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¡Hola a todos! Somos Top 3D Shop, y en este vídeo os hablaremos de la impresión 3D SLM y de las máquinas más destacadas basadas en esta tecnología.
La fusión selectiva por láser, o SLM, es la tecnología en la que se basan la mayoría de las impresoras 3D que utilizan metales como consumibles. DMLS, DMLM, LMF, LPBF, SLM son nombres diferentes para el mismo método de impresión. Algunos términos se han desarrollado históricamente, mientras que otros son marcas registradas. Según los inventores de la tecnología del Instituto Fraunhofer de Alemania, el término más apropiado sería LPBF - Laser Powder Bed Fusion. Nosotros usaremos el término SLM como el nombre más común para esta tecnología.
¿Cuál es la esencia de este método aditivo? En pocas palabras, potentes láseres fusionan selectivamente el polvo metálico capa a capa. El volumen necesario de polvo se coloca en una plataforma que, tras fundir una capa, baja hasta una altura predeterminada, igual al grosor de la capa. La siguiente capa se aplica encima y el proceso se repite hasta que la pieza está terminada.
La SLM se refiere a métodos aditivos que no requieren estructuras de apoyo. Todo el volumen de polvo en el que se forma el modelo actúa como soporte. Por otro lado, los soportes son necesarios ya que la diferencia de temperatura entre la zona de fusión y el polvo circundante puede provocar deformaciones. Los soportes se utilizan para eliminar el calor excesivo de la zona de impresión.
Hoy, las impresoras 3D SLM utilizan tanto polvos metálicos puros como los de aleaciones. Los consumibles más comunes son aluminio, cobalto-cromo, cobre, níquel (Inconel), acero inoxidable y acero de herramienta, titanio y metales preciosos.
Las impresoras SLM compactas y económicas pueden contar con láseres de baja potencia. Normalmente, cuanto mayor es el equipo, mayor es la potencia y el número de láseres que incorpora. Algunas unidades cuentan con docenas de láseres de 1 kilovatio cada uno. Como resultado, la eficacia y la productividad aumentan, pero también lo hace el coste de la máquina.
Las impresoras 3D SLM tienen una serie de características a considerar: potencia y número de láseres, diámetro del punto láser, algoritmos y velocidad de escaneo, altura de capa (normalmente de 20 a 120 micras), sistema de enfriamiento, etc.
Al imprimir, la cámara de impresión de una impresora SLM se llena de gas inerte (nitrógeno o argón).
Al finalizar, la pieza se puede retirar tras enfriarse. Esto puede tardar varias horas en el caso de objetos grandes. El polvo metálico no utilizado puede ser recogido, limpiado y reutilizado.
Las piezas acabadas se retiran mecánicamente. En algunos casos, se usan herramientas especiales, como EDM máquinas de corte.
Si una pieza requiere soportes, posteriormente habrá que retirarlos. Dado que las impresoras SLM no utilizan materiales adicionales para construir soportes, puede ser un proceso difícil y largo.
La superficie de la pieza acabada suele requerir un tratamiento posterior. Esto dependerá de los criterios del producto final. El postprocesado también se usa para cumplir requisitos de alta tolerancia, refinar micropiezas, superficies y orificios.
La fusión selectiva por láser tiene sus pros y sus contras.
Como pros tenemos: una amplia gama de polvos metálicos disponibles; libertad para crear formas complejas y estructuras internas sin soportes; tiempos de producción reducidos sin necesidad de utillaje; capacidad para crear piezas multicomponente en una sola impresión; reducción de residuos gracias a la fabricación aditiva y la reutilización del polvo; reducción del stock de piezas y componentes gracias a la rápida producción; gran potencial para la producción en serie de piezas personalizadas.
En cuanto a los contras: el coste de las máquinas de SLM económicas es alto; el coste de una sola pieza puede ser mucho mayor que con los métodos tradicionales; las piezas requieren un tratamiento posterior, que incluye la eliminación de polvo y soportes, el rectificado superficial, etc.; las dimensiones máximas de las piezas impresas por SLM no superan 1 m; los láseres de alta potencia consumen grandes cantidades de electricidad.
En cuanto a la resistencia y durabilidad de las piezas impresas con SLM en comparación con los métodos tradicionales, no tiene sentido comparar estos métodos, ya que en un caso se trata de fabricación aditiva y en el otro de fabricación sustractiva.
Los artículos producidos con impresoras SLM tienen microestructuras más finas que las piezas fundidas. Esto les confiere mayores propiedades de tracción, mientras que las piezas fundidas siguen siendo más resistentes.