técnico.
Al pasar a un proceso totalmente digital, ya no tiene necesidad de almacenar
voluminosos modelos físicos. Mantenga todos sus casos en formato digital, durante todo
el tiempo que desee.
Materiales
VeroDentPlus (MED690)
Material biocompatible transparente (MED610)
VeroGlaze
30
Especificaciones:
Tamaño de bandeja: 300 x 200 x 100 mm (11,81 x 7,87 x 3,94 pulgadas)
Grosor de capa (eje Z): capas horizontales de hasta 30 micras (0,0011 pulgadas)
Resolución de impresión:
eje X 600 ppp; eje Y 600 ppp; eje Z 900 ppp
Cartuchos de material: cuatro cartuchos sellados de 1 kg (2,2 lb)
Requisitos de alimentación:
monofásica 100-120 V~; 50-60 Hz; 7 A, 200-240 V~; 50-60 Hz; 3,5 A
Dimensiones de la máquina:
82,5 x 62 x 59 cm (ancho x largo x alto) (32,28 x 24,4 x 23,22 pulgadas)
Peso de la máquina: 93 kg (205 lbs)
Objet Eden260VS Dental Advantage
Permite crear piezas directamente a partir de archivos digitales el doble de rápido que
nuestra solución dental PolyJet de menor precio. Además, permite avanzar el flujo de
trabajo con el material de soporte soluble que se disuelve fácilmente en pequeñas
cavidades, salientes y salientes. Para laboratorios en expansión que necesitan optimizar
la producción, la Eden260VS ofrece el menor coste por pieza gracias a su automatización
mejorada.
Satisface las necesidades de los laboratorios dentales y de ortodoncia que buscan
capacidades de impresión 3D de calidad profesional con la firma PolyJet velocidad,
precisión y consistencia
30
A partir de la tecnología PolyJet de impresión 3D limpia, segura y silenciosa, la solución
Objet Eden260VS Dental Advantage ofrece la mejor resolución de capa disponible entre
las soluciones de la competencia. Con cuatro materiales especializados, dispone de
versatilidad para tratar una variedad de aplicaciones dentales y de ortodoncia entre las
que se incluyen:
Modelos de escayola
Guías quirúrgicas
Coronas wener y dentaduras postizas
Férulas dentales
Es fácil de utilizar, adecuada para la oficina y tiene el tamaño de una
fotocopiadora.
Objet Eden260VS Dental Advantage ofrece una resolución de capa de 16 micras y
funciona con la gama completa de materiales dentales PolyJet. Diseñados especialmente
para aplicaciones dentales exigentes, estos materiales se distribuyen en prácticos
cartuchos sellados:
VeroDent (MED670)
VeroDentPlus (MED690)
VeroGlaze (MED620)
Biocompatible transparente (MED610).
30
Especificaciones:
Material de soporte:
La Eden260VS funciona con soporte soluble SUP707 al utilizar VeroDent, VeroDentPlus o VeroGlaze en modo de soporte soluble. Funciona con soporte de fotopolímero similar al gel SUP705 no tóxico al utilizar material biocompatible transparente.
Tamaño de bandeja: 260 × 260 × 200 mm (10,24 × 10,24 × 7,9 pulgadas)
Grosor de capa (eje Z): Capas horizontales de hasta 16 micras (0,0006 pulgadas)
Resolución de impresión: eje X 600 ppp; eje Y 600 ppp; eje Z 1600 ppp
Cartuchos de material: Cuatro cartuchos de 3,6 kg (7,9 lbs.) sellados
Requisitos de alimentación:
110-240 VCA 50/60 Hz; 1,5 kW monofásica
Dimensiones de la máquina:
870 x 735 x 1200 mm (34,25 x 28,9 x 47,25 pulgadas)
Peso de la máquina: 410 kg (902 lbs.)
3D Objet Eden350V Dental
Permite crear rápidamente un elevado volumen de modelos dentales, se usa en las
mismas aplicaciones y los mismos materiales de la impresora Eden260VS.
