¿Por qué es importante la impresión 3D para las impresoras de gran formato?

Hay muchas pruebas de que las impresoras de gran formato en particular están incursionando en aplicaciones industriales como la decoración del hogar e incluso la ropa. Y la impresión 3D tiene mucho sentido si se la considera otra aplicación de impresión industrial.

Cualquiera que haya visitado una feria de impresión en los últimos años probablemente habrá visto una impresora 3D de escritorio, que normalmente produce pequeñas figuras de plástico, y se habrá preguntado cómo podría relacionarse esto con la industria de la impresión. En verdad, hay poco cruce entre la impresión 3D y la impresión de gráficos, pero tampoco hay ninguna razón por la que las empresas de impresión deban limitarse a aplicaciones gráficas. De hecho, hay muchas pruebas de que las imprentas de gran formato en particular están incursionando en aplicaciones industriales como la decoración del hogar e incluso la ropa. Y la impresión 3D tiene mucho sentido si se la considera otra aplicación de impresión industrial.

La idea básica detrás de toda impresión 3D es que los objetos se pueden diseñar y cortar en capas en un archivo CAD, de modo que una impresora 3D pueda colocar físicamente cada capa sucesiva encima de la capa anterior para crear ese objeto. Hay alrededor de una docena de enfoques diferentes, cada uno de los cuales ofrece su propia combinación de costo, calidad y productividad y cada uno es adecuado para su propia gama de materiales, que puede incluir una amplia variedad de plásticos y aleaciones metálicas, e incluso circuitos electrónicos.

Tecnología de antaño

La tecnología más antigua data de hace más de 30 años y originalmente se denominaba "creación rápida de prototipos", lo que resume claramente el primer mercado objetivo, el diseño de productos, donde a menudo es necesario generar prototipos rápidamente. Hace unos diez años, muchos proveedores intentaron llevar la tecnología al mercado de consumo y crearon el apodo de "impresión 3D" como una forma más fácil de atraer al público en general. Hubo un auge limitado, pero cuando estalló la burbuja muchos de esos proveedores quebraron. Sin embargo, la tecnología siguió evolucionando, hasta el punto de que ahora es apta para uso industrial, lo que dio lugar al término más reciente, "fabricación aditiva", que refleja el creciente número de componentes que se fabrican de esta manera. El nombre de impresión 3D se ha quedado, y muchos fabricantes de aditivos todavía se refieren a sus máquinas como "impresoras", incluso si en el sentido gráfico no se realiza ninguna impresión real.

Dicho esto, existen varios procesos de impresión 3D que utilizan tecnología de impresión de inyección de tinta que sería reconocible para cualquier persona del mundo gráfico. El más común de ellos es el chorro de aglutinante, en el que la impresora coloca un material en polvo y luego se inyecta un fluido aglutinante similar a un adhesivo según la forma requerida, pegando el polvo para formar una capa de un objeto. Luego se retira el polvo no utilizado con un cepillo, la cama cae y se repite el proceso. Una vez finalizada la impresión, se aplica calor para quemar el aglutinante restante y garantizar que el material se fusione para formar un objeto sólido.
HP en ello.


Leyenda: Nuevo sistema de impresión 3D HP Jet Fusion 5200 (Impresora y estación de procesamiento).

Un buen ejemplo de esto es la gama de impresoras 3D JetFusion de HP, siendo la más accesible la serie 300, que tiene una cámara de construcción de 190 x 254 x 248 mm y puede producir piezas funcionales de grado de ingeniería. Se puede elegir entre dispositivos monocromáticos o en color, con un sistema de entrega de materiales integrado y altamente automatizado para que las impresoras puedan funcionar desatendidas durante algún tiempo.

Una variación de esto es la sinterización de alta velocidad, o HSS, utilizada tanto por Xaar 3D como por Voxeljet y que trabaja con materiales a base de polímeros. Al igual que con el chorro de aglutinante, esto implica primero colocar el material en polvo sobre el lecho y luego inyectar un fluido para definir la forma que se está construyendo. Pero en este caso, el fluido absorbe calor infrarrojo de modo que cuando se aplica calor al lecho de polvo, solo derrite el polvo necesario para formar la forma deseada.

