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Metal

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¿QUÉ ES EL FILAMENTO DE METAL?

Quizás esté buscando un tipo diferente de estética en sus impresiones, algo un poco más grueso y brillante. Bueno, para eso puedes usar metal. Al igual que el filamento de madera de una impresora 3D, el filamento de metal no es realmente metal. En realidad, es una mezcla de polvo metálico y PLA o ABS. Pero eso no impide que los resultados tengan la apariencia del metal.

Incluso el peso es similar al metal, ya que las mezclas tienden a ser varias veces más densas que las de PLA o ABS puro.

MÁS INFORMACIÓN

Bronce, latón, cobre, aluminio y acero inoxidable son solo algunas de las variedades de filamentos de impresoras 3D de metal disponibles comercialmente. Y si hay un aspecto específico en el que esté interesado, no tenga miedo de pulir, deteriorar o empañar sus artículos metálicos después de imprimirlos.

Es posible que deba reemplazar su boquilla un poco antes como resultado de la impresión con metal, ya que los granos son algo abrasivos, lo que resulta en un mayor desgaste de la boquilla.

Las mezclas de filamentos de impresoras 3D más comunes tienden a ser alrededor del 50% de polvo metálico y 50% de PLA o ABS, pero también existen mezclas que son hasta un 85% de metal.

¿CUÁNDO DEBO USAR EL FILAMENTO DE LA IMPRESORA 3D DE METAL?

El metal se puede utilizar para imprimir para la estética y para la función. Figuras, modelos, juguetes y tokens pueden verse muy bien impresos en metal. Y siempre que no tengan que lidiar con mucho estrés, siéntase libre de usar filamento de impresora 3D de metal para crear piezas con un propósito, como herramientas, rejillas o componentes de acabado.

Consulte nuestra Guía de impresoras 3D metálicas 2018 para conocer los últimos avances en la impresión 3D metálica, incluidas nuevas impresoras 3D metálicas, servicios de impresión 3D, tecnologías, aplicaciones, materiales y más.

En los últimos años, la impresión 3D en metal se ha vuelto cada vez más popular. Y con razón: cada material ofrece una combinación única de propiedades prácticas y estéticas para adaptarse a una variedad de productos, ya sean prototipos, miniaturas, joyas, piezas funcionales o incluso utensilios de cocina.

Una de las razones por las que la impresión 3D en metal se ha convertido en un tema tan candente es que las piezas se pueden imprimir en serie en 3D para la producción en masa. De hecho, algunas piezas creadas con la impresión 3D en metal ya son tan buenas, si no mejores, que las fabricadas por métodos tradicionales.

En la fabricación tradicional, fabricar objetos de metal y plástico puede ser un proceso inútil. Se producen muchas piezas gruesas y se usa material sobrante. Cuando los fabricantes de aeronaves fabrican piezas de metal, se recorta hasta el 90% del material. Las piezas metálicas de impresión 3D utilizan menos energía y reducen los residuos al mínimo. Y los productos impresos en 3D terminados pueden ser hasta un 60% más ligeros que sus homólogos mecanizados. Solo la industria de la aviación ahorra miles de millones de dólares a través de esta reducción de peso, principalmente debido al combustible.

Aunque técnicamente no puede imprimir con metal puro en su computadora de escritorio, hay una serie de filamentos de plástico rellenos de metal que proporcionan una estética metálica a sus impresiones.

Si desea obtener más información sobre el filamento de impresión 3D de metal para máquinas de consumo, haga clic aquí para pasar a nuestra sección de Filamento de impresión 3D de metal .

De lo contrario, si quieres convertirte en un experto en impresión 3D en metal, sigue avanzando …

LO ÚLTIMO EN TECNOLOGÍA DE IMPRESIÓN 3D DE METAL

Antes de entrar en los fundamentos de la impresión 3D en metal, echemos un vistazo a las últimas innovaciones en este campo expansivo. En el último par de años, ha surgido una serie de nuevos jugadores que transforman el panorama de la tradicional impresora de metal 3D.

Si bien la impresión 3D en metal no está del todo a nivel del consumidor, la tecnología ha dado muchos pasos. Lo que antes se limitaba a las máquinas de tamaño industrial y caras ahora se está volviendo accesible para las pequeñas y medianas empresas. Aquí están las últimas compañías que están interrumpiendo la tradicional impresora 3D de metal:

GUÍA DE LA IMPRESORA 3D DE METALHP Metal Jet

La última compañía en tomar por asalto la escena de la impresión 3D en metal no es otra que HP. Durante el  2018 International Manufacturing Technology Show (IMTS) , el gigante de la tecnología presentó HP Metal Jet , una avanzada tecnología de impresión 3D de metal que es capaz de crear piezas de metal de grado de producción a un alto volumen.

HP afirma que el nuevo sistema de fabricación de aditivos proporcionará a los usuarios hasta 50 veces más productividad a un costo significativamente menor en comparación con otros métodos de impresión 3D de metal. Al igual que la tecnología HP Multi Jet Fusion, HP Metal Jet utiliza chorro de aglomerante de nivel vóxel. Ofrece un volumen de impresión de 430 x 320 x 200 mm, cuatro veces la redundancia de la boquilla y dos veces las barras de impresión. Este sistema potencialmente innovador utilizará significativamente menos aglomerante por peso al tiempo que ofrece una productividad y confiabilidad excepcionales.

