La impresión 3D plantea nueva forma de realizar proyectos a un costo más bajo debido a que podemos fabricar piezas a menor volumen y sin necesidad de invertir en moldes o herramientas. Esto permite nuevas aplicaciones y soluciones a problemas que quizá antes eran abordados de otra manera.
Tener costos más accesibles con la manufactura aditiva es posible gracias a la reducción de tiempos de producción y las buenas prácticas de diseño. Este último punto es muy importante para lograr la viabilidad de un proyecto. Como todo método de manufactura, la impresión 3D tiene sus consideraciones de diseño para poder lograr una producción eficiente y a bajo costo.
Te compartiremos dos puntos importantes para reducir costos en tus proyectos de impresión.
¿Cómo diseñar para impresión 3D?
Tu peor enemigo: los soportes de impresión.
El principal factor a tomar en cuenta para el diseño es evitar las geometrías con volados o salientes, debido a la naturaleza del proceso este tipo de geometrías tienen que tener un soporte (fabricado del mismo material) para poder imprimir sobre él.
En el caso de ejemplo, la «T» tiene estructuras de soporte a los laterales para poder fabricar las zonas en volado, de lo contrario, la fabricación falla o termina con un mal acabado. Estas estructuras se remueven al acabar la fabricación, sin embargo implican un material de desperdicio y trabajo manual en postproceso.
Se pueden fabricar ángulos de hasta 60 grados sin estructuras de soporte por lo que se recomienda en la medida de lo posible, diseñar con este tipo de geometría y así evitamos el costo de los soportes de impresión.
En la imagen anterior, podemos ver un ejemplo de geometrías con ángulos, el caso de 45 y 60 grados no requerirán el uso de soportes. Para 80 grados si requerirá el uso de soportes ya que de lo contrario, se tendrá un mal acabado como el caso de la letra «T» expuesto anteriormente.
Usa sólo lo que necesitas con la densidad de relleno.
Algo que suele generar mucha sorpresa es el concepto de densidad de relleno. Quienes tienen experiencia con métodos de manufactura como maquinado o inyección de plástico entenderán que las piezas se suelen fabricar tal y como se diseñan, es decir sólidas en su totalidad de acuerdo al diseño.
Debido a que la impresión 3D es un método aditivo por capas, podemos controlar la cantidad de material que se utiliza para fabricar una pieza. Esto se mide en una densidad porcentual de 0% a 100%.
Si consideramos como ejemplo la imagen anterior, un cilindro sólido se procesa como un perímetro o «cascarón» que posee una malla interior con una densidad acorde al porcentaje seleccionado. como regla de dedo, un porcentaje de 20% a 30% es suficiente para la mayoría de las aplicaciones. La pieza tendrá integridad suficiente y resistirá impactos menores.
Para aplicaciones más demandantes en resistencia, se pueden seleccionar rellenos de 40% a 70%, esto nos dará una pieza prácticamente sólida pero seguirá disminuyendo el material utilizado y por ende su costo.
Para la máxima resistencia podemos usar valores de 80% a 100% siendo una pieza totalmente sólida con 100%. En lo general desaconsejamos el uso de valores mayores a 90% ya que la diferencia en resistencia es prácticamente nula y podemos seguir teniendo un ahorro.
Como nota, en el caso de piezas pequeñas puede ocurrir que no se logren generar mallas de relleno, esto se debe a que primero se genera el perímetro con un grosor especificado y si sobra volumen, el resto será con densidad de relleno.
Para finalizar
Por último y no menos importante, la correcta selección del material te puede ayudar a no invertir de más en materiales con más resistencia o cualidades que quizá no necesites. Los más utilizados, PLA y ABS, son muy asequibles y funcionales para la gran mayoría de proyectos.
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