Las impresoras SLS cuestan aproximadamente diez veces más que una impresora FDM decente, lo que podría parecer motivo suficiente para descartarlas por completo. Pero no es así. Los servicios de impresión de terceros han hecho que la tecnología SLS sea accesible para cualquiera con un archivo de diseño y un presupuesto. Para ciertas piezas, no hay nada que se le compare, y tratar de adaptar otros métodos donde fundamentalmente no funcionan es precisamente la causa del fracaso de los proyectos.
En este artículo: ¿Qué es SLS? | Cómo funciona la impresión 3D SLS | ¿Por qué usar SLS? | SLS vs. FDM y SLA | ¿Qué es MJF? | Explicación de los materiales SLS | Resumen
¿Qué es SLS?
La sinterización selectiva por láser (SLS, por sus siglas en inglés) es una forma de fabricación aditiva conocida como fusión de lecho de polvo.
En lugar de extruir filamento o curar resina líquida , la tecnología SLS utiliza un polvo termoplástico fino que se fusiona mediante un láser de alta potencia, un proceso conocido como sinterización.
Este término se refiere a la aplicación de calor a partículas para que se unan formando una masa sólida, sin llegar a fundirse por completo. Esto da como resultado piezas resistentes y duraderas con excelentes propiedades mecánicas.
Cómo funciona la impresión 3D SLS
El proceso SLS comienza con una fina capa de polvo extendida sobre una plataforma de construcción.
Un láser traza la sección transversal de la pieza, fusionando selectivamente el polvo en esa capa. Una vez completado el proceso, la plataforma de construcción desciende ligeramente y se extiende una nueva capa de polvo sobre la superficie. Este proceso se repite capa a capa hasta que la pieza esté completamente formada.
Una de las principales diferencias con la tecnología SLS es que el polvo no fusionado circundante permanece en su lugar durante la impresión, lo que proporciona soporte a la pieza a medida que se va construyendo.
Tras la impresión, la pieza se deja enfriar antes de retirarla. El exceso de polvo se elimina con un cepillo o soplado y, a menudo, puede reutilizarse en futuras impresiones.
¿Por qué utilizar SLS?
A primera vista, la tecnología SLS puede parecer innecesaria en comparación con tecnologías más accesibles como la FDM (Modelado por Deposición Fundida), pero ofrece algunas ventajas significativas.
En primer lugar, las piezas fabricadas con SLS son más isotrópicas, lo que significa que tienen una resistencia más uniforme en todas las direcciones. Esto se debe a que no presentan los mismos problemas de adhesión entre capas que se encuentran en las impresiones FDM.
En segundo lugar, la tecnología SLS no requiere estructuras de soporte. El polvo circundante sostiene la pieza de forma natural durante la impresión, lo que permite una mayor libertad de diseño y elimina las imperfecciones superficiales relacionadas con el soporte.
Esto hace que la tecnología SLS sea ideal para producir piezas de uso final resistentes y funcionales, especialmente en aplicaciones exigentes de la industria automotriz y del automovilismo deportivo .
Piezas SLS frente a FDM y SLA
En comparación con la tecnología FDM, las piezas fabricadas con SLS son generalmente más resistentes y menos propensas a fallar a lo largo de las líneas de capa. Además, ofrecen mayor flexibilidad de diseño debido a la ausencia de soportes necesarios.
En comparación con la estereolitografía (SLA), las piezas fabricadas mediante lodo granular (SLS) suelen ser más resistentes y duraderas, ya que utilizan termoplásticos en lugar de resinas termoendurecibles quebradizas.
Sin embargo, las piezas fabricadas con SLS suelen tener un acabado superficial ligeramente granulado o mate, que se sitúa entre FDM y SLA en términos de calidad visual.
Dicho esto, si es necesario, se pueden utilizar métodos de postprocesamiento como el granallado o el pulido por vibración para mejorar el acabado de la superficie.
¿Qué es MJF?
Una alternativa a la tecnología SLS es la fusión por chorro múltiple (MJF), una tecnología desarrollada por HP.
En lugar de utilizar un láser, MJF utiliza un agente de fusión que se aplica mediante boquillas de inyección de tinta, seguido de calor y luz infrarroja para fusionar el polvo.
La tecnología MJF suele ser más rápida que la SLS y, a menudo, resulta más rentable, especialmente para series de producción. Además, permite un reciclaje eficiente del material sobrante.
Sin embargo, MJF tiene una selección de materiales más limitada en comparación con SLS, utilizando comúnmente nylon 11 o 12. Cabe mencionar que estos son excelentes materiales para el tipo de trabajo que realizamos en el automovilismo.
Explicación de los materiales SLS
Si bien las opciones de materiales para SLS son más limitadas que para FDM, aún cubren una amplia gama de aplicaciones de alto rendimiento.
- El nailon (poliamida) es el material más común en la tecnología SLS. Ofrece una excelente resistencia, durabilidad y resistencia al calor, al desgaste y a los productos químicos. El nailon 12 es la opción más utilizada, conocida por su rigidez y durabilidad a largo plazo. El nailon 11, por otro lado, proporciona mayor flexibilidad y resistencia al impacto, lo que lo hace adecuado para piezas que necesitan deformarse sin romperse.
- El TPU (poliuretano termoplástico) es otra opción, ya que proporciona propiedades flexibles similares a las del caucho, ideales para la amortiguación de vibraciones o para componentes de tacto suave.
- El polipropileno ofrece una excelente resistencia química, es ligero e impermeable, lo que lo hace adecuado para componentes que manejan fluidos, como conductos y depósitos.
Los polvos compuestos reforzados con fibras de carbono o vidrio son una buena opción, ya que aumentan la rigidez y la resistencia al calor para aplicaciones más exigentes. También están disponibles materiales más avanzados como el PEEK (poliéter éter cetona), que ofrecen una resistencia extrema al calor y una gran resistencia mecánica para aplicaciones de alto rendimiento en el automovilismo.
Resumen
La impresión 3D SLS es un proceso de fabricación aditiva basado en polvo que utiliza un láser para fusionar material termoplástico capa por capa.
Si bien las máquinas en sí son menos accesibles que las de FDM o SLA, la tecnología SLS ofrece ventajas significativas en cuanto a resistencia, durabilidad y flexibilidad de diseño, particularmente debido a su proceso de impresión sin soportes.
Materiales como el nailon, el TPU y el polipropileno ofrecen una amplia gama de propiedades adecuadas para piezas funcionales de automóviles, mientras que los nuevos materiales de alto rendimiento siguen ampliando las capacidades del proceso.
Gracias a la disponibilidad de servicios de impresión de terceros, la tecnología SLS se está convirtiendo en una opción cada vez más viable para producir componentes de alta calidad para uso final sin necesidad de poseer equipos especializados.
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