HP también se ha asociado con  GKN Powder Metalurgy  y  Parmatech para ofrecer su servicio de producción Metal Jet. Esto permitirá a los clientes ordenar piezas metálicas de grado industrial producidas por el nuevo sistema, sin tener que invertir completamente en su propio sistema HP Metal Jet.

METAL 3D GUÍA DE IMPRESORAEscritorio de metal

La nueva empresa de impresión 3D con sede en Massachusetts, Desktop Metal, es quizás el mayor cambio de juego en el mercado de la impresión 3D en metal. El año pasado, la compañía presentó dos impresoras 3D de metal; El sistema de estudio y el sistema de producción . Este innovador tándem de hardware está haciendo que la fabricación de aditivos para metales sea mucho más asequible y capaz de producir piezas más rápido.

Studio System es una impresora 3D de metal del tamaño de una computadora de escritorio que utiliza el proceso de extrusión patentado Bound Metal Deposition (BMD). Similar a la impresión 3D FDM, esta impresora 3D de metal utiliza polvos metálicos MIM unidos por una mezcla de polímeros. Una vez que se completa la impresión en 3D, los objetos se colocan en el horno de Desktop Metal a una temperatura de hasta 1.400 grados Celsius, derritiendo el polímero y dejando una pieza de metal. El sistema Studio, junto con el horno y el software basado en la nube, cuesta alrededor de $ 120,000.

Por otro lado, el sistema de producción de tamaño industrial utiliza un proceso llamado chorro de una sola pasada. La impresora 3D funciona depositando polvo metálico, seguido de un agente de unión. La máquina está equipada con más de 32,000 chorros que pueden rociar millones de gotas por segundo. El sistema de producción también utiliza el horno para el posprocesamiento y cuesta alrededor de $ 360,000 (horno no incluido).

Si bien estas dos impresoras 3D de metal son seguramente demasiado caras para el consumidor promedio, el costo es una fracción de los sistemas de impresión 3D de metal tradicionales, que pueden costarle más de $ 800,000. Está claro que las empresas de renombre creen en la misión de Desktop Metal, ya que la puesta en marcha ha recibido importantes fondos de BMW, Google, Lowe’s y otros .

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍAMarkforged

Markforged es otra empresa de impresión 3D que se enfoca en hacer que esta tecnología que antes era inaccesible, esté más abierta a las masas. El Markforged Metal X es una impresora 3D de metal que ofrece una solución de fabricación de extremo a extremo. La compañía afirma que su impresora 3D de metal es diez veces menos cara que los sistemas alternativos de impresión 3D de metal, lo que significa menos de $ 100,000.

El Metal X ofrece un tamaño de construcción de 250 x 220 x 200 y una altura de capa de 50 micrones. Similar a Studio Metal’s Studio System, esta impresora 3D de metal funciona mediante la impresión de polvo metálico que está encuadernado en una matriz plástica. En el sitio web de la compañía, Markforged muestra los diferentes tipos de piezas metálicas que pueden imprimirse en 3D, y también cuánto pueden ahorrar las empresas utilizando su impresión en 3D de metal.

METAL 3D GUÍA DE IMPRESORADigital Metal

En el lado más pequeño del espectro, la empresa de impresión 3D de metales Digital Metal, una filial del productor sueco de polvos metálicos Höganäs, reveló recientemente el primer sistema de inyección de aglomerantes de alta precisión del mundo para objetos metálicos pequeños.

Obtenga más información:  Entrevista con Digital Metal: One Giant Leap para piezas impresas en 3D de metal pequeño

La impresora 3D de metal, apodada DM P2500, produce componentes metálicos excepcionalmente pequeños e intrincados. La máquina de Digital Metal incluye un volumen de impresión de 2500 cm3, y también imprime con capas de 42 µm a 100 cc / h. Esta impresora 3D de metal ofrece una resolución increíble de 35 µm y elimina la necesidad de estructuras de soporte.

La compañía sueca de impresión 3D de metal actualmente está impulsando su producto en el mercado comercial, y está trabajando con Honeywell Aerospace, el instituto francés y centro de innovación tecnológica Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM), y un líder no revelado en diseño de moda.

A DE IMPRESORA 3D DE METALAurora Labs

Otro de los recién llegados a la impresión 3D en metal que ha surgido recientemente en este creciente segmento de mercado es el fabricante australiano Aurora Labs. En septiembre de 2018, la compañía anunció que había logrado grandes avances con la tecnología de formato grande (LFT), una técnica que pretende revolucionar la velocidad de la impresión 3D de metal.

Después de realizar algunas pruebas, Aurora Labs pudo alcanzar velocidades de impresión 3D metálicas equivalentes a 662 g / h (15.88kg / día), que es ocho veces más rápida que la velocidad del mercado.

La primera impresora 3D comercial de metal de la compañía que utiliza LFT será la Alpha, una máquina pequeña con un sobre de construcción de 200 x 200 x 200 mm. Aurora Labs también ha lanzado la S-Titanium Pro, una impresora 3D de metal de código abierto que permite a los usuarios obtener su propio software y polvos metálicos. Esta impresora 3D combina los modos de impresión DMLS y DMLM en una máquina, lo que la convierte en uno de los sistemas más exclusivos y versátiles del mercado.

