Debutando en nuestra lista de las mejores impresoras para metal se encuentra un material metálico que está revolucionando rápidamente la impresión 3D para metal.

Las piezas de metal macizo a partir de un rollo de filamento de polímero con infusión metálica han ampliado drásticamente el acceso a la impresión 3D de metal para un amplio público de profesionales a los que la tecnología les resultaba demasiado cara. En la actualidad, está aumentando su popularidad para todo, desde pequeñas piezas de repuesto hasta disipadores térmicos y moldes de inyección. Las piezas metálicas reales creadas con impresoras 3D de escritorio que utilizan filamento infundido con metal, que antes eran una novedad, se están convirtiendo en un negocio a tener en cuenta.

Fabricar piezas metálicas a partir de filamento metálico no solo es hasta un 90 % más barato que con otras tecnologías de impresión 3D en metal para piezas únicas o volúmenes reducidos, sino que elimina muchos de los requisitos de seguridad que suelen asociarse a la impresión 3D en metal con polvo metálico suelto y láser; y todo ello sin dejar de ofrecer la misma libertad de diseño y piezas de una calidad muy similar.

Aunque existen diversos filamentos metálicos en el mercado, el más fiable con diferencia es el de Forward AM, una división dependiente de BASF, una de las mayores empresas químicas del mundo. Su filamento con infusión de metal se llama Ultrafuse, y está disponible con acero inoxidable 316L y acero inoxidable 17-4 PH. Ambos filamentos contienen un 80 % de polvo metálico en un aglutinante patentado a base de polímeros que produce piezas metálicas casi sólidas (en más de un 98 %) si se utiliza correctamente.

Teóricamente, se puede imprimir con él en una amplia gama de impresoras 3D de modelado por deposición fundida de escritorio. Sin embargo, solo BCN3D, UltiMaker y Zortrax ofrecen hasta ahora un kit completo de hardware, software y accesorios diseñados para garantizar el éxito de la impresión. El principal inconveniente de estas tres marcas de impresoras es que las piezas requieren un procesamiento posterior, para el cual es necesario enviarlas a un servicio externo.

La Forge1 de Raise3D es una impresora 3D metálica profesional de gran formato y forma parte de la solución MetalFuse de la empresa, que incluye la impresora (unos 9 500 €), el dispositivo de debinding D200-E y el horno de sinterización al vacío S200-C, que puede alcanzar los 1 500 ℃.

El sistema MetalFuse imprime con el filamento de acero inoxidable BASF Forward AM Ultrafuse, al igual que las impresoras FDM de escritorio mencionadas anteriormente, pero Raise3D es la primera empresa que sale al mercado con una solución completa de 3 piezas para que no tenga que enviar sus piezas a un proveedor externo para su posprocesamiento.

Raise3D afirma que puede ofrecer un flujo de trabajo optimizado para la producción interna de piezas metálicas. Este también incluye un programa que tiene en cuenta automáticamente la contracción de la impresión para que el tamaño final después del debinding y la sinterización sea preciso.

La impresora Forge1 cuenta con un extrusor doble, nivelación automática de la cama de impresión, un sensor de final de filamento y un filtro HEPA con carbón activado.

El extrusor dual resulta muy útil cuando se imprime con la capa de soporte Ultrafuse de BASF, actualmente solo disponible en Europa, hecha de un material de óxido de aluminio utilizado para el «aislamiento de las capas». En otras palabras, permite crear soportes fáciles de separar, con una capa de separación entre el soporte y las impresiones tras la sinterización.

Raise3D orienta la Forge1 a la producción a pequeña escala de piezas metálicas de uso final. Las piezas metálicas impresas tienen una densidad de metal del 97 %. La empresa ha anunciado recientemente un nuevo servicio en el que, para los propietarios de la Forge1, valida y optimiza el diseño de su modelo 3D para garantizar que se obtengan los mejores resultados de impresión y posprocesamiento.

El acero inoxidable Ultrafuse 316L de BASF cuesta unos 475 € por una bobina de 3 000 gramos. El acero inoxidable 17-4 PH es un poco más barato.

One Click Metal comenzó como una escisión del conocido fabricante de impresoras Trumpf, con el objetivo de producir impresoras 3D metal asequibles y fáciles de usar, perfectas para las empresas que se inician en el LPBF. La máquina de One Click Metal funcionan con cartuchos que eliminan el desorden del polvo metálico y está pensada para una implementación menos exigente en términos de accesorios y espacio.

Cuenta con un espacio de construcción de 150 x 150 x 150 e incorpora el software MPrep. Además, está destinada a ser emparejada con el dispositivo MPure, que es la estación de desempaquetado 3 en 1 de la marca, que retira el polvo del componente, lo tamiza y proporciona polvo reciclado para su reutilización. El sistema de cartuchos tanto de la impresora como de la estación de desempolvado garantiza una manipulación fácil y segura del polvo, de modo que el contacto con el mismo es escaso. Con la conexión lateral para un aspirador, puede eliminar eficazmente el exceso de polvo de la cámara de desempaquetado. La impresora y la estación de desempaquetado se comercializan como un paquete conjunto llamado Boldseries.

La impresora MPrint+ cuenta con un láser de fibra de 200 vatios de potencia que genera un tamaño de punto de 45 micrones. Esta solución, asequible para crear piezas de metal, también es relativamente rápida, con una velocidad de escaneo de hasta 3 000 mm/s.

