Com funciona una impressora 3D?
QUÈ ÉS LA IMPRESSIÓ 3D?
La impressió 3D utilitza equips especialitzats per crear objectes sòlids i tridimensionals a partir d'un fitxer digital. La pràctica existeix des dels anys vuitanta, quan Charles W. Hull va inventar el procés i va crear la primera peça impresa en 3D. Des de llavors, el camp de la impressió 3D ha crescut exponencialment i ofereix innombrables possibilitats.
Visió general de la impressió 3D
La impressió 3D és un procés que utilitza el disseny assistit per ordinador, o CAD, per crear objectes capa per capa. La impressió 3D s'utilitza habitualment en les indústries manufacturera i de l'automoció, on les eines i les peces es fabriquen amb impressores 3D.
A mesura que les capacitats de la impressió 3D continuen creixent, també ho fa el seu valor: s'estima que la indústria de la impressió 3D arribarà a un valor de 84.000 milions de dòlars el 2029. Aquest creixement significa que estem obligats a interactuar amb productes, i fins i tot cases i edificis, fets amb impressió 3D.
La impressió 3D també està revolucionant la indústria sanitària. El 2020, la pandèmia de la COVID-19 va desbordar els hospitals i va augmentar la necessitat d'equips de protecció individual. Molts centres sanitaris van recórrer a la impressió 3D per subministrar al seu personal els equips de protecció que tant necessitaven, així com les peces per arreglar els seus ventiladors. Grans corporacions, startups i fins i tot estudiants de secundària amb impressores 3D van respondre a la crida. La impressió 3D no només canviarà la manera com fabriquem EPI i equips mèdics, sinó que també optimitzarà les pròtesis i els implants.
Tot i que la impressió 3D no és necessàriament nova, hi ha qui encara es pregunta què és la impressió 3D i com funciona. Aquí teniu una guia per entendre la impressió 3D.
Què són les impressores 3D?
En resum, les impressores 3D utilitzen CAD per crear objectes 3D a partir d'una varietat de materials, com ara plàstic fos o pols. Les impressores 3D poden venir en una varietat de formes i mides que van des d'equips que poden cabre en un escriptori fins a grans models de construcció utilitzats en la fabricació de cases impreses en 3D. Hi ha tres tipus principals d'impressores 3D i cadascuna utilitza un mètode lleugerament diferent.
TIPUS D'IMPRESSORES 3D
Les impressores estereolitogràfiques, o SLA, estan equipades amb un làser que transforma resina líquida en plàstic.
La sinterització làser selectiva, o impressores SLS, té un làser que sinteritzà partícules de pols de polímer en una estructura ja sòlida.
Les impressores de modelatge per deposició fusionada, o FDM, són les més comunes. Aquestes impressores alliberen filaments termoplàstics que es fonen a través d'una boquilla calenta per formar un objecte capa per capa.
Les impressores 3D no són com aquelles caixes màgiques de les sèries de ciència-ficció. Més aviat, les impressores, que actuen de manera similar a les impressores de raig de tinta 2D tradicionals, utilitzen un mètode de capes per crear l'objecte desitjat. Treballen des de zero i s'acumulen capa rere capa fins que l'objecte té exactament l'aspecte que s'havia imaginat.
Per què són importants les impressores 3D per al futur?
La flexibilitat, la precisió i la velocitat de les impressores 3D les converteixen en una eina prometedora per al futur de la fabricació. Avui dia, moltes impressores 3D s'utilitzen per al que s'anomena prototipatge ràpid.
Empreses de tot el món utilitzen impressores 3D per crear els seus prototips en qüestió d'hores, en comptes de perdre mesos de temps i potencialment milions de dòlars en recerca i desenvolupament. De fet, algunes empreses afirmen que les impressores 3D fan que el procés de prototipatge sigui 10 vegades més ràpid i cinc vegades més barat que els processos normals d'R+D.
Les impressores 3D poden tenir un paper en pràcticament totes les indústries. No només s'utilitzen per a la creació de prototips. Moltes impressores 3D s'encarreguen d'imprimir productes acabats. La indústria de la construcció està utilitzant aquest mètode d'impressió futurista per imprimir cases completes. Les escoles de tot el món utilitzen impressores 3D per portar l'aprenentatge pràctic a l'aula imprimint ossos de dinosaure tridimensionals i peces robòtiques. La flexibilitat i l'adaptabilitat de la tecnologia d'impressió 3D la converteixen en un element revolucionari per a qualsevol indústria.
Què pots imprimir en 3D?
Les impressores 3D tenen una flexibilitat extrema pel que fa al que es pot imprimir amb elles. Per exemple, poden utilitzar plàstics per imprimir materials rígids, com ara ulleres de sol. També poden crear objectes flexibles, com ara fundes de telèfon o manilles de bicicleta, utilitzant una pols híbrida de cautxú i plàstic. Algunes impressores 3D fins i tot tenen la capacitat d'imprimir amb fibra de carboni i pols metàl·liques per a productes industrials extremadament resistents. Aquí teniu algunes de les aplicacions comunes per a les quals s'utilitza la impressió 3D.
Prototipatge ràpid i fabricació ràpida
La impressió 3D proporciona a les empreses un mètode de baix risc, baix cost i ràpid per produir prototips que els permet provar l'eficiència d'un nou producte i accelerar el desenvolupament sense necessitat de models cars ni eines pròpies. Anant un pas més enllà, les empreses de moltes indústries utilitzen la impressió 3D per a la fabricació ràpida, cosa que els permet estalviar costos en produir lots petits o escurçar el temps d'impressió.
Parts funcionals
La impressió 3D s'ha tornat més funcional i precisa amb el temps, cosa que permet crear i adquirir peces patentades o inaccessibles per tal que un producte es pugui produir a temps. A més, les màquines i els dispositius es desgasten amb el temps i poden necessitar una reparació ràpida, per a la qual la impressió 3D ofereix una solució simplificada.
Eines
Igual que les peces funcionals, les eines també es desgasten amb el temps i poden esdevenir inaccessibles, obsoletes o cares de substituir. La impressió 3D permet produir i substituir fàcilment eines per a múltiples aplicacions amb una alta durabilitat i reutilització.
Models
Tot i que la impressió 3D potser no pot substituir totes les formes de fabricació, sí que presenta una solució econòmica per produir models per visualitzar conceptes en 3D. Des de visualitzacions de productes de consum fins a models arquitectònics, models mèdics i eines educatives. A mesura que els costos de la impressió 3D disminueixen i continuen sent més accessibles, la impressió 3D obre noves portes per a aplicacions de modelatge.