30
Especificaciones:
Tamaño de bandeja: 350 × 350 × 200 mm (13,8 × 13,8 × 7,9 pulgadas)
Grosor de capa (eje Z): capas horizontales de hasta 16 micras (0,0006 pulgadas)
Resolución de impresión: Eje X: 600 ppp; eje Y: 600 ppp; eje Z: 1600 ppp
Cartuchos de material: cuatro cartuchos sellados de 3,6 kg (7,9 lb)
Requisitos de alimentación:
110-240 VCA 50/60 Hz; 1,5 kW monofásica
Dimensiones de la máquina:
1320 × 990 × 1200 mm (52,0 × 39,0 × 47,25 pulgadas)
Peso de la máquina: 410 kg (902 lbs)
3D Objet Eden500V Dental
Permite crear rápidamente el máximo volumen de modelos dentales, se usa en las
mismas aplicaciones y los mismos materiales de la impresora Eden260VS.
30
Especificaciones:
Tamaño de bandeja: 500 × 400 × 200 mm (19,7 × 15,7 × 7,9 pulgadas)
Grosor de capa: capas horizontales de hasta 16 micras (0,0006 pulgadas)
Resolución de impresión: Eje X: 600 ppp; eje Y: 600 ppp; eje Z: 1600 ppp
Cartuchos de material: cuatro cartuchos sellados de 3,6 kg (7,9 lb)
Requisitos de alimentación:
110-240 VCA 50/60 Hz; 1,5 kW monofásica
Dimensiones de la máquina:
1320 × 990 × 1200 mm (52,0 × 39,0 × 47,25 pulgadas)
Peso de la máquina: 410 kg (902 lbs)
ProJet 1200
Es impresora 3D profesional directo en su escritorio, es ideal para piezas pequeñas,
precisas, con muchos detalles y fundición de patrones, tales como joyería, componentes
electrónicos y encerados dentales. El impresor 3D tiene un tamaño más pequeño que la
mayoría de máquinas para hacer café y mucho más rápido que cocinar un pastel, este
nuevo impresor es accesible, seguro de operar y fácil de usar.
Este revolucionario micro-SLA ProJet 1200 entrega una inigualable precisión y acabados
suaves de las superficies de las piezas. Con un volumen de impresión de 4.3 x 2.7 x 15.0
cm (1.69 x 1.06 x 5.9 pulgadas).
El impresor integra el material de 3D Systems VisiJet FTX Green - un material duradero y
rígido ideal para encerados dentales, joyería y otros productos de fundición. Las piezas
rígidas y duraderas son excelentes para los prototipos plásticos. Logra una precisión sin
igual y una uniformidad de las piezas sin precedentes en relación a su precio, con un
espesor de capas de 30 micrones que permite una resolución de 585 dpi resultando en
detalles finos que reflejan una precisión CAD verdadera.
30
Gracias a sus rápidos tiempos de impresión, la impresora ProJet 1200 es una
herramienta eficaz cuando los tiempos de ciclo cortos son cruciales. Los cartuchos de
materiales todo en uno facilitan la reposición de los materiales, y la impresión basada en
red significa que todo el equipo pueda acceder fácilmente a la impresora.
Los tiempos de impresión rápidos permiten seguir el ritmo de la necesidad constante de
piezas de precisión. Imprima doce encerados dentales en una hora y cinco anillos en dos
horas.
Características:
Tecnología DLP basada en LED para lograr una resolución de 585 ppp
Material VisiJet FTX Green, que se funde limpiamente y produce productos de microfusión
sin cenizas
Impresión rápida: 14 mm/hora verticalmente
Cartuchos de material integrados, que garantizan piezas consistentes de alta calidad todo
el tiempo
Calibración de fábrica para un funcionamiento totalmente preciso
Preparación para impresión sobre la red
Especificaciones:
Volumen de impresión neto (xyz) 43 x 27 x 150 mm
Resolución nativa (xy) 56 micrones (585 ppp efectivos*)
Grosor de capa 0,03 mm
Velocidad de impresión vertical 14 mm/h
Material VisiJet® FTX Green
Embalaje de materiales Cartucho todo en uno con ventana de impresión incorporada
Post procesamiento Estación de curado UV incorporada
Software
- Instalador simple
- Conexión en red
- Sistema operativo basado en Windows®
- Soportes automáticos y optimizados
30
Entrada de archivos STL
Requisitos de energía
Entrada 100-240 VCA, 50/60 Hz, 2,0 A
Salida 24 V CC, 3,75 A, 90 W máx.
Dimensiones (ancho x profundidad x altura)
Impresora 3D embalada 381 mm x 381 mm x 560 mm
Impresora 3D sin embalar 230 mm x 230 mm x 356 mm
Peso
Impresora 3D embalada 12 kg
Impresora 3D sin embalar 9 kg
ProJet 3510 DP
La impresora ProJet 3510 DP puede generar cientos de unidades dentales de cera de alta
precision de manera precisa, consistente y económica durante cada ciclo de impresión.
