La estereolitografía (SLA) ostenta la distinción histórica de haber sido la primera tecnología de impresión 3D del mundo. La estereolitografía fue inventada por Chuck Hull en 1986, quien patentó la tecnología y fundó la empresa 3D Systems para comercializarla.

Las impresoras SLA utilizan espejos, conocidos como galvanómetros o «galvos», con uno posicionado en el eje X y otro en el eje Y. Estos galvos dirigen rápidamente un rayo láser sobre un tanque de resina, curando y solidificando selectivamente una sección transversal del objeto dentro de esta área de construcción, construyéndolo capa por capa.

La mayoría de las impresoras SLA utilizan un láser de estado sólido para el curado de las piezas. La desventaja de este tipo de impresora 3D, que utiliza un láser de punto, es que puede tardar más en trazar la sección transversal de un objeto que la tecnología DLP.

Si nos fijamos en las máquinas de procesamiento digital de la luz (Digital Light Processing o DLP, por sus siglas en inglés), observaremos que este tipo de impresora 3D es casi idéntico a la estereolitografía (SLA). La diferencia clave es que el DLP utiliza un proyector de luz digital para proyectar una sola imagen sobre cada capa de una sola vez (o varias proyecciones en el caso de piezas más grandes).

Debido a que el proyector es una pantalla digital, la imagen de cada capa está compuesta por píxels cuadrados, dando como resultado una capa formada por pequeños bloques rectangulares llamados vóxels.

La luz se proyecta sobre la resina mediante pantallas de diodos emisores de luz (LED) o mediante una fuente de luz ultravioleta (lámpara) que se dirigen a la superficie de construcción mediante un dispositivo digital de microespejos (DMD).

Un DMD es un conjunto de microespejos que controlan dónde se proyecta la luz y generan el patrón de luz en la superficie de construcción.

La estereolitografía enmascarada o MSLA (en inglés Masked Stereolithography) utiliza una matriz de LED como fuente de luz, emitiendo luz ultravioleta a través de una pantalla de LCD que muestra una lámina de una sola capa como una máscara, de ahí el nombre.

Al igual que en el caso de la tecnología de procesado digital de luz o DLP, la fotomáscara de LCD se visualiza digitalmente y se compone de píxels cuadrados. El tamaño de los píxels de la fotomáscara de LCD define la granularidad de la impresión. Por lo tanto, la precisión XY es fija y no depende de lo bien que puedas aplicar el zoom o escalar la lente, como en el caso del procesado digital de luz. Otra diferencia entre las impresoras basadas en tecnología DLP y la tecnología MSLA es que esta última utiliza una matriz formada por cientos de emisores individuales, en lugar de un único punto de emisión de luz como un láser de diodo o una bombilla DLP.

Impresoras 3D de resina

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Al igual que el DLP, la MSLA puede, bajo determinadas condiciones, lograr tiempos de impresión más rápidos que los de la estereolitografía. Esto se debe a la exposición de una capa completa de cada vez en lugar de ir trazando el área de la sección transversal con la punta del láser.

Debido al reducido coste de las unidades de LCD, la tecnología MSLA o estereolitografía enmascara se ha convertido en la tendencia en el segmento de las impresoras de resina de escritorio baratas.

Como hemos mencionado anteriormente, cada vez existen más versiones propias de la polimerización en tanque, especialmente en el ámbito de la impresión 3D profesional. En lugar de hablar de cada una de ellas individualmente y arriesgarnos a repetirnos, las hemos recopilado en una lista con enlaces a los sitios de los fabricantes pertinentes, donde podrás encontrar más información.

• Fotopolimerización programable (P3)
• Impresión rápida de alta área (HARP)
• Fabricación de metales basada en litografía (LMM)
• Producción aditiva por luz (LEAP)
• Microestereolitografía de proyección (PµSL)
• Fabricación digital de compuestos (DCM)

La creación de un objeto mediante tecnología de fusión en lecho de polvo y polvo polimérico se conoce generalmente como sinterizado selectivo por láser (Selective Laser Sintering, o SLS). A medida que expiran las patentes industriales, este tipo de impresora 3D se está volviendo cada vez más común y menos costoso.