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IMPRESORA DE METAL 3D GUÍA DEStratasys

Reconocido como uno de los veteranos más condecorados en la industria de fabricación de aditivos, incluso Stratasys está desarrollando su propio sistema de impresión 3D de metal . Anunciado en febrero de 2018, Stratasys está creando un sistema de metal que tendrá como objetivo abordar la producción a corto plazo de piezas metálicas.

Si bien la mayoría de los detalles aún están ocultos, sabemos que la nueva máquina utilizará materia prima en polvo para moldeo por inyección de metal (MIM). También habrá algún tipo de técnica de posprocesamiento con enfoque térmico para que la eliminación del soporte sea más conveniente.

Inicialmente compatible con polvo a base de aluminio, Stratasys planea agregar horas extras a su cartera de materiales. La compañía afirma que su sistema ofrecerá a los clientes un menor costo por pieza y es hasta nueve veces más rápido que otros sistemas de impresión 3D de metal basados ​​en láser.

A través de su compañía spin-off Vulcan Laboratories, Stratasys continúa su investigación en la fabricación de aditivos para metales. Además, Stratasys ofrece piezas de metal impresas en 3D a través de Stratasys Direct Manufacturing .

METAL 3D GUÍA DE LA IMPRESORAIndustrial Metal Impresión 3D

¿Qué pasa si quieres mejores resultados o incluso impresiones en 3D de metal completo? ¿Debería comprar una impresora 3D de metal para su negocio? No lo recomendaríamos a menos que desee realizar impresiones en 3D de metal todos los días. El precio de una máquina de este tipo es alto: una impresora 3D profesional de metal de EOS o Stratasys le devolverá a su negocio hasta $ 500,000. Y aparte del pago inicial, necesitará personas para operar y mantener la máquina, así como para finalizar impresiones (es decir, pulido).

En pocas palabras, no existe una impresora 3D de metal asequible.

BAJE LOS COSTOS DE IMPRESIÓN 3D DE METAL.

A menos que desee iniciar un negocio de impresión de metales en 3D y necesite una pieza profesional impresa en 3D con metal, será mejor que utilice un servicio de impresión en 3D para satisfacer sus necesidades. Compañías como Shapeways, Sculpteo y i.materialise ofrecen piezas impresas en 3D puramente metálicas.

IMPRESIÓN 3D DE MATERIALES METÁLICOS.

  • Aluminio
  • Acero
  • Latón
  • Cobre
  • Bronce
  • Plata esterlina
  • Oro
  • Platino
  • Titanio

Si eres un orfebre, también puedes pedir modelos de cera para fundir metales especiales.

Hablando de modelos de cera, la mayoría de los metales impresos en 3D (incluido el oro y la plata) en realidad se producen a través de un proceso llamado fundición a la cera perdida. Es decir, no todo es 3D impreso en fábrica. Los servicios a menudo recurren a otras empresas especializadas en la producción de metales para finalizar el pedido. Sin embargo, el número de servicios de impresión 3D de metal está creciendo rápidamente en todo el mundo. Y al mismo tiempo, las impresoras 3D de metal se están volviendo más comunes en los servicios de impresión 3D.

La razón por la cual las grandes empresas como la impresión en 3D de metal es que se puede utilizar para construir piezas “optimizadas topológicamente”. Esto hace posible distribuir perfectamente el material en un componente para hacerlo más grueso solo cuando necesita soportar más tensiones, lo que reduce drásticamente el peso sin sacrificar la integridad estructural. Sin embargo, esta no es la única tecnología que hay. Algunos son significativamente más asequibles y más accesibles.

Tenga en cuenta que la impresión 3D en metal requiere diseños CAD especiales. Para información general, Shapeways ofrece pautas de impresión 3D en metal . Para obtener información aún más avanzada, eche un vistazo a este artículo de Statasys , que trata sobre las impresoras 3D de metal y los matices de la impresión 3D de metal.

Aquí hay algunos ejemplos de precios de metales de impresión 3D del modelo de prueba común de Benchy :

PRECIOS DE METAL DE IMPRESIÓN 3D

  • Plástico metálico: $ 22.44 (antiguo “Alumide”, PLA con aluminio)
  • Acero inoxidable: $ 83.75 (chapado, pulido)
  • Bronce: $ 299.91 (sólido, pulido)
  • Plata: $ 713.47 (sólido, pulido espejo)
  • Oro: $ 87,75 (chapado en oro, pulido)
  • Oro: $ 12,540 (oro sólido de 18k)
  • Platino: $ 27,314 (sólido, pulido)

Como es de esperar, los precios de la impresión 3D en metal sólido aumentan considerablemente.

GUÍA DE LA IMPRESORA 3D DEmetal Impresión 3D de metal para ingenieros y diseñadores 3D

¿Qué deben saber los ingenieros y diseñadores sobre la impresión 3D en metal? En primer lugar, hay tres métodos de impresión 3D de metal diferentes que debe conocer.

TECNOLOGÍAS DE IMPRESIÓN 3D DE METAL.