La empresa estadounidense Xact Metal ofrece tres impresoras 3D de fusión por láser en lecho de polvo, la última de las cuales, la XM300G, acaba de ser presentada en septiembre y está previsto que empiece a comercializarse en 2023.

La XM200G integra un sistema galvanométrico de alto rendimiento para mover el rayo láser sobre el lecho de polvo. Esta arquitectura permite tiempos de impresión más rápidos y la capacidad de admitir varios láseres, según afirma la empresa.La impresora ofrece la opción de utilizar dos láseres simultáneamente, con un área de trabajo que se solapa al 100 % utilizando un tamaño de punto de 100 µm, o bien un área de trabajo que se solapa al 66 % utilizando un tamaño de punto de 50 µm. Este sistema multiláser aumenta aún más la velocidad de impresión.

Además, la XM200G está dirigida a aquellas empresas que acaban de iniciarse en la impresión 3D sobre metal para diversas aplicaciones, como el desarrollo de productos y la fabricación de herramientas. La máquina es altamente configurable, lo que permite adaptarla a diferentes aplicaciones. Se puede elegir entre láseres de fibra de 100, 200 o 400 vatios y, para mantener los costes bajos, algunas características son opcionales, como la opción de la guantera para facilitar la manipulación del polvo o los sensores adicionales para la supervisión de la fabricación de piezas.

Este dispositivo permite crear piezas con detalles finos gracias a la gama de tamaños de punto láser de la máquina (50 o 100 μm) con un espesor de capa mínimo de 20 micrones.

La XM200G es relativamente pequeña, con un espacio de construcción de 150 x 150 x 150 mm, pero la nueva XM300G es mucho más grande (300 x 300 x 350 mm) y cuenta con láseres de fibra más potentes, de 400 W o 700 W.

Aunque acaba de salir del modo de desarrollo, la Conflux 1 de Rapidia es demasiado interesante como para no mencionarla aquí. El material que utiliza consiste en una pasta a base de agua con incrustaciones de polvo metálico o cerámico. Las piezas no requieren un paso de debinding antes del sinterizado.

Fácil de manejar y diseñada para un entorno de oficina, la Conflux 1 de Rapidia cuenta con una unidad de sinterizado y con un intuitivo software. Técnicamente, no se puede decir que se trate de una máquina de FDM, ya que no utiliza filamento, pero su tecnología también se basa en la extrusión.La pasta metálica sustituye el 98 % del aglutinante plástico por agua, la cual se evapora durante la impresión. Rapidia afirma que la eliminación de la necesidad de debinding acelera los plazos de entrega de las piezas finales, ya que solo es necesario el paso de sinterizado, que puede estar listo de un día para otro.

La impresora Conflux 1 se combina con un horno de sinterización al vacío, y pronto saldrá una versión actualizada. Para reducir aún más los costes, el horno Conflux 1 sinteriza algunos metales comunes, como el 316L, en gas argón estándar. Con un diseño de horno de pared caliente, también es mucho más eficiente energéticamente que los hornos de sinterizado típicos, y, según la marca, solamente utiliza 62 kWh para un ciclo de sinterizado. Después del metal, el gas es el segundo mayor gasto en un sistema que requiere un posprocesamiento de sinterizado.

Entre los materiales compatibles actualmente, se encuentran el acero inoxidable 316L, el acero inoxidable 17-4PH y el Inconel 625. Según la empresa, está en fase de desarrollo la compatibilidad con el acero para herramientas D2, el cobre, el carburo de tungsteno cementado y el titanio.

Combinando un tamaño compacto (es el sistema de impresión 3D de metal más pequeño de esta lista) y un software de corte con funciones de gestión de la impresora y de la impresión, la Metal X de Markforged aspira a convertirse en una máquina de fácil uso que permite obtener piezas metálicas totalmente funcionales partiendo del diseño en menos de 28 horas.

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Markforged Metal X: características y datos clave

El proceso de impresión 3D en metal, utilizado en la Metal X de Markforged, denominado fabricación aditiva de difusión atómica (ADAM), consiste en utilizar una barra de polvo de metal integrada dentro de un filamento de plástico. A continuación, las piezas resultantes se colocan en un debinder y se sinterizan en estaciones de trabajo separadas.

La impresora propiamente dicha (94 300 €) y los dos componentes de posprocesamiento constituyen la configuración completa de la Metal X, cuyo precio total es de unos 151 500 € e incluye un cuidado soporte por parte de Markforged, con su «plan de éxito» de tres años.

La materia prima metálica principal se utiliza como material de soporte, con una fina capa de interfaz cerámica impresa entre los soportes y la pieza para garantizar una separación limpia después de la sinterización. La Metal X puede imprimir piezas a partir de filamentos propios en acero inoxidable 17-4 PH, cobre, acero para herramientas H13, Inconel 625 o acero para herramientas A2 y D2.

La impresora 3D de metal Studio System 2 de Desktop Metal extruye un filamento metálico (en forma de varillas) para crear la geometría deseada (similar a la Markforged mencionada anteriormente). Sin embargo, la Studio System 2 no necesita un paso de eliminación del aglutinante de plástico que mantiene el polvo de metal en un filamento (o el equipamiento asociado) cuando imprime con acero inoxidable 316L. Las impresiones del sistema Studio se trasladan directamente al horno que la complementa, que primero calienta las piezas para eliminar todos los aglutinantes de las mismas y luego aumenta la temperatura hasta casi fundirlas para sinterizarlas.

