Impresión 3D: resina vs filamento

Cuando busca invertir en una impresora 3D de plástico para su negocio o para usar en casa, existen algunas tecnologías de impresión 3D disponibles. Para pequeñas empresas o usuarios domésticos, las impresoras de filamento/FDM de nivel de entrada son una opción, pero también las impresoras 3D de resina. Para las medianas y grandes empresas, existe una amplia gama de opciones industriales para producir piezas de plástico con inyección, SLS, impresión 3D de resina (como DLP, SLA y MSLA) e impresión 3D de filamento/FDM. Crealityexperto.com hizo una gran comparación entre las impresoras 3D de resina y filamento de nivel de entrada.

 

Impresión 3D de resina frente a filamento FDM

Para elegir qué tecnología de impresora es mejor para usted, es importante saber qué tipo de piezas y procesamiento desea realizar usted mismo. Cada tecnología es una herramienta diferente destinada a un trabajo diferente. Hay ventajas y desventajas de las impresoras 3D de filamento y resina. En este artículo, puede conocer las ventajas y desventajas y obtener más información sobre las opciones de impresión 3D de nivel de entrada que se adaptan mejor a su aplicación.

 

Imagen de Formlabs: Impresora 3D de filamento FDM a la izquierda e impresora 3D de resina SLA a la derecha.

 

Los fundamentos de la impresión 3D de filamentos y resinas FDM

El filamentos Los que se utilizan en la impresión 3D son los termoplásticos, que son plásticos que se derriten cuando se calientan. Los termoplásticos pueden moldearse y moldearse cuando están calientes y solidificarse cuando se enfrían. El filamento se alimenta a una cámara de calentamiento en el ensamblaje del extrusor de la impresora, donde se calienta hasta su punto de fusión y luego se extruye a través de una boquilla de metal. Cuando el ensamblaje de la extrusora se mueve, traza una ruta programada en un archivo de objeto 3D para crear, capa por capa, el objeto impreso.

Las impresoras de resina forman piezas de resina líquida que cura y se solidifica cuando se expone a la luz ultravioleta. Al igual que las impresoras de filamentos, las impresoras de resina construyen piezas en capas. La diferencia es que se solidificará cuando una parte quede expuesta a la luz. Cada corte a un patrón de luz ultravioleta solidificará la resina en los lugares deseados. Existen tres tipos de impresoras 3D de resina comunes, DLP (procesamiento de luz digital), SLA (estereolitografía) y MSLA (microestereolitografía). Estas tecnologías difieren en la forma en que curan la resina. Las impresoras 3D DLP utilizan un chip DMD y un proyector (básicamente como los antiguos proyectores de diámetro) para curar una resina completa. capa a la vez.

Las impresoras SLA utilizan un láser que traza un camino a través de la resina. En el lugar donde el láser golpea la resina, la resina se curará y solidificará. Desde el exterior, estas impresoras son muy similares. Desde el auge de la impresión basada en LCD (MSLA), los precios de los sistemas de impresión 3D basados ​​en resina han bajado al nivel de las impresoras FDM. Es por eso que la mayoría de las impresoras de resina de bajo costo utilizan casi la misma tecnología LCD/MSLA.

Al considerar cuál de estos tipos de impresoras 3D comprar, primero deberá pensar en qué tipo de piezas planea fabricar. Las impresoras de filamento funcionan bien para producir piezas con propiedades termoplásticas y suelen ser piezas más grandes. Las impresoras de resina sobresalen en la producción de detalles finos y pueden imprimir con mucha más precisión en piezas pequeñas, pero utilizan resina termoendurecible. Hay algunos factores más importantes a considerar al elegir cuál de estas tecnologías es la mejor para sus necesidades específicas.

 

Calidad de impresión de impresoras 3D de resina vs filamento

Las impresoras de resina son conocidas por su calidad de superficie superior, tanto en los pequeños detalles de las impresiones como por producir modelos casi sin líneas de capa visibles. A modo de comparación, cada capa de una impresora de resina suele tener un grosor de 25 a 100 micrones, mientras que las capas de la impresora de filamento suelen tener un grosor de 100 a 300 micrones. Incluso cuando se imprime con un espesor de capa de 100 micras en ambas tecnologías, las piezas impresas en resina en 3D son mucho más detalladas y precisas.

