Piezas impresas en metal por láser o deposición, ¿cuál elegir?

La impresión 3D a nivel doméstico no sigue los pasos de la industria, donde las piezas impresas en metal son ya un estándar, e impresas por diferentes métodos. Cada uno de ellos tiene sus ventajas e inconvenientes…

La industria ha recibido con los brazos abiertos a la impresión 3D de piezas metálicas, y ya forma parte de las cadenas de producción de Boeing, Airbus, Bell y muchas otras de la industria aeronáutica y aeroespacial.

Sorprendentemente a nivel doméstico también es posible imprimir piezas metálicas, aunque no con la precisión de las impresoras usadas a nivel industrial y con cierta complicación extra.

Actualmente la impresión 3D de piezas metálicas se consigue básicamente por los tres métodos más extendidos: por FDM, por DMLS -y sus variantes- y por EBM.

Con una impresora FDM también es posible crear piezas impresas en metal

FDM -Fusion deposition Modelling-. Al igual que en una impresora doméstica que funde filamento plástico, las impresoras industriales de deposición para crear piezas metálicas utilizan una pasta plástica saturada de polvo de metal, normalmente un metal ferroso. También pueden fundir filamento plástico.

Es el caso de la Markforged Metal X, que crea la pieza depositando pasta de plástico y metal capa a capa, hasta formar la pieza. Una vez impresa la pieza se sinteriza en un horno, donde se quema el plástico y se funde el polvo de metal, soldándolo y uniéndolo para formar una pieza que es 99,9% metal.

En este método la pieza impresa se encoge al sinterizarla, al «cocerla» en el horno, pero el software de la Metal X -en este caso- se encarga de imprimir la pieza a mayor tamaño, un porcentaje por encima del tamaño original calculado para cuando se encoja.

El resultado es una pieza exacta en medidas a lo diseñado, con una superficie rugosa, no 100% acabada, ya que precisará de un mecanizado ulterior.

Con este método la precisión no es muy elevada y no se pueden crear piezas anidadas, pero el coste de la impresora y de la pieza es muy bajo, industrialmente hablando.

Crear piezas impresas en metal es lo más demandado por la industria

DMLS -Direct Metal Laser Sintering-. En este tipo de fabricación aditiva la pieza se crea gracias a un láser que funde polvo de metal capa a capa. Es la impresión de metal más precisa y rápida, ya que no necesita de un sinterizado. La pieza sale d ela impresora con unas tolerancias muy ajustadas, aunque sigue precisando de un mecanizado en las zonas de unión.

La superficie también es rugosa y granulada, pero ello dependerá del diámetro de los granos de polvo metálico empleado. Cuanto menor sea el diámetro, más suave será la superficie y mayor detalle tendrá la pieza. La pieza es 100% de metal.

En este tipo de fabricación hay variantes y puede recibir diferentes denominaciones como Selective Laser Melting (SLM) o Direct Metal Laser Melting (DMLM). En la imagen que ilustra el artículo la pieza plateada ha sido creada utilizando este proceso. Como podéis ver permite piezas anidadas y la resolución es correcta aunque de superficie rugosa.

Ya son muchas las empresas que crean piezas impresas en metal

EBM (Electro Beam Melting). Es el tipo de creación aditiva de piezas metálicas más impreciso, de momento. La pieza se crea fundiendo un filamento metálico por un arco voltaico, el mismo método que se emplea para soldar pero, en este caso, fundiendo metal para crear formas, no para rellenar o unir piezas metálicas. La pieza necesita de un mecanizado final en las zonas de unión.

Hay más métodos, como fundir filamento metálico por láser, caso de la μPrinter, que entra dentro del tipo LMD -Laser Metal Deposition-.

Y otros métodos en los que se usa polvo metálico que se une entre sí por la pulverización de un agente aglutinador -pegamento aglutinante-, en lo que se conoce como Binder Jetting -tecnología que también se utiliza para crear piezas plásticas. Es el caso de Digital Metal.

Un usuario doméstico también puede fabricar piezas impresas en metal

En este último caso la pieza también debe pasar por un horno de sinterizado. la pieza de color dorado que ilustra el artículo ha sido creada por este método.

Estas son, básicamente, las tecnologías ya a la venta para crear piezas metálicas a nivel industrial, todo un abanico de posibilidades.

Tú también puedes crear piezas metálicas con una buena FDM, filamento con polvo de metal, y un horno de sinterizado. Es un poco lioso pero también puedes lograr fabricar tus propias piezas metálicas.