Desktop Metal ofrece una tecnología de soportes separables que genera automáticamente costuras a lo largo de las estructuras de soporte, e imprime un material de interfaz cerámico reformulado entre la estructura de soporte y la pieza, lo que permite retirar las piezas manualmente con facilidad.

Impresiones en metal al alcance de todos

Desktop Metal Studio System: Review the Specs

El software de la marca denominado Fabricate facilita el proceso de impresión de piezas metálicas, ya que automatiza una gran parte de la metalurgia como, por ejemplo, el escalado automático de la pieza (para la reducción del sinterizado), la orientación de la pieza para que la impresión y el sinterizado se realicen correctamente y la generación de soportes separables. Solo tiene que cargar su diseño y seguir la IU del panel de control para que le guíe paso a paso, explica la marca.

El Studio System 2 también es compatible con materiales propios, como el acero para herramientas H13, el acero inoxidable 17-4 PH, el acero 4140, el cobre, el titanio Ti64 y el acero para herramientas D2, pero éstos requieren una estación de desbobinado independiente. Hasta ahora, solo el acero inoxidable 17-4PH, el acero de baja aleación 4140, el acero para herramientas D2 y el acero inoxidable 316L son compatibles con la impresión por sinterización.

La Studio System 2 de Desktop Metal tiene un precio de aproximadamente 105 000 € para el sistema completo, incluida la estación de horneado.

Eplus3D ofrece ahora 12 máquinas industriales de fusión en lecho de polvo de metal, lo que nos lleva a preguntarnos: ¿cuántas opciones necesitan los fabricantes? La empresa ofrece un amplísimo abanico de espacios de construcción y recuentos de láseres. La última incorporación es la EP-M400, lanzada en abril. Este modelo ofrece una configuración variable de láser único, doble o cuádruple y un espacio de construcción de 405 x 405 x 450 mm.

La solución de metal más pequeña de Eplus3D son sus máquinas EP-M150 LBPF, diseñadas para la fabricación por lotes de piezas dentales, implantes médicos e investigación de materiales, según afirma la empresa. El modelo más grande de la empresa, con un espacio de construcción de 1 558 x 1 558 x 1 100 mm, es su EP-M1550.

Según la marca, la EP-M150 es una máquina con un bajo coste de funcionamiento, una característica que muchos compradores pasan por alto, pero que puede afectar drásticamente a los resultados finales. La máquina cuenta con un sistema de alimentación y tamizado de polvo que permite un alto aprovechamiento del material, un bajo consumo de gas (0,8 l/min) y una cámara herméticamente cerrada que minimiza las fugas de gas. También cuenta con una interfaz clara y diversas tecnologías de seguridad para sectores especializados.

Además, Eplus3D dispone de un equipo de consultoría técnica para ayudarle a seleccionar la solución adecuada, o bien sugerirle sus opciones de fabricación aditiva por contrato. También pueden ayudarle a averiguar cómo utilizar la fabricación aditiva avanzada para desarrollar modelos de negocio completamente nuevos, mejorar la eficiencia de sus producciones actuales e innovar en la fabricación.

Kurtz Ersa, el gigante alemán fabricante de maquinaria y corporación tecnológica, entró en el mercado de la impresión 3D en 2021 con la Alpha 140. El objetivo era ofrecer una impresora para metal de nivel básico con un funcionamiento sencillo y de bajo coste para las pequeñas y medianas empresas.

Con un sistema de perímetro abierto, puede desarrollar sus propios procesos ajustando el slicer según sus necesidades individuales. La máquina cuenta con un láser de diodo acoplado de fibra de 200 W con un diámetro de enfoque de 110 micrones para detalles finos y espesores de pared finos.

Este modelo Alpha ocupa poco espacio, por lo que permite fabricar piezas en aceros inoxidables, aceros para herramientas y aleaciones con base de níquel en talleres de cualquier tamaño. Kurtz Ersa afirma que las piezas metálicas fabricadas con la Alpha 140 pueden alcanzar resistencias comparables a las de máquinas de fusión por láser en lecho de polvo (LPBF) y tener una densidad metálica de hasta el 99,9 %.

Un flujo de gas de protección laminar opcional crea unas condiciones más óptimas para el proceso de soldadura inerte a la vez que mantiene protegida la óptica del láser. También dispone de un software propio, LMI SliceAM, que se integra con los programas CAD Autodesk Fusion 360 y Autodesk Netfabb.

Mientras que el modelo Studio System 2 de Desktop Metal supone una opción eficiente para la creación de piezas únicas de metal y de herramientas personalizadas, el Shop System de Desktop Metal va más allá, y cambia el sistema patentado de extrusión Bound Metal Deposition (BMD) por la tecnología de inyección de aglutinante para ofrecer un rendimiento más rápido en la creación de las piezas, todo ello en un formato de tamaño modesto, adecuado para un taller.

Diseñado pensando en los talleres mecánicos, el Shop System de Desktop Metal está disponible en varias configuraciones de espacio de construcción (de hasta 12 litros de capacidad) y ofrece la posibilidad de agrupar diferentes lotes de piezas en ciclos de impresión únicos (sin herramientas) extrayendo todo el volumen de las piezas en un turno típico.

