¿Sabías que existe una tecnología de impresión 3D capaz de utilizar metales, cerámicas y arena para crear piezas? Esta tecnología se llama binder jetting y ha revolucionado la forma en que fabricamos objetos.
A diferencia de otros métodos, utiliza aglutinante líquido que se inyecta en un lecho de polvo y une las partículas del material para formar una pieza sólida.
Como expertos en desarrollo integral de productos, te queremos explicar en detalle qué es el binder jetting, los materiales que se pueden usar, el proceso de inyección de aglutinante, así como sus ventajas y desventajas.
¿Qué es la impresión 3D binder jetting?
La impresión 3D binder jetting es una técnica que emplea un aglutinante líquido para unir capas de polvo y crear un objeto sólido.
Este proceso comienza con la creación de un diseño digital en 3D, que se envía a la impresora. Esta distribuye una fina capa de polvo sobre la plataforma de construcción y, a continuación, inyecta el aglutinante en las áreas específicas según el diseño digital.
Esta tecnología se desarrolló originalmente en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en los años 90. Es conocida por su capacidad para producir piezas con alta precisión y a un costo competitivo.
Materiales para el binder jetting
Uno de los aspectos más importantes de esta técnica es su capacidad para trabajar con una amplia variedad de materiales, entre los cuales destacan:
- Metales: los polvos metálicos como el acero inoxidable, el aluminio, el titanio y el cobalto-cromo son muy utilizados. Estos son perfectos para la fabricación de piezas funcionales y componentes industriales.
- Arenas: las arenas de fundición se usan principalmente en la creación de moldes y núcleos para la industria de fundición. Este proceso permite la creación de moldes detallados que son difíciles de producir con métodos tradicionales.
- Cerámicas: los polvos cerámicos se emplean en la fabricación de componentes para aplicaciones de alta temperatura y corrosión, como en la industria aeroespacial.
- Polímeros: aunque menos comunes que los metales y cerámicas, algunos polímeros se utilizan en el binder jetting para aplicaciones específicas donde se requiere un material ligero y resistente.
- Composites: se utilizan combinaciones de diferentes materiales, lo que permite la creación de piezas con propiedades únicas adaptadas a las necesidades del producto final.
Proceso de inyección de aglutinante
El proceso de inyección de aglutinante es necesario para crear piezas sólidas y precisas.
- Preparación del diseño
El primer paso es la preparación del modelo digital en 3D mediante software de diseño asistido por ordenador (CAD). En esta etapa, el diseñador crea un modelo de la pieza que se desea fabricar.
Este modelo debe incluir todas las características geométricas y especificaciones necesarias para el producto final.
Una vez completado el diseño, el modelo digital se divide en finas capas horizontales, para que la impresora entienda cómo construir la pieza capa por capa. Esta segmentación se conoce como slicing.
- Distribución del polvo
Una vez que el diseño está listo, comienza el proceso físico de impresión. La impresora 3D distribuye una fina capa de polvo del material seleccionado sobre la plataforma de construcción.
La distribución del polvo debe ser uniforme y controlada para garantizar que cada capa tenga el grosor correcto.
Las máquinas de binder jetting cuentan con mecanismos especializados para extender el polvo de manera uniforme y asegurar que no haya acumulaciones ni áreas sin cobertura.
- Inyección del aglutinante
La impresora inyecta el aglutinante líquido en las áreas específicas del polvo según el diseño digital. El aglutinante actúa como un pegamento, que une las partículas de polvo para formar una capa sólida.
El tipo de aglutinante varía según el material del polvo y las características deseadas del producto final.
- Repetición del proceso
Se añade una nueva capa de polvo sobre la anterior, y así sucesivamente. Este ciclo se repite capa por capa hasta que se completa la pieza.
Cada nueva capa de polvo se adhiere a la anterior gracias al aglutinante. Durante esta fase, hay que mantener un entorno controlado para evitar cualquier interferencia.
- Post-procesamiento
Una vez finalizada la impresión, la pieza se somete a un proceso de post-procesamiento. Este paso incluye varias etapas adicionales para convertir la pieza impresa en un producto funcional.
En primer lugar, la pieza se cura para solidificar el aglutinante y asegurar que las partículas de polvo estén firmemente unidas.
Dependiendo del material, también se puede someter a sinterización, un proceso de calentamiento controlado que fusiona las partículas de polvo, o a infiltración con otro material, como una resina o metal.
Ventajas y desventajas de binder jetting
El binder jetting ofrece varias ventajas que lo hacen atractivo para numerosas aplicaciones industriales. Una de sus principales fortalezas es la versatilidad de materiales que puede utilizar, esto incluye metales, cerámicas, arenas y polímeros.
Otra ventaja significativa es su costo efectividad. El uso de polvos y la ausencia de estructuras de soporte reducen los costos de producción. También, facilita la creación de piezas con geometrías complejas, difíciles de lograr con métodos tradicionales.
No obstante, este proceso también presenta algunas desventajas. La mayoría de piezas producidas requieren procesos adicionales de sinterización o infiltración para alcanzar las propiedades mecánicas buscadas. Por ejemplo, su acabado superficial suele ser rugoso y necesita de estos procesos adicionales para obtener una superficie lisa.
Por otro lado, hay limitaciones en el tamaño máximo de las piezas debido a las dimensiones de las impresoras disponibles, lo que restringe su aplicabilidad en ciertos proyectos de gran escala.
Mejores tecnologías de impresión 3D en BSDI
En BSDI, entendemos las necesidades de nuestros clientes y nos esforzamos por ofrecer soluciones avanzadas en impresión 3D y prototipado rápido. Nos especializamos en la fabricación aditiva de artículos de plástico, metal y cerámica.
Si estás interesado en aprovechar las ventajas del binder jetting y otras tecnologías de impresión 3D, te invitamos a conocer más sobre nuestros servicios. ¡Solicita tu presupuesto en 24 horas!