En primer lugar, se calienta un recipiente de polvo polimérico a una temperatura justo por debajo del punto de fusión del polímero. A continuación, una cuchilla o rasqueta de recubrimiento deposita una capa muy delgada del material en polvo (normalmente de 0,1 mm de grosor) sobre una plataforma de construcción.

A continuación, un rayo láser de CO2 comienza a escanear la superficie. El láser sinteriza selectivamente el polvo y solidifica una sección transversal del objeto. Al igual que en el caso de la estereolitografía, el láser se enfoca hacia la ubicación correcta por medio de un par de galvos.

Una vez escaneada toda la sección transversal, la plataforma de construcción se mueve hacia abajo una altura equivalente al espesor de una capa. Estos pasos se repiten hasta que todos los objetos están completamente fabricados.

El polvo que no ha sido sinterizado permanece en su lugar como soporte para el objeto que sí lo ha sido, eliminando la necesidad de estructuras de soporte.

El microsinterizado selectivo por láser (μSLS) es, esencialmente, el sinterizado selectivo por láser (SLS) a escala diminuta. A menudo se denomina microsinterizado láser. Aunque la técnica SLS suele referirse a un proceso con plásticos, aquí el μSLS se refiere más bien a un proceso de sinterizado por láser con metales. El μSLS puede producir verdaderas piezas metálicas en 3D con una resolución inferior a 5 μm y un rendimiento superior a 60 mm3/hora.

En el μSLS, se recubre un sustrato con una capa de tinta de nanopartículas metálicas que luego se seca para producir una capa de nanopartículas uniforme. A continuación, se utiliza la luz láser que se ha modelado mediante una matriz digital de microespejos para calentar y sinterizar las nanopartículas siguiendo el patrón deseado. Este conjunto de pasos se repite para construir cada capa de la pieza 3D en el sistema μSLS.

https://youtu.be/yiUUZxp7bLQ

Tanto el sinterizado láser directo sobre metal (Direct Metal Laser Sintering, o DMLS) como la fusión selectiva por láser (Selective Laser Melting, o SLM) generan objetos de forma similar al sinterizado selectivo por láser (SLS). La principal diferencia es que estos tipos de impresoras 3D se utilizan para la producción de piezas metálicas.

El DMLS no funde el polvo, sino que lo calienta hasta un punto en el que puede fusionarse a nivel molecular. La SLM utiliza el láser para lograr una fusión completa del polvo metálico hasta formar una pieza homogénea. Este proceso da como resultado una pieza con una sola temperatura de fusión (algo que no se produce con una aleación). Este proceso da como resultado una pieza con una sola temperatura de fusión (algo que no se produce con una aleación).

Esta es la principal diferencia entre el sinterizado láser directo sobre metal (DMLS) y la fusión selectiva por láser (SLM): el primero genera piezas de aleaciones metálicas, mientras que la segunda forma materiales de un solo elemento, como el titanio. A diferencia del sinterizado selectivo por láser (SLS), los procesos de DMLS y SLM requieren un soporte estructural para limitar la posibilidad de que se produzca cualquier distorsión (a pesar de que el polvo circundante proporciona un soporte físico).

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Las piezas creadas con estos tipos de impresoras 3D corren el riesgo de deformarse debido a las tensiones residuales producidas durante la impresión, a causa de las altas temperaturas. Las piezas también suelen tratarse térmicamente después de la impresión, mientras aún están adheridas a la placa de construcción, para aliviar cualquier tensión en ellas tras la impresión.

A diferencia de otras técnicas de fusión en lecho de polvo, la fusión por haz de electrones (llamada Electron Beam Melting, o EBM) utiliza un haz de alta energía, o electrones, para inducir la fusión entre las partículas de polvo metálico.