El modelo Shop System utiliza el sistema de inyección de aglutinante propio de Desktop Metal con más de 70 000 cabezales que depositan gotas de aglutinante con una única pasada en los polvos metálicos personalizados de la marca. La empresa afirma que puede ofrecer acabados de superficie finos de hasta 4 micrones de rugosidad media, tras el paso por el horno.

La empresa también ofrece una solución de inyección de aglutinante en metal de mayor tamaño denominada Production System, que incorpora lo que el fabricante denomina tecnología de inyección de pasada única, que permite aumentar la velocidad.

Si le gustaría consultar una comparativa de las tres opciones de inyección de aglutinante en metal en el mercado, la encontrará en el enlace siguiente.

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Binder Jetting Metal 3D Printing: Desktop Metal vs. HP vs. Markforged

La plataforma abierta del Production System admite polvos no uniformes de bajo coste como los que se utilizan para el modelado por inyección de metal. Eso significa que los fabricantes pueden seguir utilizando sus polvos MIM preferidos, o abastecerse localmente. Los parámetros de impresión del Production System se ajustarán en consecuencia.

Desktop Metal admite una amplia variedad de aceros inoxidables, aceros de baja aleación, aceros para herramientas, cobre, aleaciones de níquel o metales preciosos, y puede trabajar con usted en el metal de su elección.

La impresora 3D de impresión directa sobre metal de nivel básico de 3D Systems, la DMP Flex 100 ofrece un espacio de construcción de 100 x 100 x 90 mm y la capacidad de imprimir piezas con voladizos (overhangs) de hasta 20 grados sin soportes. Características de superficie tan finas como 5 micrones de rugosidad media deberían implicar la necesidad de un mínimo de posprocesamiento. Esta tecnología de 3D Systems se denomina impresión directa sobre metal, en la que cada capa se funde sobre la anterior, creando una pieza resistente y densa (hasta el 99,9%).

El láser de fibra de 100 vatios del sistema, aunque de menor potencia que los de las soluciones de impresión 3D de metal más grandes de 3D Systems, es lo suficientemente potente como para manejar una amplia selección de la oferta de polvo metálico de la marca, incluido titanio de varios grados.

Adaptada a usos especiales que requieren detalles finos, la DMP Flex 100 utiliza líneas de gas específicas para lograr el vacío necesario para imprimir los polvos optimizados para la fabricación aditiva de 3D Systems. Por consiguiente, requiere de la infraestructura de construcción necesaria para facilitar este proceso.

Si está preparado para abandonar la gama de máquinas básicas, 3D Systems ofrece otras cinco unidades de producción más grandes, además de una solución de fábrica en red.

Trumpf, con sede en Alemania, lanzó en 2019 la TruPrint 1000 LPBF, para la producción de piezas industriales pequeñas. Sin cambiar el nombre, desde entonces ha realizado una serie de actualizaciones de la máquina.

La TruPrint 1000 de "próxima generación" tiene una capacidad multiláser de campo completo y lo que la compañía llama una "homogeneidad completamente rediseñada del flujo de gas" y ahora cabe a través de un marco de puerta estándar. Trumpf afirma que esta impresora está destinada principalmente al sector dental.

Los dos láseres de fibra de 200 vatios escanean el área de construcción simultáneamente. Según la marca, esto puede aumentar la productividad hasta en un 80 %, en comparación con máquinas similares. Un sistema de supervisión del lecho de polvo analiza cada capa para obtener la máxima calidad en la pieza. El recubrimiento inclinado acelera el proceso de aplicación del polvo, que a su vez aumenta la velocidad de producción y reduce los costes de la pieza.

También es nueva la fascinante opción multiplaca para una producción de volumen. El cilindro de impresión ofrece la opción de alojar hasta cuatro placas de sustrato, lo que significa que la placa de sustrato puede cambiarse automáticamente sin detener el proceso de LMF. El software de la máquina proporciona un soporte totalmente automático una vez que se ha completado el primer trabajo de impresión y se está iniciando el siguiente. Los trabajos de impresión finalizados se recogen en un contenedor de desbordamiento.

TruPrint 1000 puede procesar metales amorfos. Estos materiales permiten producir piezas con una alta elasticidad y resistencia a la corrosión, a la vez que reducen los grosores de la pared. De esta forma, disminuyen los tiempos de producción y el peso final de la pieza.

Trumpf tiene en su cartera otras siete impresoras 3D de metal de distintos tamaños y capacidades. La TruPrint 1000 Green Edition cuenta con un láser verde que le permite imprimir en 3D materiales altamente reflectantes, como el cobre y sus aleaciones. Otras máquinas del catálogo de la marca adaptan su potencia y capacidad de producción a aplicaciones de volúmenes más elevados.

Optomec es uno de los fabricantes de impresoras 3D de metal que está creciendo más rápidamente. Ofrece la línea LENS de impresoras 3D de deposición de energía dirigida para la producción y reparación de componentes metálicos.

LENS (diseño de redes con láser, por sus siglas en inglés) es la versión de Optomec de DED, usando lásers y chorros de polvo de metales, aleaciones, cerámicas o compuestos. Los sistemas de múltiples ejes con atmósfera controlada presentan capacidades híbridas de CNC opcionales.