Las impresoras de resina pueden capturar detalles muy finos porque la resolución de cada capa se define por el tamaño de los píxeles en la pantalla LCD, que normalmente están en el rango de 50 micrones para las impresoras 3D MSLA de consumo. Para algunas imprentas especializadas como la Phrozen Sonic Mini 8K, el tamaño de píxel es aún más pequeño a 22 micras. Para la impresora de filamento, la resolución está limitada por el tamaño de la abertura en la boquilla donde se deposita el material fundido, que normalmente es de 0.4 mm (400 micras). Es posible instalar boquillas más pequeñas en impresoras de filamento, pero las boquillas viables más pequeñas siguen siendo de 200 micras. Tal boquilla también aumentará significativamente el tiempo de impresión para la impresora de filamentos de acuerdo con CrealityExpertos.

 

Imagen de Formlabs: Impresora 3D de filamento FDM a la izquierda e impresora 3D de resina SLA a la derecha.

Si está buscando hacer objetos detallados como minifiguras, piezas de joyería, aplicaciones dentales o piezas donde la alta precisión es fundamental, las impresoras de resina son una excelente opción.

Velocidad de impresión de resina vs filamento FDM Impresión 3D

Con configuraciones típicas, las impresoras de filamento pueden producir objetos individuales bastante más rápido. Si agrega más objetos a la cama de impresión, el tiempo de impresión aumentará proporcionalmente. Esto se debe a que la boquilla debe rastrear cada parte individualmente. Las impresoras de resina como las impresoras MSLA y DLP pueden imprimir varias piezas con el mismo tiempo de impresión que un solo objeto. los Exposición LCD y DLP cada capa durante un tiempo fijo, independientemente de cuántas partes esté imprimiendo. En estos casos, la resina a menudo puede ser sustancialmente más rápida para los casos en los que necesita muchas piezas.

 

Resina de durabilidad de la pieza impresa vs filamento FDM

Las piezas impresas a partir de filamentos utilizan materiales termoplásticos con sus propiedades termoplásticas conocidas. Además del PLA de uso general, puede usar materiales alternativos como PETG y ABS que ofrecen una mayor resistencia y resistencia al calor/UV para las piezas que se usan al aire libre. Las piezas impresas por una impresora 3D FDM tienen una fuerza sustancialmente menor cuando las fuerzas actúan a través de las capas. Lo que significa que la fuerza en el eje Z suele ser mucho más débil en comparación con la fuerza en la dirección XY. Por lo tanto, es fundamental tener en cuenta la orientación de las piezas para maximize la fuerza.

Las impresiones de resina estándar son bastante frágiles y, por lo general, no se prefieren para piezas funcionales que estarán expuestas a una fuerza considerable o al envejecimiento. Además, para las resinas estándar, la exposición a la luz solar hace que las impresiones se debiliten con el tiempo. Para aplicaciones al aire libre, es importante seleccionar las resinas adecuadas que puedan resistir el envejecimiento UV. Adicionalmente, es importante leer la ficha técnica de cada material para entender sus propiedades.

 

Volumen de construcción y velocidad de impresión en resina frente a impresión 3D de filamento FDM.

Cuando busca imprimir piezas grandes, las impresoras de filamento tienen una ventaja. Impresoras 3D FDM de nivel básico como Creality Ender 3 tener un volumen de construcción de 220 x 220 x 250 mm. Un modelo más grande, el Creality XR-10 Max tiene incluso un volumen de impresión de 450 x 450 x 475 mm. Para las impresoras FDM de filamento, es más fácil desarrollar un volumen de construcción más grande, y las impresoras más grandes son más fáciles de encontrar.