Dentro de las múltiples ventajas que ofrecen estas máquinas, destaca la necesidad de
una Única Calibración inicial tras su instalación, eliminando la necesidad de realizar un
exhaustivo proceso de mantenimiento de la impresora 3D. Simplemente, pulsa el botón
“Comenzar impresión” y deja que la ProJet haga el trabajo
Puede generar cientos de unidades por sesión con acabados extremadamente suaves
que pueden usarse para fundición. Se puede ahorrar un promedio de 20% en el consumo
de aleaciones en copings y 50% menos tiempo en frameworks.
Usando el material VisiJet Dentcast, el ProJet DP tiene una bandeja de impresión de 29.8
cm x 18.5 cm x 20.3 cm (11.73 x 7.3 x 8 pulgadas), modalidades de operación de alta
definición, precisión de 0.025-0.05 mm, y cabezal de impresión con garantía de 5 anos.
30
Software ProJet Accelerator
El software que incluye la máquina proporciona un control sencillo sobre la edición de las
piezas que desea imprimir, pudiendomanipularlas de la forma que considere
conveniente para conseguir una impresión óptima.
Fácil e intuitivo, gestión de colas de trabajo.
Optimización y situación de las piezas de forma automática para su impresión.
Herramientas de edición para la manipulación de las piezas en la ventana de previ
sualización.
Informes de estadísticas de los trabajos enviados a la cola de impresión.
Apilado y anidado de piezas, pudiendo utilizar todo el volumen disponible en un ú
nico trabajo de impresión
Modos de impresión HD – Alta definición
UHD – Ultra Alta definición
Dimensiones de construcción (xyz) Modo HD 298 x 185 x 203 mm
Modo UHD 203 x 178 x 152 mm
Resolución / grosor de capa
Modo HD 375 x 375 x 790 ppp / 32 μm.
Modo UHD 750 x 750 x 890 ppp / 29 μm.
Precisión (típica) 0.025 – 0.05 mm por pulgada de la dimensión de la pieza
Velocidad vertical Modo HD 5 mm/hora
Modo UHD 2.5 mm/hora
Materiales
30
Especificaciones:
Construcción VisiJet® Dentcast – 2 kg. (verde)
Soporte VisiJet® S300: Cera no tóxica (eliminable sin actuación del usuario)
Otras especificaciones
Notificación por email Sí
Garantía de cabezal 5 años Estándar
Tipos de ficheros soportados stl, ctl
Dimensiones (An x Prof. x Alt.) 749 x 1207 x 1543 mm
Peso 279 kg
Nivel de ruido <65 dBa estimados
Compatibilidad de red Ethernet 10/100
Alimentación 100127 VCA 50/60 Hz, 15A; 220-240** VAC 50/60 Hz, 10A
Certificaciones CE
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ProJet 3510 MP
Fabrica con precisión, fiabilidad y de forma económica modelos dentales incluyendo
coronas, puentes, modelos ortodentales y parciales así como férulas de guiado quirúrgico
y modelos maxilares. Adaptación y encaje extraordinarios. Fácil de usar.
Esta disenado para uso en laboratorios dentales 24/7 con ciclos de entrega del mismo dia,
incrementando el volumen de entrega pero siempre con acabos perfectos. Hasta 24 cajas
pueden ser fabricadas de una sola vez de forma rapida, facil y perfecta.
Este impresor 3D cuenta con dos modalidades de impresión: suave y mate. Están
ajustados para producir guias de taladro, modelos termoformados de ortodoncia,
modelos de maxilares, coronas y puentes, modelos parciales y ortodoncia.
ProJet 3510 MP puede producir modelos usando una opcion de dos materiales y con una
precision de 0.025 mm - 0.05 mm. Estos materiales no son toxicos y faciles de post
procesar y las piezas pueden ser usadas casi inmediatamente en el proceso de produccion
con VisiJet Stoneplast certificado como USP Class VI.
El software suministrado con el ProJet 3510 MP permite una facil configuracion y
administracion, herramientas optimizadas para fabricar, controles para apilar y anidar
piezas y para editarlas. El impresor puede ser monitoreado remotamente via tableta,
smartphone o computadora.