De las cinco máquinas DED de Optomec, la más pequeña es la CS250, que presenta una fibra láser de 500 a 2000 W y un sistema novedoso frontal para cargar polvo compatible con las aleaciones comunes, incluidos metales, titanio y aluminio.

A pesar de que la CS250 está orientada a universidades e investigación, LENS 860 Machine Tool Systems ofrece un espacio de construcción más grande y mayores capacidades de potencia para el procesamiento de metales de fabricación aditiva e híbrida. El sistema LENS 860 es ideal para construir, reparar o recubrir piezas medianas a grandes.

Desktop Metal heredó la tecnología de inyección de aglutinante en metal y los materiales patentados de su rival más cercano, ExOne, cuando adquirió la empresa en 2021. Desde entonces, esas máquinas han sido objeto de varias actualizaciones, que se reflejan también en nuevos nombres: InnoventX, X25Pro y X160Pro. ExOne fue una de las empresas pioneras en la comercialización de máquinas de inyección de aglutinante en metal hace casi dos décadas.

La Serie X difiere del Production System y el Shop System de Desktop Metal en varios aspectos. Todas las máquinas de la Serie X pueden procesar polvo cerámico, como alúmina y nitruro de aluminio, además de arena, «polvos compuestos» y polvos metálicos.

La Serie X cuenta con lo que la empresa denomina «triple ACT» (tecnología de compactación avanzada), que es una forma pendiente de patente de dosificar, esparcir y compactar polvos metálicos en el proceso de impresión. Los sistemas de la Serie X pueden lograr tolerancias dimensionales inferiores al 1 %, según afirma la marca, mientras que el Production System tiene una tolerancia dimensional de ±2,0 %.

Otra diferencia entre la Serie X y el Production System son los cabezales de impresión. El Shop System utiliza un cabezal de impresión térmico menos costoso, mientras que las impresoras de la serie X y el Production System utilizan cabezales de impresión piezoeléctricos. Desktop Metal afirma que los cabezales de impresión piezoeléctricos pueden ofrecer mayor resolución, mejor durabilidad y más opciones de rendimiento y materiales. Las impresoras de la Serie X tampoco disponen de un entorno inerte como las del Production System.

La InnoventX es la máquina de la empresa destinada a la formación de estudiantes, a la investigación en laboratorios o a iniciarse en el desarrollo de aplicaciones. La InnoventX podría considerarse el paso previo a la X25 Pro o la X160Pro. Su velocidad de impresión es de solo 54 cm3/h.

El gigante industrial GE ofrece actualmente casi una docena de impresoras 3D de metal (varias máquinas Arcam de EBM y cuatro familias de máquinas de LPBF) y está desarrollando una opción de inyección de aglutinante que debería lanzarse durante 2023.

GE denomina a su tecnología fusión láser en metal directo (DMLM), que es lo mismo que fusión por láser en lecho de polvo (LPBF).

Sus máquinas Concept Laser LPBF van desde la más pequeña Mlab R (90 x 90 x 80 mm), de un solo láser, hasta la enorme X Line 2000R (800 x 400 x 500 mm), de doble láser. Mlab R puede procesar una impresionante lista de materiales reactivos y no reactivos y produce piezas totalmente densas con un acabado superficial más suave que la mayoría. Su pequeño espacio de construcción está diseñado para investigación, prototipos y piezas de metales preciosos. La modularidad de la cámara de fabricación permite cambiar de material de forma rápida y eficaz, y la estación de tamizado semiautomática permite reutilizar el polvo. La versión Mlab 200R incorpora un láser más potente (200 W) y ofrece la opción de un espacio de construcción mayor (100 x 100 x 100 mm).

GE es más conocida por sus máquinas de fusión de haz de electrones (EBM), muy utilizadas en la industria médica para implantes ortopédicos y, en la aeroespacial, para piezas como álabes de turbina. La línea Arcam EBM destaca por ofrecer unas piezas con dimensiones precisas de un modo rápido y eficaz gracias a un haz de electrones de alta potencia que permite una alta capacidad y productividad en la fusión.

Haciendo hincapié en la productividad, el sistema RenAM 500 de Renishaw toma como base la gama ya establecida de impresoras para metal de la empresa y su rendimiento en amperios, con un conjunto de cuatro láseres de 500 vatios cada uno capaz de alcanzar la totalidad del espacio de construcción. Esto permite a la RenAM 500 realizar sinterizados de capa completa más rápidamente que los sistemas de láser único, aumentando la producción y, en consecuencia, reduciendo el coste por pieza.

Dispone de opciones de manejo automático o flexible del polvo y los residuos. La opción flexible le permite cambiar de polvo de forma local, mientras que el sistema automatizado garantiza la seguridad del operario y reduce el tiempo de funcionamiento y mantenimiento de la máquina mediante la recirculación. Un sistema de flujo de gas «inteligente» reduce tanto el consumo de argón como las emisiones.

La RenAM 500 cuenta con un espacio de construcción típico de 245 x 245 x 335 mm (dependiendo del sustrato) y puede producir unos 150 cm³ por hora en función de la geometría que se imprima y de otras variables relacionadas con el material. La serie RenAM 500 permite la producción de componentes con una densidad >99,9 %, según afirma la empresa.