  1. La sinterización directa por láser de metal (DMLS) , también conocida como sinterización selectiva por láser (SLS) y fusión por láser selectiva (SLM) , es un sistema de lecho de polvo y el proceso de impresión 3D de metal más popular. Esencialmente, un láser derrite selectivamente un diseño 2D en un lecho de polvo aplanado antes de empujar una nueva capa en la parte superior y repetir el proceso. El proceso es lento y requiere un enfoque de diseño más cuidadoso, pero los resultados valen la pena: resistencia y durabilidad.
  2. La deposición de energía dirigida (DED) o deposición de metal por láser (LMD) es un sistema alimentado con polvo . Envía una corriente de polvo metálico altamente concentrado a través de una extrusora, que se encuentra inmediatamente con un láser en la superficie de la pieza. DED es un proceso de impresión 3D de metal altamente preciso, que también se puede usar para reparar piezas rotas.
  3. La inyección de aglomerante de metal aplica una resina de unión líquida sobre un material metálico en polvo. Esta tecnología de impresión 3D de metal es rápida, relativamente barata y también se puede utilizar para crear grandes estructuras. El inconveniente está en el proceso: las fortalezas y densidades resultantes no pueden compararse con las reales. Puede postprocesar piezas de inyección de aglomerante para hacerlas más fuertes, pero esto le costará un tiempo adicional.

 

COSAS QUE DEBES TENER EN CUENTA A LA HORA DE IMPRIMIR 3D CON METAL.

Hay algunos conceptos erróneos comunes cuando se trata de la impresión 3D en metal.

  • Cada material de impresión 3D de metal tiene ciertas propiedades que debe considerar en el proceso de diseño. Puede obtener las especificaciones del fabricante o del servicio de impresión 3D demetal  directamente.
  • La mayoría de los diseños en 3D no pueden ser impresos en 3D en metal sin cambios de diseño adicionales.
  • La mayoría de los objetos 3D diseñados para fresado CNC no son compatibles con la impresión 3D de metal. Los objetos CNC tienen más volumen. Imprimir un objeto así en metal sería muy costoso.
  • Los objetos impresos en impresoras 3D de metal tienen propiedades diferentes a los objetos de metal fundido.

Con eso dicho, los beneficios de la impresión 3D en metal son excelentes.

LOS BENEFICIOS DE LA IMPRESIÓN 3D DE METAL.

  • confiable con resultados consistentes
  • relativamente fuerte
  • relativamente ligero
  • desperdicio mínimo
  • Estructuras únicas y complejas que no pueden ser fundidas.
  • Tecnología del negocio aeroespacial.

LOS INCONVENIENTES DEL METAL DE IMPRESIÓN 3D.

  •  Difícil encontrar los parámetros de diseño correctos.
  • la producción en masa no es posible
  • toma mucho tiempo para producir
  • no puede producir partes muy grandes

GUÍA DE LA IMPRESORA3D de metal Aplicaciones de impresión 3D de metal

Algunos sectores industriales ya utilizan impresoras 3D de metal para objetos de uso cotidiano, que tal vez ni siquiera sepa que están impresas en 3D.

  • Los más comunes son los implantes médicos y dentales , que ya se consideran la mejor opción disponible para los pacientes. Esto se debe a que los accesorios pueden adaptarse fácilmente a las necesidades de los individuos.
  • La segunda sección es joyería . En este caso, la mayoría de los fabricantes están cambiando de la impresión 3D en resina y la fundición a la cera perdida a la impresión 3D en metal directo.
  • La industria aeroespacial también depende cada vez más de la impresión 3D en metal. Ge-AvioAero en Italia fue la primera fábrica de impresión 3D en el mundo. Fabrica componentes para el motor a reacción LEAP .
  • La siguiente industria que usará impresoras 3D de metal es el  sector automotriz . BMW, Audi, FCA ya lo están considerando seriamente, no solo para los prototipos (donde han usado la impresión 3D durante años), sino también para las piezas reales.

Antes de que la impresión 3D en metal pueda despegar, habrá que superar algunos obstáculos. Principalmente es el alto costo, que no se puede reducir a través de los moldes. Además, la baja velocidad de producción es problemática para la impresión 3D en metal.

SERVICIOS DE IMPRESIÓN 3D DE METAL

En todo el mundo, más de 100 empresas ofrecen sus servicios para imprimir objetos de metal en 3D. Los siguientes son los servicios de impresión 3D de metal más populares para uso del consumidor.

GUÍA DE IMPRESORA 3D DE METALServicio de comparación de precios de All3DP

Se  puede acceder a los servicios de impresión 3D más populares Shapeways , Sculpteo y  i.materialise a través del Servicio de comparación de precios de impresión 3D de All3DP , donde los precios se pueden comparar en tiempo real.

Nuestra plataforma de impresión 3D le mostrará qué materiales metálicos ofrece cada uno de los principales servicios de impresión 3D. Después de cargar su modelo 3D, recibirá precios en tiempo real e información de envío en cuestión de segundos.

Por lo tanto, si desea obtener el mejor precio posible para piezas metálicas de alta calidad, asegúrese de revisar el motor de comparación de precios de All3DP.

GUÍA DE IMPRESORA 3D DE METALShapeways

Shapeways, el servicio de impresión 3D en línea más popular del mundo, ofrece dos servicios. Como consumidor, usted elige entre una amplia gama de artículos diseñados profesionalmente, los personaliza y los imprime según sus especificaciones. Al igual que otros servicios de impresión en 3D, Shapeways ofrece escaparates a diseñadores que luego pueden vender e imprimir su trabajo. Shapeways también es adecuado para la creación rápida de prototipos. Los clientes se benefician de las impresoras de grado industrial (EOS, sistemas 3D) y del soporte técnico dedicado.

