UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO. Feria, Mejia, Ortz, Reyes.

TCNICAS DE IMPRESIN METALICA EN 3D

TCNICAS DE IMPRESIN METLICA EN 3D

Feria, Santiago v. Ortz, Alvaro H.
e-mail: maxsvfn@gmail.com e-mail: rockeralf@gmail.com

Mejia Esteban. Reyes, Diego

e-mail: e-mail:

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA
CARRERA DE INGENIERA
CAD/CAM
AMBATO - ECUADOR

RESUMEN Investigar cmo se realiza el

proceso de inyeccin en la
En el siguiente artculo se detalla los diferentes mtodos
que existen para la impresin metlica en 3d. As como impresora.
los materiales que se utilizan, adems los actuales y Determinar con qu tipo de
futuros campos de aplicacin de estas tcnicas. As metales es posible realizar la
tambin se observar las propiedades mecnicas y los
acabados de las mismas. Hay que tomar en cuenta que impresin 3D.
los aportes de este artculo son netamente de consulta de Conocer en que campos puede ser
investigaciones, artculos y trabajos realizados aplicable la impresin 3D.
previamente.

3 MARCO TERICO
1 INTRODUCCIN
La impresin en 3D ha sido un rotundo xito al tratarse
de materiales plsticos. Ms compleja es la impresin
4 PROCEDIMIENTO
3D usando materiales metlicos; personas sin tener
amplios conocimientos en diseo pueden realizar sus La preferencia de los clientes y la demanda, han
diseos e imprimirlos en sus hogares sin ningn motivado a travs de los aos al desarrollo de nuevas
problema usando materiales plsticos, las principales tecnologas para realizar una fabricacin ms rpida,
diferencias con los metales es la temperatura de fusin precisa y rentable. Las mquinas CNC han sido durante
que estos alcanzan, la resistencia mecnica y el acabado aos la clave para la manufactura, pero en los ltimos
superficial. Por la reciente acogida a este tipo de aos la impresin 3D promete reemplazar y cambiar el
impresoras su costo es muy alto, oscila entre los rumbo de los mtodos de fabricacin con el objetivo de
doscientos mil dlares, mientras que una impresora de obtener una piza completamente terminada, sin
plstico se la puede adquirir por 400 dlares. tratamientos posteriores. Aunque la tecnologa an est
en desarrollo. Dentro de las tcnicas de impresin en 3D
2 OBJETIVO tenemos:

2.1 Objetivo General Inyeccin con aglutinante de metal

Comprender el funcionamiento y como se El proceso comienza a partir del diseo de una pieza en
realiza el proceso de la impresin 3D en software, despus se enva la informacin a la
metales impresora, la cual deposita una capa de metal en polvo
con 1 mm de espesor y despus un aglutinante que da la
2.2 Objetivos Especficos forma indicada en el modelo, este procesos se repite
varias veces hasta terminar la pieza deseada. Algunas
impresoras tienen un sistema que irradia calor sobre la
extrusora y que permite que las capas se sequen an ms
y calientan el aglutinante para fundir el polvo en las

[NOMBRE DEL AUTOR] 1

 UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO. Feria, Mejia, Ortz, Reyes.
TCNICAS DE IMPRESIN METALICA EN 3D

zonas donde se deposita. Este proceso se repite hasta

que todas las capas del objeto se completan de abajo Ventajas
hacia arriba y puede tardar varias horas. El polvo que
queda alrededor del diseo no se funde, acta como Libere el potencial de sus productos
soporte y se retira del modelo una vez que est Con total libertad de diseo, las piezas impresas en 3D
completo. [1] directamente en metal pueden ser ms fuertes, ms
Despus viene la etapa de curado que consiste en secar ligeras, ms duraderas y de mayor rendimiento que los
toda la humedad que provoca el aglutinante en un horno montajes manufacturados o vaciados. Productos
a 350F durante 24 horas, la mayor parte del objeto es manufacturados de rendimiento superior, ms rpido y
aun poroso y lleno de aire por lo cual es muy frgil, con menor coste que los mtodos tradicionales de
despus de las 24 horas se procede a rellenar el interior fabricacin. [2]
con otro material metlico como es el bronce que le da Aumento de velocidad de fabricacin
fuera y consistencia al modelo. [1] La fabricacin acumulativa no necesita herramientas, lo
que ahorra en gastos de estructura y aumenta las
Fusin en cama de polvo economas de escala. Puede actualizar diseos y cambiar
su produccin para cumplir con las necesidades de
Se produce de la misma manera que en el proceso mercado. [2]
anterior se utiliza el polvo metlico, pero en vez de
utilizar el aglutinante para fundirlo se utiliza un lser o Aplicaciones
un haz de electrones de alta temperatura. Cuando se
usan laser se pueden usar varias maneras como SLS, El proceso de impresin 3D del metal es cada vez ms
SLM, DMSL tcnicas que se detallan a continuacin: comn, sobre todo en las industrias manufactureras de
todo el mundo, siendo el titanio y el acero inoxidable los
Sinterizacin Selectiva por lser (SLS): Utiliza un lser metales ms utilizados. La impresin 3D del metal
para fundir las capas de polvo metlico. [1] igualmente hace posible la fabricacin de objetos a
partir de metales preciosos tales como oro, plata y
Fundido Selectivo por Lser (SLM): Va un paso ms all bronce mediante la creacin de moldes en los que se
de la fusin del polvo y realmente derrite el polvo. Esto inyectan estos metales preciosos. [3]
funciona bien con materiales puros como el titanio o el
acero, al contrario que con compuestos mezclados entre La impresora 3D y el aluminio
s, como la mayora de los plsticos. [1]
El aluminio y en particular su aleacin AlSi10Mg (una
Sinterizado Directo de Metal por Lser (DMLS): Se aleacin de flujo tpico) se utiliza para los objetos
utiliza el mismo proceso que en SLS pero se usa este geomtricamente complejos con lneas delicadas. Es
trmino cuando se hace referencia al proceso de durable y altamente resistente y posee propiedades
sinterizacin de aleaciones metlicas, frente al SLS de favorables adicionales que hacen que sea una opcin
plstico, vidrio y cermica. [1] popular en la fabricacin de objetos sometidos a altas
cargas. La impresin 3D del aluminio es ideal para la
Filamento con mezcla de metal produccin de objetos que tienen propiedades trmicas
favorables y bajo peso. [3]
Existe cierto producto denominado FMD (filamento
mezclado con polvo metlico), este produce la La impresin 3D del titanio
apariencia del metal y algunas propiedades fsicas del
mismo algunas de estas son: El titanio (y sus aleaciones) son materiales de impresin
Stainless Steel PLA PLA con acero 3D resistentes, livianos y resistentes a la corrosin. Se
inoxidable utilizan principalmente en el campo de la medicina, la
Magnetic Iron PLA PLA con hierro industria aeroespacial, automotriz y qumica, as como
en las industrias pesadas. El titanio y en particular la
magntico aleacin, Ti6Al4V se utiliza en la impresin 3D de
Carbon Fiber PLA PLA con fibra de carbono titanio en forma de polvo metlico fino y posee
propiedades mecnicas favorables y es resistente a la
El funcionamiento es similar a la impresin 3D con corrosin. Tambin es bio-compatible y es ideal para
ABS, pero el polvo metalrgico puede provocar daos una amplia gama de aplicaciones en ingeniera de alto
en la boquilla de impresin ya que este filamento es ms rendimiento como la aeronutica y los automviles de
grueso que el ABS. Esta tcnica resulta econmica con carrera, as como en la produccin de implantes
respecto a las anteriores, pero no es a ciencia cierta mdicos. Los objetos producidos por las impresoras 3D
impresin de metal puro. [1]