Un haz de electrones focalizado escanea una fina capa de polvo, provocando la fusión y la solidificación localizadas de un área específica de la sección transversal. Estas áreas se construyen unas sobre otras hasta crear un objeto sólido.

En comparación con los tipos de impresoras 3D SLM y DMLS, las máquinas EBM generalmente ofrecen una velocidad de construcción superior debido a su mayor densidad de energía. Sin embargo, valores como el tamaño mínimo de los detalles, el tamaño de las partículas de polvo, el grosor de la capa y el acabado de la superficie suelen ser mayores.

También es importante tener en cuenta que las piezas de EBM se fabrican en el vacío y que el proceso solo se puede aplicar a materiales conductores.

Técnicamente, MultiJet Fusion es una tecnología de impresión 3D de fusión de lecho de polvo, aunque tiene similitudes con el binder jetting, o inyección de aglutinante. La técnica MJF fue introducida en el mercado por HP en 2016. La empresa explica que su tecnología se basa en décadas de inversión de HP en la impresión de chorro de tinta, los materiales inyectables, la mecánica de precisión de bajo coste, la ciencia de los materiales y las imágenes.

La tecnología recibe su nombre de los múltiples cabezales de inyección de tinta que llevan a cabo el proceso de impresión. Los procesos de recubrimiento del material y de distribución y calentamiento del agente se realizan mediante matrices de cabezales independientes que se mueven por el lecho de impresión en diferentes direcciones, lo que permite al usuario optimizar ambos procesos de forma independiente.

En el proceso de impresión mediante MultiJet Fusion, la impresora deposita una capa de material en polvo sobre el lecho de impresión. A continuación, un cabezal de inyección de tinta recorre el polvo y deposita sobre él un agente de fusión y otro de detalle.

Posteriormente, una unidad de calentamiento mediante infrarrojos recorre la impresión. Donde se ha añadido agente de fusión, la capa subyacente se funde, mientras que las zonas con agente de detalle permanecen en forma de polvo. Finalmente, las partes de polvo se desprenden, produciendo la geometría deseada. Este proceso también elimina la necesidad de crear soportes para el modelo, ya que las capas inferiores hacen de soporte para las superiores.

HP afirma que las impresoras MultiJet Fusion se diferencian de la mayoría de las demás tecnologías de impresión 3D en que cada nueva capa de material y de agente se coloca mientras la capa anterior aún está fundida. Esto permite que ambas capas se fusionen por completo, ofreciendo una mayor durabilidad de la impresión y un mayor nivel de detalle.

Para finalizar el proceso de impresión, todo el lecho de polvo y las piezas impresas en él se trasladan a una estación de procesamiento independiente. En ella, se aspira la mayor parte del polvo suelto, sin fundir, lo que permite reutilizarlo en lugar de generar residuos.

La técnica de inyección de material (llamada Material Jetting, o MJ) funciona de forma similar a una impresora de inyección de tinta estándar. La diferencia clave es que, en lugar de imprimir una sola capa de tinta, se construyen múltiples capas una sobre otra para crear una pieza sólida.

El cabezal de impresión inyecta cientos de gotitas diminutas de fotopolímero y luego las cura/solidifica utilizando una luz ultravioleta (UV). Una vez depositada y curada una capa, la plataforma de construcción desciende una altura equivalente al espesor de una capa y el proceso se repite hasta construir un objeto 3D.

La inyección de material difiere de otras tecnologías de impresión 3D que depositan, sinterizan o curan el material de construcción utilizando una deposición puntual. En lugar de utilizar un solo punto para seguir una trayectoria que define el área de la sección transversal de una capa, este tipo de impresora 3D depositan el material de construcción de una manera rápida y lineal.

La ventaja de esta deposición lineal es que las impresoras de inyección de material son capaces de fabricar múltiples objetos en una sola línea sin que esto afecte a la velocidad de construcción. Siempre y cuando los modelos estén correctamente dispuestos y el espacio dentro de cada línea de construcción esté optimizado, la inyección de material puede generar piezas a un ritmo más rápido que otros tipos de impresoras 3D.