Es un sistema abierto. Trabaja con cualquier escáner intraoral, de impresión o escayola
compatible.
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Modos de impresión
HDX - Alta definición suave (guías de brocas, los modelos de maxilares y modelos de termoformado de ortodoncia)
HDP - Alta Definición en yeso (aspecto similar al yeso para coronas y puentes, dentadura parcial y modelos de ortodoncia)
Dimensiones de construcción (xyz) Modo HDX y HDP 298 x 185 x 203 mm
Resolución / grosor de capa
Modo HDX y HDP 375 x 375 x 790 ppp / 32 μm.
Precisión (típica) 0.025 – 0.05 mm por pulgada de la dimensión de la pieza
Materiales
Construcción VisiJet M3 PearlStone VisiJet M3 Stoneplast
Soporte VisiJet® S300: Cera no tóxica (eliminable sin actuación del usuario)
Otras especificaciones
Notificación por email Sí
Garantía de cabezal 5 años Estándar
Tipos de ficheros soportados stl, ctl
Dimensiones (An x Prof. x Alt.) 749 x 1207 x 1543 mm
Peso 279 kg
Nivel de ruido <65 dBa estimados
Compatibilidad de red Ethernet 10/100
Alimentación 100127 VCA 50/60 Hz, 15A; 220-240** VAC 50/60 Hz, 10A
Certificaciones CE
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ProJet 6000 MP, 7000 MP
ProJet 6000 MP
El impresor 3D ProJet 6000 MP es la tecnología perfecta para el creciente campo de la
odontología digital y aplicaciones médicas CAD.
Usando la tecnología de impresión 3D SLA, la primera en la industria de fabricación aditiva
y la mas avanzada, el impresor 3D ProJet 6000 MP ofrece a los profesionales dentales y
médicos la oportunidad de fabricar dispositivos médicos tales como aparatos de oído
personalizados para usuario final o escans dentales para trabajos con moldes de cera.
La tecnologia estereolitografica del ProJet 6000 proporciona detalles muy finos, con alta
precision y repetibilidad, que permite estudiar loas modelos de forma excepcional. Con
materiales certificados por USP Class VI, los profesionales medicos pueden confiar que las
impresiones del ProJet 6000 son perfecta en encaje, forma y funcion.
Estos impresores cuentan con una precision de 0.025-0.05 mm y una velocidad de
impresion muy rapida con grosores de capas de hasta 0.1mm. Cada impresor se entrega
con software 3D Manage que permite una facil configuracion del archivo a imprimir,
herramientas optimizadoras, apilado y anidado de piezas y monitoreo de la impresion.
La impresora 3D ProJet 6000 MP es el compañero perfecto para el creciente sector de la
odontología y otras aplicaciones médicas asistidas por ordenador. Imprime en 3D los
detalles más finos con mayor precisión y repetibilidad de estudios protésico-dentales,
incluso objetos finales como carcasas de audífonos.
ProJet 7000 MP
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La impresora ProJet 7000 MP garantiza el éxito de sus aplicaciones de fabricación médicas
y dentales con detalle, precisión y repetibilidad. El material VisiJet e-Stone realiza modelos
dentales especialmente convincentes, proporcionando un alto contraste para mejorar la
visualización.
La impresora 3D ProJet 7000 MP, con tecnología estereolitografica (SLA), la primera y más
avanzada impresion 3D, es ideal para aplicaciones médicas con detalles finos, precisos y
repetibles.
El ProJet 7000 ofrece una generosa bandeja de impresion de 38cm x 38cm x 25cm (15 x 15
x 10 in) que permite produccion rapida de cantidades grandes de piezas medicas, con
acabados perfectos. Puentes, coronas y modelos ortopedicos de mandibulas estan casi
listas para usarse en un proceso tradicional de produccion. Aparatos de oido son
fabricados de forma personalizada para su uso final.
Prótesis de brazos, piernas y otras partes del cuerpo
Como sabemos todos los días ocurren accidentes tanto labores y automovilístico que
nadie está a salvo de lo que no le sucedan. Y cuando algo así ocurre, no solo debemos
pensar en el daño para la salud, sino también en la cantidad de dinero y tiempo necesario
para la recuperación, cuando esta es posible.
