¿Qué es la impresión 3D DLS? Todo lo que necesita saber

La impresión DLS 3D en acción
La impresión DLS 3D en acción
Recurso: https://www.youtube.com/watch?v=O2thSsQrZUM

La impresión 3D DLS utiliza la luz para endurecer resina líquida en capas y crear piezas. Aunque se trata de una tecnología relativamente nueva, ya tiene aplicaciones en muchos sectores diferentes, desde el calzado y la automoción hasta el dental. Pero, ¿cómo funciona y qué se puede fabricar exactamente con una impresora DLS 3D? Averigüémoslo.

Explicación del DLS

DLS es el acrónimo de Síntesis Digital de la Luz. Como su nombre indica, se trata de un proceso en el que se utiliza la luz para producir piezas específicas a partir de un modelo informático digital o en 3D. Lo ideal es que la luz digital se produzca mediante dispositivos ópticos especiales formados por espejos microscópicos dispuestos específicamente para reflejar y proyectar la luz.

La tecnología de síntesis digital de luz consiste en utilizar estos dispositivos ópticos para la fabricación. Este proceso de fabricación se desarrolló originalmente en torno a 2014 como una forma de fabricar piezas en una impresora 3D. Desde entonces, la DLS se ha convertido en una de las tecnologías más innovadoras para la impresión 3D.

Impresión DLS 3D

Como ya se ha mencionado, la impresión 3D DLS es el uso de la síntesis digital de luz para crear piezas en una impresora 3D. El principal componente de este proceso es una resina fotosensible. Se trata de un tipo de resina que puede endurecerse cuando se expone a la luz ultravioleta.

Para entender cómo funciona, repasemos las piezas que componen una impresora 3D DLS típica, los materiales utilizados y mucho más.

Impresora 3D DLS

Una impresora 3D DLS se compone de estas partes principales: Motor o fuente de luz UV, una ventana permeable al oxígeno (pantalla) y la plataforma o placa de construcción.

  • El motor de luz es donde se origina la luz para trazar el contorno de la pieza. Durante el proceso de impresión 3D DSL, esta luz se proyecta sobre un depósito de resina líquida desde abajo, a través de la ventana de oxígeno. La luz endurecerá entonces sólo una fina capa de resina.
  • La ventana permeable al oxígeno es un espacio entre la pieza que se imprime y la fuente de luz. Permite la entrada de pequeñas cantidades de oxígeno y sirve para crear un área por encima de su superficie llamada "zona muerta". En esta zona, la resina permanece líquida mientras que la resina situada por encima se endurece al exponerse a la luz UV.
  • La plataforma de construcción es la parte superior de la impresora DLS 3D que sirve para sostener la pieza impresa hasta que finaliza su fabricación. Suele elevarse a medida que se imprime la pieza en 3D, extrayendo así la sección endurecida de la resina líquida.

Impresión DLS 3 D en carbono

En el mundo de la impresión 3D DLS, normalmente se denomina impresión 3D DLS de carbono. Esto se debe a que el proceso utiliza materiales de carbono para fabricar productos. El carbono ofrece varias ventajas, como unas superficies de las piezas excepcionalmente lisas. También proporciona piezas con excelentes propiedades mecánicas en toda la estructura. Así es como funciona:

  • Al principio del proceso de impresión DLS 3D, la plataforma o placa de impresión se sumerge en la resina. A continuación, la fuente de luz proyecta el contorno de la pieza a través del oxígeno, endureciendo solo una fina capa por encima de la "zona muerta".
  • A continuación, la plataforma de construcción se desplaza lentamente hacia arriba para extraer la pieza endurecida de la cuba de resina líquida, de forma progresiva a medida que las demás capas de resina siguen endureciéndose.
  • Una vez finalizada la impresión, se retira la pieza y se limpia para eliminar el exceso de resina. También se retiran las estructuras de soporte.
  • Si es necesario, la pieza limpia se lleva a un horno en el que se utiliza circulación forzada para curarla y endurecerla. Este proceso puede durar entre 4 y 13 horas.
  • Tras el proceso de curado, la pieza puede recubrirse con un material de su elección, aunque a menudo no es necesario.

Materiales DLS de carbono

La impresión 3D DLS es una forma de técnica de polimerización en cuba. Esto significa que utiliza materiales fotosensibles para fabricar piezas o materiales que reaccionan a la luz. Los materiales DLS de carbono que se utilizan hoy en día son los siguientes: poliuretanos rígidos y flexibles o elastoméricos, epoxi, ésteres de cianito y silicona.

  • Algunos materiales DLS pueden resistir el calor y los productos químicos o los impactos, mientras que otros absorben mejor las vibraciones o resisten mejor los desgarros. En función de las propiedades de cada uno, se determina la mejor aplicación.
  • Los ésteres de cianita, por ejemplo, son los más adecuados para piezas que se utilizarán a altas temperaturas y en condiciones corrosivas, ya que el material puede soportar el calor y los productos químicos corrosivos.
  • Los poliuretanos, disponibles en versiones rígidas y flexibles, se encuentran entre los materiales más utilizados para la impresión DLS 3D. Pueden resistir impactos, desgarros y ser lo bastante flexibles para absorber vibraciones.
  • La silicona, con sus propiedades de biocompatibilidad, se utiliza sobre todo para fabricar wearables. También resiste los desgarros y otras condiciones, como los impactos.
Ilustración de las piezas de la impresora 3D Carbon DLS
Ilustración de las piezas de la impresora 3D Carbon DLS
Recurso: https://www.researchgate.net

DLS de carbono frente a SLA

La impresión 3D de carbono DSL utiliza un proceso similar al de la impresión 3D SLA, denominado estereolitografía. Sin embargo, existen algunas diferencias sutiles que hacen que cada proceso 3D sea único y el más adecuado para la fabricación de piezas diferentes.

  • En primer lugar, a diferencia de la SLA, la impresión 3D con carbono es un proceso continuo: la resina fluye continuamente hacia la zona situada por encima de la ventana de oxígeno, mientras que la fuente de luz endurece continuamente la resina hasta que la pieza está completamente impresa, sin pausas.
  • La SLA, en cambio, endurece la pieza que se imprime capa a capa. Esto hace que la impresión DLS 3D sea un método más rápido de imprimir piezas. También permite obtener piezas con superficies más lisas y propiedades mecánicas uniformes en todo momento.
  • La impresión 3D DLS, basada en el hecho de que utiliza materiales de carbono, produce piezas que son impermeables, entre otras ventajas como la consistencia de la estructura. Esto es útil en muchas aplicaciones, como la automoción y el calzado.

En general, la impresión 3D DLS tiene varias ventajas sobre la impresión SLA: crea piezas con una gran resistencia mecánica y excelentes acabados, lo que la hace adecuada para cualquier aplicación, incluidas las más exigentes.

Además, al ser un proceso continuo, la impresión DLS es uno de los métodos más rápidos y precisos para imprimir objetos en 3D. Dicho esto, también tiene sus inconvenientes. Uno de ellos es que sigue siendo un proceso costoso, tanto en términos de materiales como de coste de la impresora.

Conclusión

La impresión DLS 3D ofrece velocidad y precisión cuando se utiliza para producir piezas, ya sean prototipos o piezas para el usuario final. Además, permite diseñar piezas complejas. En la actualidad, su uso se extiende a varios sectores, como la automoción, la medicina, la electrónica y el equipamiento deportivo, entre otros.

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