Los objetos realizados mediante inyección de material requieren de soportes, que se imprimen simultáneamente durante la construcción a partir de un material disoluble que se retira durante la fase de posprocesamiento. La inyección de material es una de las pocas tecnologías de impresión 3D que permite crear objetos de múltiples materiales y a todo color.

La técnica de «gota a demanda» o Drop on Demand (DOD) consiste en una tecnología de impresión 3D que utiliza un par de chorros de tinta: uno deposita el material de construcción, habitualmente un material parecido a la cera, y el otro, el material disoluble para los soportes. Al igual que ocurre con los típicos tipos de impresoras 3D, las máquinas DOD siguen una trayectoria predeterminada para inyectar material en una deposición puntual, creando el área transversal de un objeto capa por capa.

Las impresoras DOD también utilizan una fresa «fly-cutter» que pule el área de construcción después de crear cada capa, logrando una superficie perfectamente plana antes de comenzar la siguiente capa. Las impresoras DOD se utilizan generalmente para crear patrones adecuados para la fundición de cera perdida o la fundición de precisión, y otras aplicaciones de fabricación de moldes.

La tecnología de inyección de material no presenta demasiada variación, pero es posible que veas referencias a ella con diferentes denominaciones. Las hemos agrupado en una lista que incorpora vínculos para ampliar la información.

• Inyección de nanopartículas (NPJ)
• Impresión ColorJet (CJP)

Los dispositivos de inyección de aglutinante en arena (en inglés Sand Binder Jetting) constituyen un tipo de impresora 3D de bajo coste que permite crear piezas a base de arena utilizando, por ejemplo, piedra arenisca o yeso.

Después de la impresión, los núcleos y los moldes se retiran del área de construcción y se limpian para eliminar la arena suelta. Los moldes suelen estar listos inmediatamente para la fundición. Tras esta, el molde se rompe y se retira el componente metálico final.

La gran ventaja de crear núcleos y moldes de fundición en arena mediante inyección de aglutinante es que el proceso permite crear geometrías grandes y complejas con un coste relativamente bajo. Además, el proceso resulta muy fácil de integrar en el proceso de fabricación o de fundición existente sin provocar interrupciones.

https://youtu.be/L6Rd9diIkrs

La técnica de la inyección de aglutinante también se puede utilizar para la fabricación de objetos metálicos. El polvo metálico se une mediante un aglutinante polímero. La creación de objetos metálicos mediante inyección de aglutinante permite producir geometrías complejas mucho más allá de las capacidades de las técnicas de fabricación convencionales.

Sin embargo, solo pueden producirse objetos metálicos funcionales mediante un proceso secundario como la infiltración o el sinterizado. El coste y la calidad del resultado final generalmente definen qué proceso secundario es el más apropiado para una determinada aplicación. Sin estos pasos adicionales, una pieza metálica creada mediante la inyección de aglutinante tendría unas propiedades mecánicas deficientes.

El proceso secundario de infiltración funciona de la siguiente manera: en primer lugar, las partículas de polvo metálico se unen entre sí utilizando un aglutinante para formar un objeto en crudo («green state»). Una vez que el objeto está completamente curado, se retira el polvo suelto y se coloca en un horno, donde se quema el aglutinante. Tras este proceso, el objeto pasa a tener una densidad de alrededor del 60 % y huecos por todas partes.

A continuación, se infiltra bronce en los huecos por capilaridad, dando como resultado un objeto con una densidad de alrededor del 90 % y una mayor resistencia. Sin embargo, los objetos de metal fabricados mediante inyección de aglutinante generalmente presentan unas propiedades mecánicas inferiores a las de las piezas de metal realizadas mediante fusión en lecho de polvo.

El proceso secundario de sinterizado puede aplicarse cuando las piezas metálicas se fabrican sin infiltración. Una vez finalizada la impresión, se realiza el curado de los objetos en crudo en un horno. A continuación, se sinterizan en un horno de alta intensidad hasta alcanzar una densidad de alrededor del 97 %. Sin embargo, la contracción no uniforme puede ser un problema durante el sinterizado y debe tenerse en cuenta en la fase de diseño.

