Buenas, en esta clase
vamos a introducir la tecnología de impresión
3D por estereolitografía, también comúnmente llamada SLA.
La estereolitografía fue la primera tecnología de impresión 3D comercial
y fue desarrollada en 1986 por Chuck Hull.
Esta tecnología se basa en la fotopolimerización
de una resina líquida fotosensible, es decir,
que se solidifica cuando es irradiada con un láser ultravioleta.
Y este proceso sucede capa a capa
siguiendo las coordenadas de un modelo digital,
a medida que también la plataforma de la impresión se eleva.
De forma más esquemática,
lo que sucede es que inicialmente en la impresora
tenemos la plataforma sumergida en la cubeta de resina líquida
y en segundo lugar se irradia con luz ultravioleta.
De esta manera se solidifica la primera capa de nuestra pieza,
la cual va a ser nuestra base.
Y la plataforma se eleva.
De manera consecutiva se irradia de nuevo con luz ultravioleta
solidificando así la segunda capa de nuestra pieza.
Siguiendo de esta manera este proceso en bucle
podemos obtener la pieza completa.
Hace falta tener en cuenta que esta tecnología
necesita un posprocesado, es decir,
que la pieza tras la impresión no se puede usar.
Hace falta primero realizar unos tratamientos sobre esta pieza,
como por ejemplo, en primer lugar, hace falta limpiarla,
ya que puede contener todavía resina líquida que no se haya curado.
Para ello, lo más normal es usar isopropanol
o también llamado alcohol isopropílico.
Una vez limpia la pieza, lo que se hace
es exponerla a un curado adicional en una cámara
de curado aparte de la impresora.
Esto es fundamental para garantizar las propiedades mecánicas
deseadas de la pieza.
También de manera opcional se puede lijar o recubrir la pieza,
pero esto es más a nivel estético y depende de para lo que se use
después la pieza que vayamos a imprimir.
Algunos de los parámetros de impresión más importantes
en esta tecnología son los siguientes.
En primer lugar, el espesor de capa es decisivo,
ya que a menor espesor,
mayor va a ser la resolución de la pieza,
pero también se va a tardar más en imprimir, por lo tanto,
hace falta tener un balance entre lo que se quiere tener.
En este caso, por ejemplo.
Podemos observar en esta imagen la evolución de los espesores,
es decir, aquí como los espesores son más grandes
se puede notar esta impresión capa a capa,
mientras que si los espesores son más pequeños la pieza
parece continua.
Otros factores también a tener en cuenta es tanto
el potencial como la velocidad del láser,
ya que éstas afectan al grado de curado y a su calidad,
por lo tanto hace falta también tener un equilibrio entre el detalle
que queramos tener en la pieza y el tiempo de fabricación.
También hace falta tener en cuenta la separación de la plataforma,
ya que debe permitir que la resina fluya sin generar tensiones
en la pieza y tampoco sin alargar demasiado la impresión.
Por otro lado, también es importante la configuración de los soportes,
ya que influyen en la calidad final de la pieza
y garantizan también la estabilidad durante la impresión.
Una vez sabemos más o menos de lo que va la estereolitografía,
podemos abordar las ventajas y desventajas de esta tecnología.
Lo más destacable de esta es la elevada resolución
que podemos obtener debido a los espesores tan pequeños
que se pueden configurar entre capas,
llegando a ser entre 20 y 100 micras.
Por lo tanto, obtenemos un detalle inigualable fácilmente.
Respecto a otras tecnologías de impresión.
En este caso podemos ver la diferencia que hay en una pieza
fabricada por FDM respecto a una de SLA,
en la cual podemos ver que ese acabado es mucho más liso
que en el FDM.
También otra de las ventajas es que posibilita el diseño
y fabricación de geometrías muy complejas.
Y otra cosa a tener en cuenta es también la amplia gama de resinas
que se pueden usar, desde rígidas hasta más flexibles,
también de diferentes colores.
Aunque también esto es una limitancia en esta tecnología,
ya que solo podemos usar resinas fotopolimerizables,
es decir, no podemos usar polímeros de altas prestaciones
como por ejemplo el PIC,
es decir, la poliéter eterquetona o la poliimida, el PI.
Las cuales tienen mejores propiedades mecánicas pero bueno esto es una cosa
que se está estudiando hoy en día para mejorar justamente
esta tecnología el ampliar esta gama de resinas
para que tengamos también resinas mucho más resistentes térmica
como mecánicamente además hace falta tener en cuenta
que debido a que aparte de la impresora
también hace falta tener una cuba de limpieza
y una cámara de curado.
Esto hace que justamente el coste de esta tecnología
sea mucho más elevado y también los materiales
como son fotopolimerizables su síntesis es mucho más elaborada,
por lo tanto también su coste incrementa.
Además hace falta tener en cuenta que solo se puede fabricar
con un volumen determinado, es decir,
como se puede observar, las impresoras más o menos llegan
como máximo a tener un metro cúbico de dimensión,
por lo tanto las piezas se limitan a estas dimensiones.
Y también hace falta tener en cuenta que se necesita un posprocesado
siempre en este tipo de piezas.
Por lo tanto, en las aplicaciones en las que se usa esta tecnología
se aprovecha justamente la alta resolución
y el excelente acabado superficial que tiene esta tecnología.
Como por ejemplo en la odontología
y en la medicina se usa para fabricar prótesis o modelos anatómicos
personalizados.
En el caso de la restauración artística
se usa para crear réplicas o moldes en gran detalle.
Y en la hemingeniería,
tanto en la automoción como en la aeronáutica,
se usa para un prototipado rápido y también para la fabricación
de utillajes de precisión.
Por último, como conclusión, la estereolitografía
es una tecnología pionera de la impresión 3D
que combina tanto precisión, detalle y versatilidad,
aunque requiere post-procesado y supone un mayor coste
que otras tecnologías.
Su relevancia es en diversos campos muy importante,
por lo que esta herramienta es fundamental
tanto en la fabricación actual como en la futura.
Espero que esta clase os haya gustado y os haya resultado interesante
y estamos a vuestra disposición.