Markforged es uno de los principales fabricantes de impresoras 3D tanto de tecnología de extrusión para metal como para polímeros. Para expandirse hacia la tecnología de inyección de aglutinante metálico, la marca adquirió en 2022 el fabricante sueco Digital Metal.

En 2023, Markforged cambió el nombre de la impresora de inyección de aglutinante Digital Metal por el de Markforged PX100, disponible en dos tamaños.

Diseñada originalmente para demostrar que la inyección de aglutinante en metal podía producir piezas de calidad, no como un equipamiento comercializable, la PX100 estaba un poco sobredimensionada, según afirma la empresa. Sin embargo, esa ingeniería ha dado lugar a una precisión y una calidad de las piezas que la distinguen, según Markforged.

La base de la máquina es una losa de granito necesaria para estabilizar la unidad y eliminar las vibraciones durante la impresión. Esa es la razón por la que la PX100 es casi dos veces más pesada que cualquier otra solución de inyección de aglutinante metálico. También dispone de motores lineales suaves y cojinetes neumáticos, lo que, según Markforged, se traduce en una excelente precisión y una exactitud estática superior a 1 micrón.

La solución de inyección de aglutinante de la empresa se centra en la producción de grandes lotes de piezas metálicas pequeñas e intrincadas. Con su espacio de impresión de 250 × 217 × 186, puede fabricar piezas más grandes, pero los clientes han optado por esta solución por su capacidad para fabricar cientos o incluso miles de piezas pequeñas a la vez, como esferas de reloj e instrumental médico.

Markforged ofrece un ecosistema completo de accesorios que cubre la despolvorización y la gestión del polvo, con la posibilidad de elegir entre versiones manuales o automáticas.

Dado que el método no requiere calor ni un paso de curado o secado, no se produce un enfriamiento o calentamiento prolongado, y el tiempo entre lotes puede ser de tan solo 15 minutos.

La máquina LPBF más pequeña de EOS es ahora la M 290, que se presentó en 2014. La empresa dejó de fabricar la M 100, más pequeña, en 2022, presumiblemente cediendo espacio a las empresas emergentes en la categoría de iniciación y baja potencia. ¿Y por qué no? EOS cuenta con una sólida presencia en el ámbito de la fabricación para producción y los talleres de servicios de impresión 3D con sus tres máquinas más grandes: la M 300, M 400 y M 400-4. Las máquinas más grandes se centran en una mayor productividad con mayores espacios de construcción y más láseres.

La M 290 está equipada con un láser de fibra de 400 vatios para fundir y fusionar polvo metálico fino. El pequeño punto láser (100 μm) permite una resolución fina, por lo que es ideal para piezas metálicas geométricamente complejas. Es compatible con casi 30 materiales, incluidos cobres, aceros inoxidables y titanios.

La filial de EOS Additive Manufacturing Customized Machines (ACMC) ofrece una versión mejorada del modelo 290, que añade más potencia láser, lo que desbloquea algunas nuevas opciones de materiales. De hecho, las máquinas de AMCM son algunas de las impresoras 3D de metal más especializadas del mercado. Con ellas se fabrican piezas para el colisionador de partículas del CERN y cámaras de combustión para el motor de cohete E-2 de Launcher.

EOS ofrece una impresionante gama de materiales con más de 20 aleaciones y 70 «procesos» o ajustes de impresora validados para obtener resultados predecibles. La cartera de metales incluye aluminio, cromo-cobalto, aleaciones de níquel, metales refractarios, aceros inoxidables, aceros para herramientas y titanio.

HP Additive es una rama de la propia marca HP que fabrica impresoras 2D, portátiles e innovadoras impresoras 3D de impresión mediante polímero. En septiembre de 2022, esta presentó su nueva y mejorada impresora 3D metal, llamada Metal Jet S100, la cual está dirigida a la producción de piezas metálicas a escala industrial.

La compañía debutó con la tecnología de Metal Jet en 2018, con algunas aplicaciones de alto perfil (Volkswagen, Cobra Golf), pero no lanzó la máquina comercialmente. En su lugar, ha trabajado estrechamente con una selección de empresas de varios sectores en las pruebas beta de nuevas funcionalidades y procesos antes de lanzar la S100.

La impresora 3D metal HP S100 utiliza la tecnología de inyección de aglutinante. Se trata de un método de impresión 3D que utiliza un agente aglutinante líquido que se deposita en pequeñas gotas sobre materiales en polvo en capas para crear formas sólidas y complejas. A medida que la fabricación avanza, las capas de impresión se unen entre sí, dando lugar a una caja de polvo con la geometría de la pieza deseada en su interior. El proceso es similar (pero no idéntico) al MJF (Multi Jet Fusion) de HP, pero solo utiliza polvo metálico, concretamente acero inoxidable (316L y 17-4PH).

La inyección de aglutinante tiene varias ventajas sobre el moldeo por inyección de metal tradicional y otras formas de impresión 3D de metal, dependiendo de las necesidades. Esta tecnología destaca especialmente en cuanto a velocidad y resolución, ya que los cabezales de impresión suelen trabajar más rápido que los láseres o los haces de electrones. La inyección de aglutinante también implica un coste de material mucho menor, ya que utiliza el mismo polvo metálico, de uso común, que el moldeo por inyección.