El proceso y la tecnología para la inyección de aglutinantes plásticos son muy similares a los de la inyección de aglutinantes metálicos. En el proceso intervienen un polvo de plástico y un aglutinante líquido. (Por el momento, no se puede utilizar la misma máquina para el metal y el plástico, pero es de prever que algún fabricante cambie esto en breve).

Una vez impresas, las piezas de plástico se extraen de su lecho de polvo y a menudo pueden utilizarse sin ningún otro procesamiento. Sin embargo, también es posible aplicarles un proceso de relleno con otro material, de curado, de pulido o de pintado. En ese caso, las creaciones no requieren un paso de sinterización en horno, como ocurre con el metal.

Al igual que ocurre con los metales, la inyección de aglutinantes con polímeros tiene una serie de ventajas únicas sobre el moldeo por inyección y otras tecnologías de impresión 3D con polímeros.

El proceso de la fabricación aditiva por haz de electrones (EBAM, o Electron Beam Additive Manufacturing en inglés) es bastante similar al descrito anteriormente para el modelado de redes diseñado por láser. Las principales diferencias entre ambos son que, como es lógico dado su nombre, la EBAM utiliza un haz de electrones como fuente de energía y que se puede utilizar tanto materia prima en polvo como en alambre.

A menudo, la fabricación aditiva por haz de electrones se realiza en el vacío, lo que reduce la posibilidad de que se contamine el producto final y elimina la necesidad de una atmósfera de gas inerte, como ocurre con el modelado de redes diseñado por láser. Las capas se construyen una a una: el haz de electrones crea un tanque fundido y simplemente añade el material allí donde los comandos lo indican.

Los metales más utilizados para este procedimiento son las aleaciones de cobre, titanio, cobalto y níquel, pero también se utilizan el titanio puro y el tántalo. El material utilizado con más frecuencia con este método de impresión es una aleación de titanio. Con ella se fabrican piezas como implantes médicos, como por ejemplo prótesis de cadera.

Existen argumentos para afirmar que la impresión 3D por pulverización en frío no es realmente un método de DED. En lugar de utilizar una fuente de energía externa, como un haz de electrones o un láser, la pulverización en frío funciona únicamente debido a la velocidad de las moléculas de metal.

La pulverización en frío, también llamada Cold Spray en inglés, es una tecnología de fabricación que pulveriza polvo metálico a velocidad supersónica para unirlo sin fundirlo, de modo que no produce casi ninguna tensión térmica. Desde principios de la década del 2000 se ha utilizado como proceso de recubrimiento. Sin embargo, más recientemente, varias empresas han adaptado la pulverización en frío para la fabricación aditiva dado que permite aplicar capas de metal en geometrías exactas de hasta varios centímetros a una velocidad entre 50 y 100 veces superior a la de las impresoras 3D de metal clásicas.

No resulta ninguna sorpresa que este método de impresión 3D no produzca impresiones de gran calidad superficial o detalle. Sin embargo, tampoco necesita un metal en polvo de tan alta calidad como otros sistemas, ni requiere gases inertes o cámaras de vacío.

Para que el acabado de las impresiones sea correcto, a menudo se recurre al mecanizado CNC, a veces en conexión con la impresora, lo que da como resultado una especie de híbrido entre impresora 3D y fresadora CNC.

Polvo de soplado

Cold Spray Metal 3D Printing Tech & Printers

La impresión 3D mediante el modelado de redes diseñado por láser (llamada Laser Engineered Net Shaping en inglés) se realiza dentro de una cámara herméticamente cerrada. En esta se introduce un polvo metálico a través de una o varias boquillas, el cual se fusiona de forma específica mediante un potente láser. A continuación, se construye un objeto capa por capa a medida que el cabezal y el láser se desplazan, a veces de forma tridimensional.