Jet adelante

Otro enfoque más es el chorro de materiales, que implica inyectar un fluido que está altamente cargado con elementos del material de construcción. Esto es mucho más difícil debido al potencial mucho mayor de obstruir el cabezal de impresión, sin mencionar el sistema de suministro que lleva el fluido desde su tanque hasta la cámara de fluido del cabezal de impresión. Un buen ejemplo de esto es la impresora 3D Carmel 1400 desarrollada por XJet, que está disponible en versiones de impresión en metal y cerámica.


Leyenda: La Ultimaker S3 es una impresora 3D de escritorio asequible capaz de fabricar objetos de plástico.

Además de estos, también hay muchos modelos de escritorio que son relativamente baratos de comprar y son capaces de producir objetos pequeños. Un buen ejemplo sería el Ultimaker S3, que utiliza el método de fabricación con filamento fundido, que básicamente significa que construye piezas extruyendo un filamento de plástico. Tiene un área de construcción de 230 x 190 x 200 mm.

Otra alternativa más es MarkForged, una empresa estadounidense que produce impresoras 3D utilizando el enfoque bastante estándar de modelado por deposición fundida, pero que también ha desarrollado una gama de materiales compuestos, como nailon entrelazado con fibra de carbono, para sus impresoras que les permiten producir piezas que tienen un excelente equilibrio entre resistencia, peso ligero y costo relativamente bajo.

Ir masivo

También vale la pena señalar que muchas empresas de impresión de gran formato ya están utilizando la impresora 3D Massivit 1800 para producir objetos de exposición de gran tamaño, principalmente para publicidad y exposiciones, así como accesorios para cine y televisión. Este dispositivo tiene un área de construcción de 145 cm x 111 cm x 180 cm, lo suficientemente grande como para producir modelos de personas de tamaño natural, utilizando un material de gel patentado que cura bajo luz ultravioleta.


Leyenda: Massivit 1800 Pro es una impresora 3D para pantallas de gran formato que cuenta con una extrusora de resolución variable.

Se requiere cierta habilidad para usar una impresora 3D, pero nada que pueda molestar a alguien con experiencia en impresión de gráficos. Hay que trabajar en la preparación, optimización y verificación de los archivos, hay que supervisar el proceso de impresión y luego el acabado, todo lo cual también se aplica al mundo gráfico. El mayor problema para la mayoría de las personas es la necesidad de pensar en tres dimensiones, pero muchas personas en el sector de embalajes e impresión de gran formato para artículos de punto de venta ya trabajan con objetos en archivos CAD.

Durante los últimos 20 años, aproximadamente, todos hemos visto cómo la impresión digital ha ido ocupando gradualmente una porción cada vez mayor del mercado de la impresión comercial. Es inevitable que la impresión 3D siga un patrón similar por las mismas razones: reducir costos y mejorar la logística de la cadena de suministro. Ya se utiliza ampliamente en la creación de prototipos y cada vez es más común para fabricar herramientas y troqueles. Un número pequeño pero creciente de fabricantes está utilizando ahora la tecnología para fabricar piezas de uso final, aprovechando la capacidad de utilizar estructuras reticulares para crear piezas livianas y optimizando la geometría para combinar múltiples piezas en artículos únicos a menor costo. Esto ya se está haciendo para aplicaciones de corto plazo y alto valor, como piezas de aviones, y se está extendiendo gradualmente a todas las formas de fabricación, desde juguetes hasta repuestos para impresoras. ¿Y quién no querría ser parte de eso?

Información fuente: Las guías Wild Format están destinadas a ampliar la conciencia y la comprensión de la locura que se puede crear en dispositivos de impresión digital de gran formato, desde pisos hasta pantallas de lámparas y todo lo demás. Estas guías son posibles gracias a un grupo de fabricantes que trabajan en conjunto con Digital Dots. Este artículo cuenta con el respaldo de HP y Digital Dots .