Gracias a una inyección térmica para suministrar con precisión un agente aglutinante de HP a un lecho de polvo metálico de materiales estándar de la industria, la Metal Jet produce piezas en crudo que contienen hasta un 99 % de metal en su volumen. Esto también reduce el tiempo de creación de las piezas al reducir drásticamente la necesidad de disolución del aglutinante (debinding). Una vez impresas, las piezas de la Metal Jet de HP solo necesitan ser retiradas y luego sinterizadas directamente en el horno, antes de los siguientes pasos de acabado.

Metal Jet S100

Is HP Now Revolutionizing Metal 3D Printing, Too?

HP parece haber eliminado los riesgos típicos de la impresión en lecho de polvo metálico gracias a una plataforma integrada. Sin embargo, este planteamiento requiere invertir en siete u ocho dispositivos. En primer lugar, una estación de gestión del polvo mezcla y tamiza el polvo (gran parte del cual puede reutilizarse de impresiones anteriores) y llena la unidad de fabricación, que luego va a la impresora 3D. Después de la impresión, la unidad de construcción pasa a la estación de curado y luego a la estación de eliminación del polvo. En este punto, la pieza está lista para ser sinterizada en cualquier horno de sinterización estándar, tras lo cual puede ser mecanizada o acabada si es necesario. La empresa HP tiene previsto comercializar ella misma la impresora Metal Jet, con un precio de unos 378 000 €.

La empresa alemana SLM Solutions, adquirida por el gigante japonés de la fabricación Nikon en enero de 2023, ofrece una amplia gama de máquinas de fusión por láser en lecho de polvo (LPBF), la más pequeña de las cuales es la SLM 125. Su láser de fibra de 400 vatios es más potente que los láseres de otras máquinas de tamaño similar, afirma el fabricante, lo que reduce el consumo de polvo en hasta un 80 %. SLM ha orientado la impresora al mercado de la investigación y la fabricación de bajo volumen.

Esta impresora puede procesar polvos de metal reactivos y no reactivos y, gracias a un número reducido de componentes de transporte del polvo, cambiar de materiales resulta rápido y sencillo. Los sistemas de supervisión de la potencia del láser y de control de las capas comprueban constantemente la salida y la consistencia del láser para lograr una alta precisión y eliminar las irregularidades. Su espacio de construcción de 125 x 125 x 125 mm es suficiente para crear piezas y prototipos de una vez, con una amplia gama de materiales entre los que se encuentran el acero inoxidable, el aluminio y el titanio. Los centros de investigación y los fabricantes de piezas que busquen una máquina pequeña pero potente deben tener muy en cuenta la SLM 125.

Una característica muy interesante de la tecnología de SLM Solutions es su capacidad para escalar directamente el proceso de producción con el amplio catálogo de otras impresoras de la marca. La marca cuenta con una máquina para prácticamente cada nivel de producción. La última incorporación es la NXG XII 600, una máquina industrial de gran tamaño lanzada a finales de 2020. Sus 12 láseres de 1 000 vatios y su espacio de construcción de 600 x 600 x 600 mm no solo contribuyen a su gran tamaño, también incrementan su velocidad. Según la marca, se trata de la impresora 3D en metal de tecnología SLM más rápida del mercado.

La impresora 3D para metal de «próxima generación» Sapphire de Velo3D se distingue por ser un sistema de producción de volumen con la ventaja de que ofrece una impresión 3D sin soportes y un espacio de construcción de un metro de altura. Utilizando láseres duales de 1 kilovatio en su espacio de impresión de 315 x 312 x 1 000 mm, la Sapphire puede imprimir en aluminio F357, Inconel IN718, Ti 6Al-4V Grado 5 y Hastelloy (una aleación de níquel, cromo, hierro y molibdeno) C22 y X, además de añadir recientemente el polvo de superaleación basado en níquel Amperprint 0233 Haynes 282.

Para Velo3D, las geometrías sin soportes suponen que la Sapphire puede lograr impresiones con voladizos de cero grados, es decir, básicamente, superficies planas en el plano horizontal. Además de ahorrar tiempo en el posprocesamiento de las impresiones, la impresora es capaz de realizar canales y volúmenes internos sin tener en cuenta las estructuras de soporte.

Velo3D también ofrece la nueva impresora Sapphire XC, cuyo nombre significa Extra Capacity, so sea «capacidad adicional». Haciendo honor a este, la Sapphire XC puede quintuplicar la producción en comparación con su hermana y reducir el coste por pieza en un 75 %, según afirma la empresa. Esta XC tiene un volumen de construcción de ø600 x 550 mm y ocho láseres.

Farsoon, el gran fabricante chino de impresoras 3D, pretende cubrir toda la gama de la impresión de metal con una amplia oferta de tamaños de impresora, la más pequeña de las cuales es la FS121M. Este sistema flexible y abierto permite seleccionar entre varios tamaños de punto láser, diferentes cuchillas de recubrimiento y opciones de polvo. La empresa ofrece una máquina láser de 8 x 1 000 W, la FS721, y está anunciando el lanzamiento de una máquina de 16 láseres en 2024.

La FS121M, de nivel básico, cuenta con un único láser de fibra Yb de 300 W o 500 W, suministro de gas inerte y sistemas de filtro de protección sobredimensionados para crear un entorno seguro para el producto y su personal.