Para garantizar que se produzca una pieza limpia, la cámara tiene que estar lo más cerca posible del vacío de oxígeno y humedad. Por esta razón, un gas inerte (normalmente argón) inunda la cámara y reduce significativamente la cantidad de oxígeno y de humedad de su interior. Los metales más utilizados para este proceso son el titanio, el acero inoxidable, el aluminio y el cobre.

Este método de impresión se utiliza a menudo para reparar componentes aeroespaciales y de automoción de alta gama, como los álabes de los motores a reacción, pero también puede utilizarse para fabricar componentes completos. Por norma general, el acabado de la superficie de las piezas una vez terminadas no es especialmente bueno, por lo que se requiere un cierto posprocesamiento tras la fabricación para crear un componente completo y final.

También se utilizan otros términos para describir la deposición de energía directa: algunos para marcar una diferencia comercial y otros debido a diferencias técnicas en la ejecución. Sin embargo, todos los conceptos enumerados a continuación se pueden considerar DED.

• Deposición de metal directa (DMD)
• Fabricación aditiva mediante arco e hilo (WAAM)
• Deposición rápida de plasma (RPD)

También cabe mencionar que existen algunas impresoras 3D híbridas que combinan la tecnología DED con el fresado CNC, un ejemplo es la Lasertec 65 híbrida de DMG Mori.

Este proceso pertenece a la familia de la polimerización en tanque. Consiste en exponer el material fotosensible (resina líquida) a un láser ultravioleta. El proceso general es el mismo que el de la mayoría de las impresoras de resina comerciales: se vierte resina en un tanque, una plataforma de construcción desciende sobre la resina y un láser va dibujando una sección transversal de la pieza 3D, capa por capa, a medida que la plataforma va descendiendo en la cámara. La diferencia es la sofisticación de los láseres y la incorporación de lentes capaces de generar puntos de luz increíblemente pequeños y el uso de resinas especializadas.

Esta técnica de fabricación aditiva está en auge por su bajo coste, su precisión, su rapidez y también por la variedad de materiales que permite utilizar, entre los que se incluyen polímeros, biomateriales y cerámica. Ha demostrado su potencial en aplicaciones que van desde la microfluídica y la ingeniería de tejidos hasta la microóptica y los microdispositivos biomédicos.

El proceso de PµSL es similar al de la µSLA, salvo que, en lugar de un láser, la PµSL utiliza la luz ultravioleta de un proyector. La técnica permite la rápida fotopolimerización de toda una capa de polímero líquido mediante un destello de luz ultravioleta con una resolución a microescala, por lo que resulta significativamente más rápida. Es bastante similar a la tecnología de impresión 3D con resina de procesamiento digital de luz (DLP) que encontramos en las impresoras 3D de empresas como Carbon.

Esta tecnología ha demostrado ser la que proporciona la máxima precisión entre las microimpresoras 3D. Se está utilizando para prometedoras innovaciones médicas, como la ingeniería de tejidos y los implantes médicos, así como para aplicaciones industriales, como la micromecánica. Sin embargo, tanto la tecnología como los materiales siguen siendo muy caros y las impresoras pueden resultar más lentas que las de otras tecnologías.

En este método, se utiliza un láser de pulsos de femtosegundo para trazar patrones 3D en la profundidad de un tanque lleno de resina especial fotosensible. No vamos a entrar aquí en conceptos científicos referentes a fotones absorbidos y generados, pero hay que saber que la tecnología permite resoluciones inferiores a 1µm, por lo que se considera una tecnología de nanofabricación.

Este método de impresión 3D de metales (llamada Lithography-based Metal Manufacturing en inglés, o LMM) crea piezas metálicas diminutas para aplicaciones como herramientas quirúrgicas y piezas micromecánicas, utilizando algunos de los mismos principios de la fotopolimerización. En la LMM, el polvo metálico se dispersa de forma homogénea en una resina sensible a la luz y luego se polimeriza de forma selectiva mediante la exposición a luz azul. Tras la impresión, se retira el componente polimérico de las piezas en crudo, dejando piezas totalmente metálicas que se terminan en un proceso de sinterización en un horno. Las materias primas utilizadas incluyen acero inoxidable, titanio, tungsteno, latón, cobre, plata y oro.