[NOMBRE DEL AUTOR] 2

 UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO. Feria, Mejia, Ortz, Reyes.
TCNICAS DE IMPRESIN METALICA EN 3D

de titanio se adhieren a las normas ASTM F1472, lo que 5. Ese tipo de proceso es ventajoso cuando los
garantiza que poseen niveles muy bajos de impurezas. modelos son muy complicados de maquinar, as
[3] de esta manera aunque el procesos sea
demorado, es mucho mejor ya que se eliminan
La impresin 3D del oro diferentes procesos de desbaste y en algunas
ocasiones no existe procesos de desbaste para
La impresin 3D de metales preciosos como el oro y la
realizar ciertos acabados
plata no implica la impresin directa de estos materiales
6. La produccin a gran escala con impresoras 3D
usando una impresora 3D, pero se lleva a cabo
de metal no es posible ya que el tiempo es
utilizando un molde de cera creado por el proceso de
impresin 3D que se llena a continuacin con el metal demasiado alto y los costos de adquisicin aun
precioso y se crea el objeto por fundicin a cera perdida. no representan beneficios a corto ni a largo
La pieza es luego terminada a mano y pulida. La plazo
prctica de la creacin de objetos con este mtodo se ha 7. Las principales piezas que se producen por
generalizado en la joyera y la industria de artculos de impresin metlica son pequeas, no tienen
lujo. [3] resistencia mecnica y no son viables para
componentes de trabajo y esfuerzos mecnicos
La impresin 3D del cobalto 8. Los precios para conseguir una impresora de
metal son sumamente costosos, la adquisicin
Las aleaciones cobalto-cromo son ampliamente estos no son una va para las industrias
utilizadas en la industria mdica para la creacin de 9. El uso de la fabricacin aditiva para producir
prtesis mdicas o coronas dentales debido a su una amplia variedad de piezas metlicas de
precisin y aspecto liso. Las aleaciones cobalto-cromo forma ms barata podra representar una gran
tambin son resistentes al calor y al desgaste, lo que las ventaja para muchas industrias, puesto que
hace ideales para su uso en la ingeniera de alta
eliminara el coste de desarrollar las
temperatura y la fabricacin de turbinas. [3]
herramientas necesarias para fabricar piezas
nuevas y nicas mediante mtodos
5 CONCLUSIONES convencionales.
1. El procesos de impresin en 3D prcticamente
consiste en fundir polvo metlico para dar
forma al modelo, y despus rellenarlo de otro 6 REFERENCIAS
metal para darle consistencia y propiedades
[1] Formizable, Impresin 3D con metal, 2016.
metlicas
Recuperado de: http://formizable.com/impresion-3d-
2. De preferencia la impresora debe tener un
con-metal-como-funciona/
secador externo el cual ayude a eliminar la
humedad el vapor del aglutinante para obtener
[2] 3DSYSTEMS, Impresoras directas en metal, 2016.
mejores acabador
Recuperado de:
3. Cuando se utiliza el lser para la fundicin del
https://www.3dsystems.com/sites/www.3dsystems.com/f
polvo metalrgico se puede eliminar la opcin
iles/dmp_brochure_0116_a5_es_web.pdf
del secador, esto ahorra tiempo de manera
significativa
[3] 3DILLA, Impresin 3D del metal y acero, 2014.
4. El polvo metalrgico que no se utiliza es
Recuperado de: http://es.3dilla.com/materiales/metal/
reciclado de manera continua de tal manera que
material no se desperdicia

[NOMBRE DEL AUTOR] 3