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El modelado por deposición fundida (FDM por sus siglas en inglés) es una tecnología de impresión 3D basada en la extrusión. Los materiales de fabricación utilizados en FDM son polímeros termoplásticos y vienen en forma de filamento.
En FDM, una pieza se fabrica depositando selectivamente material fundido capa a capa en una trayectoria definida por el modelo CAD. Debido a su gran precisión, bajo coste y amplia selección de materiales, la FDM es una de las tecnologías de impresión 3D más utilizadas en todo el mundo.
¿Cómo funciona el modelado por deposición fundida (FDM)?
La tecnología FDM utiliza el material de entrada de fabricación en forma de filamentos termoplásticos que se licúan y se vuelven a solidificar en la forma deseada según el modelo CAD definido.
Una impresora FDM consta de dos bobinas: una para el material de fabricación y otra para el material de soporte, respectivamente. El proceso de impresión 3D por deposición fundida sigue los siguientes pasos principales:
- Paso 1 – Una vez introducidos los datos CAD, el filamento de material de fabricación sólido ya cargado se licua con la ayuda de calor en el cabezal licuador
- Paso 2 – Este plástico líquido fundido se introduce en la plataforma de construcción de espuma como una capa a través de la boquilla de extrusión que se mueve en todas las direcciones definidas en los datos CAD. Este proceso de añadir las capas líquidas/semisólidas una sobre otra se repite. Si el diseño consiste en salientes o estructuras que potencialmente podrían alabearse o doblarse, se utilizan estructuras de soporte. El material de soporte puede ser el mismo que el material de fabricación o cualquier otro material según la elección.
- Paso 3 – En el caso de que se hayan utilizado estructuras de soporte, éstas se retiran posteriormente una vez finalizada la fabricación.
Materiales para la impresión 3D FDM
Entre los plásticos rígidos más utilizados para el modelado por deposición fundida, Xometry ofrece ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 con relleno de carbono, Poliamida 12 reforzada con fibra de carbono, Policarbonato PC-ABS, Policarbonato PC-ISO, PC-like resistente al calor translúcido, PC-Policarbonato, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010, y ULTEM 9085.
El ASA, un termoplástico amorfo con mayor resistencia a la intemperie, se utiliza ampliamente en la creación de prototipos gracias a sus excelentes propiedades mecánicas. Además, está disponible en una gran variedad de colores.
Ventajas de la tecnología FDM
En cuanto al proceso FDM, estos son los factores más importantes que lo convierten en una de las tecnologías de impresión 3D más populares.
Relación coste-eficacia
El FDM es conocido como una de las opciones más baratas para la impresión 3D. Cuando el requisito es de una unidad a un lote pequeño, FDM es la opción ideal en comparación con sus homólogos más caros como SLA o SLS.
Además, el material de fabricación es más barato y está ampliamente disponible, lo que hace que la impresión de prototipos, reprototipos y mejoras en el diseño sea menos costosa que con otras tecnologías.
También se reducen los costes de coloración y acabado de la superficie, ya que las impresiones salen coloreadas y con un buen acabado de la superficie directamente de la impresora, sin la molestia de un tratamiento posterior adicional.
Rápida respuesta
El proceso FDM es rápido en términos de velocidad de impresión, más rápido que muchas otras tecnologías. Dado que los filamentos de fabricación están fácilmente disponibles, no hay problema con el tiempo en la impresión de grandes lotes también. Xometry entrega las piezas impresas con FDM en tan solo 3 días laborables.
Puede imprimir a todo color
Hay más de 40 colores disponibles para las impresoras FDM, y el número de opciones de color sigue aumentando día a día. El color de la pieza final es exactamente el del filamento utilizado. Si no se obtiene el color deseado, también se dispone de métodos de posprocesamiento como el tinte o la pintura.
Menos desperdicio de material
Dado que la impresora FDM imprime fundiendo el filamento y solidificándolo, no existe la posibilidad de que se produzcan desperdicios como en la MJF o la SLS, en las que se utiliza el polvo y se tiende a desperdiciar. También existe la posibilidad de eliminar las estructuras de soporte cuando el modelo se diseña cuidadosamente.
Gran variedad de materiales
Hay más de 10 variedades diferentes de filamentos de plástico disponibles para FDM. Desde materiales de baja resistencia hasta materiales de alta resistencia (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC en orden ascendente de resistencia a la tracción), FDM tiene una extensa lista de materiales con los que puede imprimir.
Es el fabricante quien decide qué utilizar en función de las necesidades. Otra ventaja es la disponibilidad del material. Los materiales se utilizan con mucha frecuencia y, por lo tanto, son fáciles de conseguir en el mercado por un precio bajo.
Desventajas del proceso FDM
Aparte de las ventajas que ofrece, también hay algunas desventajas comunes que posee la FDM.
Paso de capa significativo
La calidad de la superficie de las piezas impresas con FDM no es suave como las piezas impresas con resina de SLA o DLS de carbono. Dado que el FDM funciona dejando caer el plástico fundido capa a capa, el efecto escalera o escalonamiento de las capas es muy evidente. La imagen muestra una superficie rugosa debido al efecto escalera. Además, el mecanismo de adhesión de capas hace que las piezas FDM sean anisotrópicas. Para que la superficie sea lisa es necesario un tratamiento posterior, que resulta más costoso.
Difumina los pequeños detalles
Debido a la naturaleza del plástico fundido, la FDM difumina características pequeñas y tiene la menor precisión dimensional y resolución en comparación con otras tecnologías de impresión 3D, por lo que no es adecuada para piezas con detalles intrincados.
El FDM es sin duda una buena opción para la creación de prototipos en los que los pequeños detalles no son importantes. Si los detalles y la precisión dimensional son una preocupación, es mejor evitar el FDM.
Servicios de impresión FDM 3D de Xometry
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