Todas las impresoras 3D FFF/FDM funcionan de una forma similar, esencialmente son máquinas cnc capaces de situar un cabezal de impresión de filamento en cualquier punto de un volumen delimitado, y moverlo trazando formas planas mientras extruye material fundido y lo deposita, apilando finas capas de este hasta crear el objeto deseado sobre una superficie plana, llamada cama o superficie de impresión. Para lograr esto, la impresora emplea una serie de sistemas:
Sistema de control
Se trata de un ordenador que procesa y manda instrucciones a todos los elementos electrónicos de la máquina y controla sus mecanismos de seguridad. Este es, en pocas palabras, su "cerebro".
Sistema de movimiento
Su objetivo es mover el cabezal y/o la superficie de impresión siguiendo las instrucciones del sistema de control con la mayor precisión posible. Podemos decir que son los "brazos" de la máquina.
Sistema de extrusión
La extrusora está compuesta por dos elementos: el mecanismo de alimentación, que empuja y controla el filamento, y el fusor, que lo funde. A efectos prácticos es la "herramienta" que la máquina cnc emplea para fabricar el objeto deseado.
Por último, sin alguien que la opere no es más que un pisapapeles glorificado. Lo que nos lleva a la siguiente pregunta, ¿cómo le comunicamos lo que debe hacer?
Lo hacemos mediante un "slicer", un programa CAM que "corta", siguiendo nuestros parámetros, el modelo 3D virtual que queremos en la secuencia de capas que la máquina debe imprimir para fabricarlo, creando el archivo de impresión.
El principal uso industrial de estas máquinas, y la razón por la que empiezan a desarrollarse, es el prototipado rápido de productos. Fabricar un producto mediante un mecanizado o un molde suele ser muy caro y poco eficiente cuando solo lo necesitas para realizar una prueba, corregir sus defectos, volver a fabricarlo y repetir hasta tener el diseño final. En este aspecto las impresoras 3D son una maravilla, pero no es su única aplicación, ya que hoy en día son suficientemente buenas como para crear productos finales útiles en muchos campos:
Medicina
Industria
Prototipos, productos finales y elementos personalizados a cada usuario... en masa, sin grandes costes y viable para pequeños negocios.
Hogar
Te permiten hacer tus propias figuras, juguetes, productos o incluso piezas para reparar elementos cotidianos que deberían tirarse de otro modo.
Comida
Educación
Especialmente útil para estudiantes de diseño y artes, las impresoras abren un mundo de creatividad y experimentación para estudiantes, profesores e investigadores.
Arte
Pese a esto, la impresión 3D tiene sus limitaciones. Empezando por una verdad curiosa, las impresoras 3D en realidad utilizan un método de fabricación 2.5D o "planar", es decir, apilan una secuencia de capas planas para crear el objeto y solo realizan movimientos en tres dimensiones para desplazarse y cambiar de capa, pero nunca para depositar material. En consecuencia, no pueden hacer caras lisas a menos que coincidan con una capa o crear ciertas geometrías complejas.
También existen otros factores limitantes como el hecho de que no podemos imprimir totalmente en el aire, que existen marcas de fabricación insalvables sin postprocesado, o que hay ciertos límites mecánicos y materiales que afectan a la calidad, coste y velocidad de fabricación en serie del producto.
Hoy en día ya se está experimentando con la impresión 3D FDM/FFF no planar, pero aún está en desarrollo y queda mucho camino para que se vuelva algo común y accesible.
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