Dirigida a la industria dental y de I+D, los materiales incluyen 316L, 17-4PH, acero martensítico envejecido, HX, Cu, CuSn10, CoCrMoW y CoCrMo.

La impresora 3D de fusión por láser en lecho de polvo FS273M de Farsoon, más grande (275 × 275 × 355 mm), cuenta con láseres de fibra duales (2 × 500 W) o un único láser de fibra de 500 W. Su diseño del recubridor permite una mayor velocidad y un suministro de polvo más estable durante todo el proceso de fabricación, una placa base precalentada, contenedores de desbordamiento extraíbles y un suministro de polvo de reserva suficiente para una fabricación completa.

Las máquinas Farsoon son sistemas de plataforma abierta, lo que significa que todos los parámetros de la máquina están desbloqueados para el usuario. La marca también ofrece una política de materiales abierta.

AddUp, el fabricante francés de impresoras 3D, debutó con su máquina de fusión en lecho de polvo, llamada FormUp 350, en 2021. Se trata de una impresora 3D modular orientada a la producción, que cuenta con un sistema de manipulación de materiales diseñado para almacenar, mover, recuperar y tamizar el polvo dentro de una atmósfera inerte, lo que evita que los operarios estén expuestos a humos y residuos de fundición.

La FormUp 350 es la única máquina del mercado con un dispositivo de recubrimiento intercambiable. Elija el sistema de esparcimiento de polvo que mejor se adapte a su producción: un sistema de rascadores para una máxima productividad o un sistema de rodillos para un mejor acabado de la superficie. Los recubridores también pueden funcionar bidireccionalmente para lograr una acción un 40 % más rápida. La empresa dice que puede seleccionar hasta cuatro láseres de fibra de 500 vatios, cada uno de los cuales cubre toda la superficie de la plataforma, ofreciendo más libertad durante la preparación de la fabricación. AddUp ofrece casi una docena de polvos metálicos.

Diseñada para aplicaciones de producción en masa, la máquina FormUp 350 limita el tiempo entre cada producción a una hora o menos, según afirma la empresa. Un sistema de refrigeración para el eje Z reduce la temperatura de la plataforma al final de la producción, lo que permite descargar las piezas más rápidamente (2 horas para enfriarlas de 200 a 65°C, frente a las 12,5 horas necesarias sin refrigeración activa).

Con un generoso espacio de construcción (350 x 350 x 350 mm) y una serie de características diseñadas para la fabricación en serie, la FormUp350 cuenta con parámetros abiertos para que pueda ajustarla a sus necesidades.

DMG Mori se originó en Alemania, en 1948, como una empresa de fabricación de herramientas, y ha ido creciendo con el tiempo. En la actualidad, ofrece una amplia gama de máquinas de torneado, fresado, rectificado y algunas aclamadas impresoras 3D de metal. Las máquinas híbridas de láser de deposición de energía dirigida (DED) de la empresa ofrecen una rápida producción de metal mediante DED con el ajuste fino del CNC, todo en la misma máquina.

La Lasertec 12 SLM es una impresora 3D de fusión por láser en lecho de polvo con un láser de 200 W u opciones de 400 W que ofrece un espacio de construcción de 125 x 125 x 200 mm.

El grosor de las capas puede llegar a ser de solo 20 micrones, y DMG Mori cuenta con una plataforma abierta que le permite ajustar los parámetros a su gusto y alinear la máquina con casi cualquier polvo metálico.

La tecnología automatizada de manipulación de polvo rePlug de la máquina integra el reciclaje del polvo para lograr la máxima eficiencia y la mayor seguridad en el trabajo gracias al ciclo de material cerrado.

La Lasertec 30 Dual SLM, de mayor tamaño, cuenta con dos láseres de 600 W.

BLT (Bright Laser Technologies) es el gigante chino de las impresoras 3D de metal. Ofrece 12 impresoras 3D de metal con tecnología de fusión por láser en lecho de polvo (LPBF), un servicio de impresión de metal descomunal, diferentes polvos de metal y experiencia en ingeniería como servicio. Las máquinas de BLT, que dan servicio a una larga lista de fabricantes mundiales con centros en China, se utilizan a menudo en aplicaciones del sector de la automoción, aeroespacial, médico y para fabricación de herramientas.

La máquina LPBF más pequeña de la empresa, la S210, tiene un espacio de construcción de 105 x 105 x 200 mm, un láser de 500 W, control en tiempo real y un diseño modular. Funciona con el software Materialise Magics y con los sistemas propios de BLT: BLT-BP y BLT-MCS. En cuanto a los materiales, la S210 puede trabajar con aleaciones de titanio, aleaciones de aluminio, superaleaciones, aleaciones de cobalto-cromo, aceros inoxidables, aceros para herramientas, cobre, tungsteno, tántalo y aleaciones de magnesio.

Con un tamaño y una complejidad que aumenta gradualmente, el resto de las impresoras de BLT ofrecen mayores espacios de construcción, múltiples láseres de mayor potencia, recubridores bidireccionales y más funciones listas para la producción que le ayudan a realizar el seguimiento y la supervisión de las impresiones de metal en lotes.

Considerada la máquina estrella de la empresa, la S310 cuenta con láseres simples o dobles de 500 W y un espacio de construcción de 250 x 250 x 400 mm.