Metales para impresión 3D: aluminio, latón, bronce, oro, platino, acero, plata y metales preciosos. También está disponible la cera moldeable para joyeros.

Nota: También se puede acceder a Shapeways a través del Servicio de impresión en 3D al mejor precio de All3DP, donde los precios se pueden comparar con Sculpteo y i.materialise en tiempo real.

METAL 3D PRINTER GUIDESculpteo

Al igual que Shapeways y i.materialise, Sculpteo es un servicio de impresión 3D en línea que permite que cualquier persona cargue modelos 3D y los fabrique en una amplia variedad de materiales. De acuerdo con sus competidores, Sculpteo también permite que individuos y profesionales abran una tienda en línea y vendan sus diseños al público. El establo de impresoras de Sculpteo incluye máquinas de gama alta de 3D Systems, EOS, Stratasys y ZCorp. Su extensa documentación técnica lo ayudará a detectar fallas de diseño y elegir el material adecuado para su proyecto.

Impresión 3D Metales : Alumide (plástico con partículas de aluminio), latón, plata.

Nota : También se puede acceder a Sculpteo a través del Servicio de comparación de precios de impresión 3D de All3DP , donde los precios se pueden comparar con Shapeways y i.materialise en tiempo real.

METAL 3D PRINTER GUIDEi.materialse

i.materialise es una empresa que trabaja con industrias para producir prototipos y productos impresos en 3D. Pero para el público en general y los diseñadores individuales, i.materialise ofrece un servicio de impresión 3D en línea llamado i.materialise. Al igual que Shapeways, el servicio de impresión 3D en línea le permite a cualquiera cargar sus diseños 3D e imprimirlos. Una vez que un objeto se ha cargado e impreso con éxito, un diseñador puede ofrecerlo a la venta a través de la galería en la tienda en línea i.materalise o incrustado en su sitio web.

Impresión 3D Metales : Alumide (plástico con polvo de aluminio), latón, bronce, cobre, oro, plata, acero, titanio.

Note: i.materialise can also be accessed via All3DP’s 3D Printing Price Comparison Service, where prices can be compared to Shapeways and Sculpteo in real-time.

METAL 3D PRINTER GUIDE3D Hubs

A través de la plataforma de 3D Hubs , puede buscar personas y empresas que ofrecen servicios de impresión 3D en su área, cargar su archivo STL para obtener un presupuesto instantáneo y conectarse con ellos directamente para realizar el trabajo. Este servicio de impresión 3D en línea también le permite filtrar por materiales, por calificación de usuarios, por distancia y por otros muchos factores. Independientemente del tipo de elemento que desee imprimir, es probable que haya alguien en su vecindario que pueda imprimirlo por usted. Se puede imprimir una cantidad considerable de materiales en calidad industrial, marcados como “HD” en el campo de búsqueda.

Impresión 3D Metales : Aluminio, bronce, cromo cobalto, acero inoxidable, titanio.

TECNOLOGÍAS DE IMPRESIÓN 3D DE METAL

Los principales problemas con la impresión 3D en metal son los mismos que con cualquier impresora 3D: limitaciones de software y hardware, optimización de materiales y multimaterialidad.

Aunque no nos centraremos demasiado en el software aquí, vale la pena mencionar que los editores más grandes, como Autodesk , SolidWorks y solidThinking , están trabajando en productos para respaldar tanto como sea posible los procesos de impresión 3D en metal.

En general, las piezas metálicas impresas en 3D pueden ser tan fuertes como los componentes metálicos de fabricación tradicional. Las partes creadas con DMLS tienen propiedades mecánicas equivalentes a una pieza de metal fundido. Además, la porosidad de un objeto fabricado por una buena impresora 3D de metal puede alcanzar una densidad del 99,5%. De hecho, el fabricante Stratasys afirma que los metales impresos en 3D están por encima de los estándares de la industria para pruebas de densidad.

El metal impreso en 3D está disponible en varias resoluciones. En su resolución más alta, el grosor de la capa es 0.0008 “- 0.0012” y la resolución X / Y es 0.012 “- 0.016”. El diámetro mínimo del agujero es de 0.035 “- 0.045”.

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GUÍA DE IMPRESORA DE METAL 3DDirect Metal Sinterización por láser

La sinterización directa por láser de metal (DMLS) , también conocida como  sinterización selectiva por láser (SLS)  y  fusión por láser selectiva (SLM) , es el proceso de impresión 3D de metal que la mayoría de las grandes empresas están considerando hoy. Funciona de la siguiente manera: una fuente de energía (un láser u otro haz de energía) fusiona un polvo “atomizado” (partículas perfectamente redondas, pequeñas y esféricas) para crear capas de un objeto.

Más de diez de los principales fabricantes de impresoras 3D de metal del mundo utilizan esta tecnología en sus máquinas, y aún más ingresan al mercado. La mayoría, como EOS, se encuentran en Alemania.