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Muchas personas accidentadas necesitan urgentemente diversos tipos de prótesis, pero
por desgracia no todos ellos pueden adquirirlas debido a su alto costo. Gracias a la
impresión 3D y las maquinas CNC han permitido que avance la ortopedia hacia un proceso
productivo rápido y menos costoso. Esto es especialmente importante cuando hablamos
de ortopedia infantil, pues las piezas han de ser sustituidas a medida que los niños
crecen, pues se facilita el proceso de creación de estas piezas, a la misma vez que
disminuye el esfuerzo económico para reemplazarlas cuando se necesitan.
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Órganos humanos
Estas impresoras existen desde los años 80 pero antes solamente se imprimían objetos
como ser juguetes, botellas, prototipos, la mayoría con materiales plásticos, pero en los
últimos años se han creado bio-impresoras 3d reproducir partes del cuerpo humano en
tres dimensiones que sirvan para sustituir determinados órganos dañados por accidentes,
enfermedades u otras causas y por medio de la iniciativa de los ingenieros que incursionan
en el mundo de la biotecnología la que permitió pensar en imprimir cualquier tejido e
intentar incluso obtener órganos totalmente funcionales para realizar un transplante de
órganos con total éxito. Lo que resulta aún más sorprendente es que sería posible diseñar
órganos con las mismas características celulares y genéticas que el receptor, logrando así
disminuir la tasa de rechazo de órganos post-trasplante.
El uso de esta tecnología se empleó la fabricación de prótesis, con el objetivo de
aprovechar su capacidad para diseñar piezas a la medida del paciente.
Actualmente el objetivo es fabricar órganos a base de células de la propia persona que lo
necesita, de manera que sean capaces de ser bio compatibles con el mismo cuerpo sin ser
rechazado por este como un cuerpo extraño. En este sentido, el reto mayor consiste en la
reproducción de órganos completos, con toda la capacidad funcional del mismo.
Actualmente hay dos técnicas para imprimir órganos. La más desarrollada es la que fabrica
unos andamios hechos con polímeros biocompatibles con el cuerpo humano. Esas
estructuras se repueblan de células en un biorreactor y de ahí salen tejidos y órganos. La
segunda, y más compleja, consiste en imprimir los órganos capa a capa.
Cómo funciona
Los primero pasos para la impresión 3D de órganos es obtener células humanas de
biopsias o de células madre, y permiten que se multipliquen en una placa de Petri. La
mezcla resultante, es una especie de tinta biológica, que se introduce en una impresora
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3D, que está programada para organizar diferentes tipos de células, junto con otros
materiales, en una forma tridimensional precisa. Los médicos esperan que cuando se
coloque en el cuerpo, estas células se integrarán con los tejidos existentes.
El funcionamiento de la impresora 3D está formado por dos cabezales, en uno de los
cuales se encuentra el tejido humano y en el otro se coloca el “hidrogel” que sirve para
adherir el tejido deseado. Las estructuras hechas con este gel permiten el crecimiento de
células, lo que representa un primer paso para usarlo como material de base para la
preparación de tejido vivo. Las estructuras hechas con este gel permiten el crecimiento de
células, lo que representa un primer paso para usarlo como material de base para la
preparación de tejido vivo.
Por medio de un software se da la posibilidad de diseñar el órgano a la forma deseada
según las necesidades del paciente y luego obtenerla a través de una impresión 3d, que
consiste en ir imprimiendo cada capa de tejido hasta obtener el diseño en tres
dimensiones.
Una de las complicaciones más grandes para la impresión de órganos humanos es el
sistema vascular de ellos que permite la irrigación sanguínea, pero este punto parece
estar solventado con los nuevos resultados de investigaciones de las distintas
universidades como, la de Sydney, Harvard, Stanford y el MIT.
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Los investigadores utilizaron una bioimpresora muy avanzada para la fabricación de fibras
diminutas interconectadas, lo que representaría la estructura vascular compleja de un
órgano. Se recubrieron las fibras con células humanas endoteliales y luego se cubrió con
un material a base de proteínas, rico en células. Después, el material se endureció con la
aplicación de luz. Una vez endurecido los investigadores retiraron cuidadosamente las
fibras recubiertas, dejando atrás una intrincada red de pequeños espacios en todo el
material celular endurecido, después de una semana se encontró que estaba auto
organizado en capilares estables. Es sin duda una gran noticia.
Accesorios Ortopédicos
Los soportes ortopédicos para la escoliosis muchas veces parecen aparatos de tortura de
la era medieval. Aunque estos soportes se han modernizado, las opciones son pocas para
las millones de personas que sufren de esta condición que causa una curvatura de lado a
lado en la columna vertebral.