La empresa suiza Exaddon, a la vanguardia de la tecnología de microimpresión 3D de metales, ha desarrollado un proceso que no requiere ningún tipo de posprocesamiento. En este proceso, un cabezal de impresión suministra un líquido que contiene iones metálicos a través de un microcanal sobre una superficie de impresión. Estos iones se disuelven en átomos metálicos sólidos que crecen hasta convertirse en bloques de construcción más grandes (vóxeles), hasta completar el objeto.

La fabricación mediante el laminado de objetos (o LOM, Laminated Object Manufacturing) es la forma más común de impresión 3D por laminación de hojas. Las láminas de material se superponen y se unen con un adhesivo. Al igual que ocurre en muchas otras formas de impresión 3D, las capas se construyen de una en una, pero una lámina no puede formar una forma compleja por sí sola, y, en la LOM, se utiliza una cuchilla (o un láser, o una fresadora CNC) para cortar el objeto formado por capas y darle la forma adecuada.

La cantidad de adhesivo aplicada durante este proceso de impresión puede variar, aplicando más cantidad en las zonas que acabarán formando parte de la impresión final y menos en las zonas que la cuchilla eliminará. La cuchilla trabaja a medida que avanza la impresión, cortando una sección transversal en 2D de la impresión final.

Este método de impresión tiene algunas ventajas notables, ya que la producción de las impresiones es rápida y asequible y, además, permite crear objetos más grandes. Por supuesto, también tiene algunas desventajas.

En la mayoría de los casos, las impresiones producidas con esta tecnología son bastante resistentes y mantienen buenas propiedades a lo largo del tiempo, pero requieren un mayor posprocesamiento (pueden alterarse mediante el taladrado o mecanizado) y generan más residuos que otros métodos de impresión 3D.

La consolidación por ultrasonidos (UC, Ultrasonic Consolidation) es una forma de imprimir objetos metálicos en 3D que entra dentro del ámbito de la laminación de hojas. A veces, se denomina fabricación aditiva por ultrasonidos (UAM).

Este método de impresión 3D utiliza vibraciones ultrasónicas y presión mediante un sonotrodo para fusionar láminas finas de metal a baja temperatura. Debido a esa baja temperatura, las láminas de metal no se funden, sino que se unen por la descomposición de los óxidos en la superficie de los metales.

Este método produce calor, pero mucho menos que el que se necesitaría para unir metales solo mediante la temperatura. Una ventaja de este método es que se pueden unir diferentes tipos de metal, produciendo piezas de varios metales sin que estos se mezclen.

Al igual que con otros métodos de impresión por laminación de hojas, se necesita una cuchilla para cortar la sección transversal 2D de la forma impresa en 3D y, con piezas metálicas como estas, una fresadora CNC es el método más utilizado. Debido al proceso de corte, con este método se generan más residuos que con otros métodos de impresión 3D en metal. Además, la cuchilla también se puede utilizar para producir detalles y dibujos a medida que se forma la impresión. Las piezas a menudo requieren un posprocesado, pero, por la gran velocidad del proceso y la baja temperatura a la que se unen las láminas de metal, la consolidación por ultrasonidos tiene más ventajas que inconvenientes.

Como ocurre con la gran mayoría de procesos de impresión 3D de esta lista, existen otros tipos de tecnología de laminación de hojas en el mercado que, por lo general, se engloban bajo el mismo paraguas. Aquí los hemos enumerado, por si tienes curiosidad y quieres leer más sobre ellos.

• Laminación de hojas de plástico (PSL)
• Fabricación asistida por ordenador de materiales de ingeniería laminados (CAM-LEM)
• Laminación por deposición selectiva (SDL)
• Fabricación aditiva basada en materiales compuestos (CBAM)