GUÍA DE LA IMPRESORA 3D DE METAL Deposición de energía dirigida

Podría pensar que el único proceso de impresión 3D que “falta” en la impresión 3D de metal es la deposición de filamentos fundidos, pero eso no es del todo cierto. Y mientras que realmente no puede fusionar filamento de metal en su escritorio, los fabricantes industriales de metal muy grandes pueden. Y hacer. Hay dos formas de “depositar metal”.

One is called Directed energy deposition (DED) or laser metal deposition (LMD). A laser beam fuses metal powder as it is slowly released and deposited to form the layers of an object by an industrial robotic arm. Although the process is usually executed inside a closed chamber, a recent MX3D project implemented a similar approach to 3D print a full-size bridge.

The other deposition technology is called Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM), a type of soldering process, where a very powerful electron beam is used to fuse a 3 mm thick titanium wire and the molten metal is shaped into very large metal structures. However, unless you work for the Department of Defense, you are unlikely to run into this technology.

 

METAL 3D PRINTER GUIDEBinder Jetting

Otro enfoque profesional que utiliza una cama de poder es la “inyección de aglomerante”. En este caso, las capas se forman pegando las partículas de metal y luego las sinterizan (o funden) en un horno de alta temperatura, como haría con la cerámica.

Otra posibilidad, que también es similar a la artesanía basada en la cerámica, es mezclar el polvo metálico en una pasta metálica. Usar una impresora 3D de extrusión neumática (como una impresora biológica de jeringas o una impresora de alimentos de bajo costo) para formar los objetos 3D. Una vez que haya impreso en 3D la forma deseada, los objetos se sinterizarán una vez más en un horno.

Este enfoque lo utiliza Mini Metal Maker , posiblemente la única impresora 3D de metal realmente asequible que existe.

IMPRESIÓN 3D DE METALES

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍA DEtitanio

El titanio puro (Ti64 o TiAl4V) es uno de los materiales más utilizados en la impresión 3D de metal, gracias a su versatilidad, resistencia y ligereza. Se utiliza tanto en procesos de fusión en lecho en polvo como en procesos de inyección de aglomerantes, principalmente en la industria médica (para hacer prótesis personalizadas) y en la industria aeroespacial / automotriz / herramientas (para fabricar piezas y prototipos). ¿La única trampa? Es altamente reactivo, lo que significa que puede explotar fácilmente cuando está en forma de polvo. Es por eso que debe imprimirse en 3D en un vacío o en una atmósfera de gas argón.

GUÍA DE IMPRESORA DE METAL 3D DEacero inoxidable

El acero inoxidable es uno de los materiales más asequibles en la impresión 3D de metal. Es muy resistente y puede usarse en una amplia variedad de aplicaciones industriales e incluso artísticas / de diseño. Este tipo de aleación de acero, que también contiene cobalto y níquel, es particularmente difícil de romper y al mismo tiempo tiene propiedades elásticas muy altas. Se utiliza casi exclusivamente para aplicaciones industriales.

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍAInconel

Inconel es una superaleación producida por una compañía llamada Special Metals Corporation. Está compuesto principalmente de níquel y cromo y tiene una alta resistencia a la temperatura. Por esa razón, se utiliza principalmente para aplicaciones en industrias petroleras, químicas y aeroespaciales (para cajas negras de aviones).

METAL 3D IMPRESORA GUÍAAluminio

Debido a su ligereza y versatilidad, el aluminio es ahora un metal muy popular para aplicaciones de impresión 3D. Se utiliza principalmente en una variedad de aleaciones a base de aluminio.

En general, el aluminio es un material fuerte y liviano con propiedades térmicas excepcionales. Por lo general, se imprime con tecnología DMLS, que coincide con la calidad de las piezas mecanizadas. El aluminio es ampliamente utilizado en una serie de industrias, incluyendo biomédica, automotriz y aeroespacial.

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍACobalto Cromo

Esta aleación de metal tiene una resistencia específica muy alta. (Esa es la fuerza dividida por la densidad, que básicamente indica la fuerza requerida por unidad de área). Se usa más comúnmente para producir turbinas, implantes dentales e implantes ortopédicos, todas las áreas en las que la impresión 3D en metal se está convirtiendo en el método de fabricación preferido.

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍA DEcobre y bronce.

Aparte de algunas excepciones, el cobre y el bronce se utilizan principalmente en procesos de fundición a la cera perdida y no tanto en DMLS. Esto se debe a que no son ideales para aplicaciones industriales y se usan más comúnmente en artes y artesanías. ColorFabb ofrece ambos metales como base para sus filamentos de metal especiales para impresoras 3D.

GUÍA DE IMPRESORA DE METAL 3D DEhierro

El hierro, incluso el hierro magnético, también se imprime en 3D exclusivamente como aditivo a los filamentos de metal basados ​​en PLA, como los producidos por ProtoPasta y TreeD.

GUÍA DE IMPRESORA 3D DE METALOro, plata y otros metales preciosos

La mayoría de las empresas de fusión de lecho en polvo pueden imprimir en 3D con metales preciosos como el oro, la plata y el platino. El desafío aquí, junto con el mantenimiento de las propiedades estéticas del material, es asegurarse de que la gestión del polvo precioso esté optimizada.

Los metales preciosos se imprimen en 3D para aplicaciones de joyería, médicas y electrónicas. Como se esperaba, estos materiales en particular están entre los más caros para imprimir en 3D.