Corsé Ortopédico
La escoliosis idiopática es una condición que causa una curvatura anormal en la columna
vertebral, que aparece con mayor incidencia en niñas con edad comprendida entre 8-13
años. Para el tratamiento de esta anomalía, el médico suele recomendar una especie de
corsé que se ajusta al tronco. El principal inconveniente de estos aparatos ortopédicos es
que son muy incómodos, además de ser causa de vergüenza entre algunos adolescentes
que los llevan.
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Férulas de muñeca
Se ha desarrollado una aplicación CAD “a medida” para que los médicos protésicos
impriman férulas de muñeca para enfermos de artritis reumatoide (puede servir para
otras afecciones).
El resultado es muy positivo ya que estas prótesis son más funcionales y ligeras, se
obtienen más rápidamente, son más estéticas, etc.
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Yeso Ortopédico
Consiste en un exoesqueleto fabricado a la medida del paciente por una impresora 3D. La
época de los yesos ha terminado ya que pesados y engorrosos que nos provocaban ardor,
mal olor y nos impedían bañarnos. Se creó un nuevo sistema inventado por Jake es
totalmente ventilado, ligero, menos voluminoso, higiénico, reciclable y con mucho estilo.
Y gracias a los agujeros de los que dispone podrás asearte. Para fabricarlo se realiza
un escaneo en 3D de la zona de la fractura, y se genera el modelo en nylon basado en la
imagen conseguida.
Joyería
El elemento diferenciador en joyería es el diseño. Por esta razón, muchos profesionales
del gremio están usando esta tecnología para reducir el tiempo y el trabajo. Nuestras
impresiones de alta definición proporcionan un medio asequible, fiable y fácil de usar para
producir patrones de joyería finamente detallados.
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El diseño tradicional de la joyería es un proceso meticuloso y gradual. Comienza con la
creación de un diseño que el cliente valida. Una vez que el boceto es aprobado, se realiza
un modelo en cera que es validado antes de la creación definitiva. De este manera se
pierde una gran cantidad de tiempo.
Conseguir prototipos de diseños para joyas originales, de calidad excepcional se ha
convertido en un objetivo fácilmente alcanzable.
Automoción
La aportación de la impresión 3D al mundo de la automoción es palpable en el diseño y la
ingeniería, sectores donde ya se fabrican piezas funcionales y duraderas. Las demandas
actuales para mejorar los costes de producción, ahorro en utillajes, la eficiencia energética
y la optimización del peso de los vehículos hacen que la tecnología de impresión 3D encaje
perfectamente en este sector productivo, constituyendo el éxito de su innovación.
Se fabricn componentes para nuevos proyectos o primeras piezas prototipo que tengan
que pasar la validación de medios de fabricación, previos a las piezas de utillajes
definitivos.
A diferencia de fabricación aditiva (AM), las tecnologías clásicas de producción basadas en
costosos utillajes resultan inadecuadas cuando se enfrentan a menudo, a situaciones
donde no es posible aplicar, de forma rentable, a tamaños de lotes pequeños o donde se
requiere de una fuerte personalización.
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Los componentes de automóviles están siendo adaptados a las necesidades específicas de
los clientes. Estamos asistiendo a un cambio de expectativas en los mercados: después de
todo, un automóvil transmite emociones, y cuanto más se adapte al propietario, el vínculo
emocional es más poderoso.
Otra desventaja de las técnicas de fabricación convencionales es que limitan la libertad de
diseño. Como resultado, los componentes son siempre un compromiso entre la
funcionalidad y la viabilidad. La impresión en 3D libera el desarrollo de estas limitaciones.
Ingeniería Inversa
Escaneo de piezas y reconstrucción de modelos 3D a partir de piezas rotas,
descatalogadas, desgastadas etc.
Electrodomésticos, máquinas, utillajes, la reparación de componentes y piezas rotas o
deterioradas es un área de aplicación en el que la innovadora tecnología la impresión 3D
realmente puede demostrar sus puntos fuertes: construcción de piezas rotas o
deterioradas digitalizando el modelo viejo y modelizando una nueva pieza reparada o
incluso mejorada.
Reparar en lugar de substituir. Responsabilidad y Sostenibilidad. Esto significa que los
usuarios no necesitan invertir en nuevos componentes o tener que desechar máquinas
por ser su reparación más cara que la adquisición de nuevos modelos. Y así el beneficio
final para todos nosotros es el tiempo y el dinero.
