3 – PROTOTIPO 3D
El prototipado rápido es un proceso utilizado para fabricar artículos de plástico, metal o cerámica.
Su proceso de fabricación es ir añadiendo material capa a capa. Con la fabricación 3D podemos conseguir objetos con propiedades físicas similares a lo que se fabricarían por métodos convencionales, como moldeo por inyección y extrusión, o moldeo por soplado, de esta manera se puede comprobar la pieza tanto su forma como sus propiedades mecánicas o físicas antes de la fabricación de un molde para la inyección, ahorrando en costes y tiempo de diseño.
Inicialmente el prototipado 3D se utiliza como un proceso de fabricación más. Podemos utilizarlo para series cortas hasta 200 unidades o para sectores como la joyería o dental.

Podemos diferenciar dos tipos de prototipos 3D:
1 – Prototipos estéticos:
Sirven para evaluar aspectos estéticos y ergonómicos.web3

Ejemplos:
Prototipos para exposición en ferias o showroms.
Esculturas artísticas.
Miniaturas para maquetas.
Maquetas para arquitectura.
Elementos decorativos

2 – Prototipos funcionales:
Se usan para justificar concordancia geométrica, la forma y los ensambles.
Gracias a la similitud de los materiales para el uso 3D podemos verificar las características y patrones de comportamiento en una prueba del producto final.

Ejemplos:
Electrónica y elementos de precisión.
Instrumentos médicos.
Productos para el hogar, jardinería, oficina…
Juguetes.
Herramientas y útiles.
Piezas master para joyería.
Piezas para automoción.
Piezas para el sector dental.

3.1 – TECNOLOGIAS FABRICACIÓN 3D

1- Impresoras 3D (FDM)

La tecnología FDM es la tecnología que más se aproxima en la utilización de los mismos materiales termoplásticos que se pueden encontrar en los procesos de fabricación tradicionales.

Con esta tecnología se crean piezas capa por capa de abajo a arriba calentando y extrudiendo el filamento termoplástico.

Las limitaciones que nos encontramos con esta forma de impresión 3D es que en las zonas voladizas de más de 45o del objeto, la maquina creará unos soportes de apoyo que luego al ser eliminados siempre dejaran una marca.

Ventajas: Bajo coste. De todas las tecnologías 3D es la que utiliza los materiales más similares a los utilizados en piezas finales en cuanto a termoplásticos. Disponemos de máquinas propias para la fabricación de estas piezas.
Desventajas: Piezas con geometrías muy complejas se debe de partir la pieza en varios trozos para luego pegarlos, con lo cual se reduce las propiedades mecánicas de la pieza.

Impresoras de 3DBOTICS; ULTIMAKER, WITBOX, PRUSA I3, MARC TWO

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2- Impresora 3D SLS (Sinterizado láser selectivo)

Con esta tecnología se crean piezas fundiendo pequeñas partículas de poliamida, median-
te un láser de alta potencia. La poliamida puede ser plástica o con cargas metálicas.

Partiendo de una cubeta llena de polvo de poliamida, el láser calienta las partículas que formaran la pieza final y estas mismas se funden con las que la rodean. Es así como el objeto 3D queda enterrado dentro de la cubeta de polvo de poliamida y luego se retirará el polvo sobrante para substraer el objeto 3D final.

Video demostrativo de cómo funciona la máquina y el pos procesado final de la pieza.https://youtu.be/7ExrQZ9Z7BM

Este tipo de tecnología SLS ofrece piezas de una altísima rigidez, muy ligeras y de un solo color. Se puede añadir a la poliamida diferentes cargas de materiales plásticos o metálicos para conseguir las propiedades mecánicas y químicas de la pieza final. Estas piezas pueden ser cromadas.

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Impresoras de 3DBOTICS: BLUEPRINTER

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3- Impresora SLA (Estereolitografia)

Con esta tecnología se crean piezas a partir de un láser que proyecta hacia una cubeta llena de un foto-polímero liquido en plástico y así va creando capa por capa un plástico duro.

Con la tecnología SLA permite imprimir en una gama muy amplia de materiales, con propiedades mecánicas buenas.

Este tipo de tecnología es de las más caras y se suele utilizar para obtener la pieza master y así fabricar moldes de silicona y hacer coladas al vacío de poliuretano.
Como propiedades mecánicas es mucho mejor el SLS, pero como acabado superficial es mejor el SLA.

4- Impresión MJP

Este tipo de tecnología nos permite crear piezas con un alto nivel de detalle. Podemos utilizar en una misma pieza (impresión) distintos materiales con distintos grados de flexibilidad, de transparencia y colores, incluyendo blancos, negros y diferentes grises.

Podemos diseñar y crear piezas con propiedades del plástico o el caucho con mayor facilidad y con resistencia a altas temperaturas.

Video demostrativo de cómo funciona la máquina y el pos procesado final de la pieza.https://youtu.be/jUnxTTZQBvI