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍA DEmateriales compuestos

Aparte de los materiales de metal puro mencionados anteriormente, también es posible imprimir en 3D con materiales compuestos a base de metal. Uno de los compuestos metálicos de impresión 3D de grado industrial más populares es el Nylon 12 relleno de aluminio.

Por ejemplo, Stratasys ha desarrollado un material de Nylon 12 relleno de aluminio que ofrece ventajas mecánicas y un aspecto metálico. Al fusionar el aluminio en un material termoplástico, los usuarios pueden obtener piezas más fuertes, más rígidas y muy resistentes al desgaste.

Para las aleaciones metálicas que son difíciles o imposibles de imprimir en 3D, existen técnicas de compuesto de matriz metálica (MMC) que permiten al científico del material agregar un polvo de cerámica o polímero para hacer que el material sea imprimible.

Este es un proceso utilizado por Desktop Metal, que ha creado un sistema de impresión 3D de metal que utiliza un material compuesto que contiene metal y polímero. Una vez que se imprime la pieza, ésta se introduce en un horno y el material de polímero se sinteriza, dejando una pieza de metal.

Si bien la impresión con polvos metálicos requiere una máquina de grado industrial costosa y potente, eso no significa que no pueda sacar algo de metal de su impresora FDM 3D de escritorio. En la siguiente sección, veremos los filamentos de metal compuesto que imprime en casa.

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GUÍA DE LA IMPRESORA3D de metal Filamento de impresión 3D de metal

¿Cómo se puede imprimir en 3D metal en casa? Dado que se necesitan temperaturas extremadamente altas para la impresión 3D en metal, no se puede usar una impresora 3D FDM normal.

En pocas palabras, no hay forma de que impriman en 3D metal puro en casa en esta década. Las impresoras 3D de metal dedicadas para el hogar probablemente no estarán disponibles hasta al menos el 2020. Sin embargo, a medida que la nanotecnología evoluciona, es posible que veamos un crecimiento sustancial en nuevas aplicaciones. Al igual que la plata imprimible en 3D conductiva, se puede inyectar con tinta utilizando un sistema muy similar al de la impresora 2D que tiene en casa. Incluso será posible mezclar diferentes materiales, como plásticos y metales en el mismo objeto.

Materiales de impresión 3D metálicos para el hogar.

Incluso si no puede imprimir objetos de metal en casa en 3D, puede recurrir al filamento de plástico con polvos metálicos adicionales. Los filamentos ColorFabb , ProtoPasta o TreeD ofrecen interesantes filamentos compuestos de metal-PLA. Estos son filamentos que contienen un porcentaje significativo de polvos metálicos, pero proporcionan suficiente plástico para ser impresos a baja temperatura (200 a 300 grados Celsius) con casi cualquier impresora 3D. Al mismo tiempo, contienen suficiente metal para tener el aspecto, la sensación y el peso de un objeto metálico. Los filamentos a base de hierro incluso forman óxido en ciertas condiciones.

En la composición, el filamento de la impresora 3D de metal es típicamente un 50 por ciento de polvo metálico. Mientras tanto, la empresa holandesa de filamentos de impresoras 3D Formfutura afirma que han aumentado la proporción a 85 por ciento de polvo metálico y 15 por ciento de PLA. Estos filamentos de impresora 3D de metal se llaman MetalFil Ancient Bronze y MetalFil Classic Copper . Incluso puede imprimirlos a temperaturas “moderadas” de 190 a 200 grados Celsius.

Un filamento de filamento de impresora 3D de metal – “Bronce Antiguo” de Formfutura (imagen: Formfutura)

LOS HECHOS CLAVE DEL FILAMENTO DE LA IMPRESORA DE METAL 3D

  • Acabado y aspecto metálico único.
  • Ideal para joyas, estatuas, accesorios para el hogar o artefactos de réplica
  • Alta durabilidad
  • Baja flexibilidad, dependiendo del diseño estructural.
  • No soluble
  • No se considera seguro para los alimentos.
  • El rango general de temperatura de impresión es de 195 ° C – 220 ° C
  • Muy poca contracción durante el enfriamiento.
  • No se requiere cama caliente.
  • La dificultad de impresión es alta y requiere un ajuste fino de la temperatura de la boquilla, el caudal y el posprocesamiento

Prepare su impresora 3D casera para impresión 3D de metal

Dado que la impresión 3D en metal suele ser más difícil, es posible que desee actualizar su boquilla de impresora 3D, especialmente si está utilizando una máquina para principiantes. El filamento de la impresora 3D de metal tiende a desgastar las boquillas rápidamente. Hotends duraderos para impresoras ( V3 Hotend de E3D , por ejemplo), que son de metal, pueden soportar altas temperaturas y pueden montarse en la mayoría de las impresoras 3D. Solo prepárese para reemplazarlos con más frecuencia, ya que el filamento de la impresora 3D de metal puede ser muy abrasivo.

Además, debe tener en cuenta que probablemente necesitará un proceso de acabado adecuado (cepillado, lijado, engrasado, encerado o recubrimiento) de su creación de impresión 3D en metal para que realmente “brille”. Aquí hay unos ejemplos:

LOS PRECIOS DEL FILAMENTO DE LA IMPRESORA DE METAL 3D

IMPRESORAS INDUSTRIALES DE METAL 3D

Tenga la seguridad de que una impresora 3D de metal de grado industrial agotará su presupuesto y le costará al menos $ 100,000.