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Educación
Escuelas, colegios, universidades e institutos de todos los niveles y disciplinas están
introduciendo las nuevas tecnologías cada vez más, entre las cuales deberían de figurar
una de las de mayor crecimiento en los últimos años, la impresión 3D.
Las aplicaciones son infinitas, modelos mecánicos a escala para trabajos de ingeniería,
modelos 3D de diseño industrial para presentaciones, en matemáticas, topografía,
arquitectura, bellas artes etc. Nuestras impresoras 3D de alta definición son las
herramientas indispensables para educadores y alumnos por igual.
Alimentos
La empresa catalana Natural Machines ha lanzado al mercado la primera impresora 3D de
comida, un novedoso dispositivo que empezará a fabricar en breve en China y del que ya
ha recibido 400 pedidos, principalmente de Estados Unidos y de los países del norte de
Europa. Foodini, como se llama la máquina, permite preparar comida utilizando
la tecnología de impresión en tres dimensiones, haciendo posible dar cualquier forma a
los alimentos que se "imprimen", tanto dulces como salados, como hamburguesas, panes,
chocolate o pasta.
Los fundadores de Natural Machines son Àlex Moreu, Rosa Avellaneda, Lynette Kucsma y
Emilio Sepúlveda, que llevan trabajando un año y medio en el desarrollo de esta
tecnología, en la que hasta ahora han invertido unos 400.000 euros. Tras meses de
pruebas, ajustes y estudios de mercado, Foodini será pronto una realidad en la cocinas de
restaurantes, panaderías, pastelerías y casas de particulares.
La impresora Foodini funciona con conexión a Internet y dispone de una pantalla
táctil desde la que se pueden elegir recetas o diseñar un plato original. Su funcionamiento
es muy similar al de una impresora 3D convencional, aunque en lugar de tinta, Foodini se
carga con hasta cinco cápsulas con ingredientes, siempre que no sean líquidos ni sólidos
muy grandes. El dispositivo, de aspecto similar a una impresora tradicional, crea los platos
seleccionados imprimiendo finas capas de cada ingrediente, y como destaca Sepúlveda,
"puede crear todo lo que puedas imaginar".
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Arquitectura
Científicos de la Universidad del Sur de California aseguran haber creado la tecnología que
permitirá contruir casas en un día. Se trata de una impresora 3D gigante .
De acuerdo con el profesor de la citada universidad, Behrokh Khoshnevis esta tecnología
denominada “contour crafting”, será utilizada en las empresas constructuras pues, gracias
a la impresión en tercera dimensión.
Lo que antiguamente era un método de fabricación industrial para grandes y pesadas
piezas ahora está adaptado a los nuevos tiempos: la grúa es más grande pero ligera, el
control mecánico es más preciso y rápido y los materiales han evolucionado de modo que
se comportan prácticamente como si fueran de plastilina pero con la rigidez del hormigón.
La impresora 3D para la construcción de una casa funciona como una impresora habitual,
aunque recuerda a un robot que tiene una grúa con un tubo por el que sale hormigón.
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Poco a poco la máquina se va moviendo siguiendo el esquema cargado en el sistema y
forma capas, de la misma manera que una impresora 3D normal.
Siguiendo los modelos 3D introducidos en un programa de diseño arquitectónico la grúa
se eleva y va soltando cemento en las zonas adecuadas para construir paredes, huecos
para tubos, cables y agua y por supuesto puertas y ventanas. El resultado es similar al que
se obtendría si se utilizaran moldes gigantescos, pero más personalizable y rápido: según
han comprobado, una de estas «impresoras 3D gigantes» puede levantar una casa en unas
20 horas.
Maquetas de Arquitectura
La fabricación de maquetas y prototipos en el ámbito de la arquitectura y la construcción
ha tenido, y tiene todavía, una componente artesanal muy importante. El desarrollo de los
sistemas de diseño asistido, con su consiguiente evolución hacia los sistemas de modelado
sólido y los actuales sistemas de modelado de información en edificación, ha permitido
obtener maquetas electrónicas, imágenes foto realísticas y animaciones virtuales de la
construcción con una calidad muy aceptable. Pero todavía no se puede decir lo mismo
respecto de las maquetas físicas, obtenidas a partir de ese modelo electrónico del edificio
a través de máquinas de fabricación rápida de maquetas y prototipos.