Si su empresa está buscando adquirir una impresora 3D de metal de grado industrial, asegúrese de realizar la mayor investigación posible. Existe una amplia gama de sistemas de fabricación de aditivos metálicos, y cada uno ofrece sus propios beneficios y desventajas.

Para darle una idea de lo que hay actualmente en el mercado, aquí hay una variedad de impresoras 3D de metal, algunas de las cuales puede acceder a través de servicios de impresión 3D.

GUÍA DE IMPRESORA 3D DE METALEOS M 100

La impresora 3D EOS M 100 es el sistema de fabricación de aditivos para metales de nivel de entrada del fabricante alemán. Utilizando la tecnología de sinterización láser directa de metal (DMLS), esta máquina está equipada con un láser de fibra de 200 vatios. Este pequeño punto láser permite una excelente resolución, lo que lo hace ideal para piezas metálicas complejas.

El M 100 está optimizado para reducir el tiempo de post-procesamiento y limpieza, lo que a su vez permite que las piezas se produzcan de manera rápida y más efectiva. También tiene un diseño interior modular y un contenedor de suministro de polvo, lo que hace que la operación y el mantenimiento sean extremadamente fáciles.

GUÍA DE LA IMPRESORA 3D DE METALSistemas 3D ProX DMP 300

El ProX DMP 300 de 3D Systems es otro popular sistema de impresión 3D de metal. Tiene un volumen de construcción considerable de 250 x 250 x 330 mm y está diseñado para aumentar las velocidades de producción y reducir el desperdicio de material. La comodidad es clave con esta impresora 3D, ya que ofrece un sistema automatizado de carga y reciclaje de material.

Con un equipo experto y 3DXpert, el software de fabricación de aditivos de metal de 3D Systems, el ProX DMP 300 es el punto focal de un extenso ecosistema de impresión 3D.

De acuerdo con EOS, esta impresora 3D de metal puede lograr una calidad de acabado de superficie de hasta 5 Ra μm (200 pulgadas micro de Ra) y puede producir piezas en ángulos de 20 ° sin soportes. Como resultado, el excepcional acabado de la superficie y la eliminación de las estructuras de soporte llevan a una experiencia más rentable y más tiempo.

GUÍA DE IMPRESORA 3D DE METALSciaky EBAM 300

Si tuviera que imprimir en 3D estructuras metálicas realmente grandes, su mejor opción sería la tecnología EBAM de Sciaky . Es capaz de ofrecer casi cualquier tamaño de máquina construida a pedido. Esta impresora 3D de metal se utiliza principalmente para las industrias aeroespaciales y de defensa de los Estados Unidos.

El sistema más grande disponible regularmente de Sciaky es el EBAM 300. Tiene una envoltura de tamaño de construcción que mide 228 “(5791 mm) de ancho x 48” (1219 mm) de profundidad x 48 “(1219 mm) de altura.

La compañía afirma que el EBAM 300 es también una de las impresoras 3D de metal industrial más rápidas disponibles comercialmente. Esta impresora 3D de metal puede producir una estructura de aviones de titanio de 10 pies de largo en 48 horas a una velocidad de aproximadamente 15 libras. de metal por hora. En general, las falsificaciones que solían tardar entre 6 y 12 meses en completarse se pueden completar en 2 días con esta impresora 3D de metal.

La tecnología única de Sciaky utiliza una pistola de haz de electrones de alta potencia para fundir un filamento de titanio de 3 mm de grosor, con tasas de deposición estándar que van de 7 a 20 libras por hora.

 

IMPRESORA DE METAL 3D GUÍAFabrisonic UAM

Otra forma de imprimir en 3D piezas metálicas grandes es con la tecnología de fabricación de ultrasonido aditivo (UAM) de Fabrisonic. Las máquinas de producción de Fabrisonic son fresadoras CNC de tres ejes, que tienen un cabezal de soldadura adicional para la fabricación de aditivos.

En esta impresora 3D de metal, las capas metálicas se cortan primero y luego se sueldan juntas mediante ultrasonido. La impresora 3D más grande de Fabrisonic, la 7200, tiene un volumen de construcción de 6 ″ x 6 ″ x 3 ″ (2 x 2 x 1.5 metros).

GUÍA DE LA IMPRESORA 3D DE METALConcept Laser XLine 1000

La impresora 3D de polvo metálico más grande actualmente en el mercado es la XLine 1000 de Concept Laser. Tiene un volumen de construcción de 630 x 400 x 500 mm y es tan grande como una casa de un solo piso.

La compañía alemana, que es uno de los principales proveedores de impresoras 3D de grandes compañías aeroespaciales como Airbus, ha presentado recientemente una nueva impresora 3D de metal, la Xline 2000.

Esta versión mejorada tiene dos láseres y un volumen de compilación aún mayor de 800 x 400 x 500 mm. Esta impresora 3D de metal, que utiliza la tecnología LaserCUSING (un tipo de fusión por láser selectiva) de Concept Laser, puede imprimir objetos en 3D en aleaciones de acero, aluminio, níquel, titanio, metales preciosos e incluso algunos materiales puros (titanio y acero de alta gama). .)