Las impresoras 3D de resina de nivel de entrada tienen un volumen de construcción más pequeño. Impresoras de nivel de entrada como la Elegoo Mars 2 puede imprimir hasta 129 x 80 x 160 mm. Impresoras de resina de gran formato como la Elegoo Saturn miden 192 x 120 x 150 mm y siguen siendo sustancialmente más pequeñas que incluso las impresoras de filamento de nivel de entrada. También hay disponibles modelos más grandes, como el Phrozen Sonic Mega 8K, Elegoo Jupiter, Anycubic Photon M3 Max y del Peopoly Phenom Prime.

Los volúmenes de construcción de estas impresoras son:

Anycubic Photon M3 Max           300 * 164 * 298 mm

Elegoo Jupiter                             278 * 156 * 300 mm

Phrozen Sonic Mega 8K              330 * 185 * 400 mm

Peopoly Phenom Prime               276 × 155 x 400 mm

 

Facilidad de uso y posprocesamiento resina vs filamento

Las impresoras 3D de resina son fáciles de configurar, la resina de fotopolímero puede agregar algunas complicaciones. Es importante tener en cuenta que la resina líquida es un químico. Es importante leer la ficha de datos de seguridad antes de utilizar una nueva resina. La SDS también indicará el uso de PPE, como usar guantes siempre que exista la posibilidad de entrar en contacto con la resina. Además, algunas resinas pueden tener un olor característico y se recomienda mantener las impresoras 3D de resina en un área bien ventilada. El olor de la resina varía de una resina a otra. La mayoría de las resinas baratas están formuladas a partir de bloques de construcción baratos que pueden ser bastante malolientes. Mayoría Liqcreate las resinas no tienen / tienen poco olor. Enviar un correo electrónico a info@liqcreate.com para aprender más sobre esto.

 

La impresión 3D de resina siempre requiere un procesamiento posterior, mientras que esto es opcional para la impresión de filamentos FDM. Las impresiones terminadas tienen resina de fotopolímero líquido restante en la superficie una vez terminadas. Deberá lavar y poscurar las piezas impresas con resina. Los disolventes de lavado pueden ser alcohol isopropílico (IPA), etanol o Liqcreate resin cleaner. El solvente se saturará con resina y se volverá ineficaz después de usarlo por un tiempo. Cuando baja la efectividad, se recomienda renovar el solvente de lavado y desecharlo siguiendo las regulaciones locales.

 

Las impresoras de filamento son más fáciles de usar una vez configuradas. Todos los materiales se pueden manipular de forma segura sin protección y no se requiere posprocesamiento para la mayoría de las impresiones. Después de la impresión, es necesario retirar las estructuras de soporte y el posprocesamiento adicional es opcional. Por ejemplo, puede alisar piezas impresas en 3D de ABS rociando acetona sobre la superficie. Lea las instrucciones antes de intentar esto porque también reduce la precisión.

Imagen de all3dp.com: Alisado de la superficie de piezas impresas en 3D con filamento ABS.

 

Costo en resina vs filamento FDM 3D-printing

Hace años, comprar una impresora 3D de resina era mucho más caro que una impresora 3D de filamento. Con la introducción de las impresoras 3D de resina MSLA basadas en LCD de bajo costo, esto ha cambiado. Debido a esta tecnología, las impresoras 3D de resina económicas de nivel de entrada tienen el mismo precio que las impresoras 3D de filamento de nivel de entrada. Tiene muchas opciones cuando busca una impresora 3D de resina económica o una impresora 3D de filamento económica. CrealityExpertos ha realizado una comparación entre las impresoras 3D de resina de nivel de entrada y las de filamento FDM. Vea sus comparaciones lado a lado.

Impresoras 3D de resina y filamento de nivel básico

Imagen de CrealityExpertos: las impresoras 3D de resina y filamento de nivel de entrada, la Creality Ender 3 a la izquierda y Elegoo Mars a la derecha.

 

Impresoras 3D de resina y filamento de gama media/tamaño

Imagen de CrealityExpertos: las impresoras 3D de resina y filamento de nivel de entrada, la Creality CR10S profesional a la izquierda y Elegoo Saturn a la derecha.

 

 

Impresoras 3D de resina y filamento de gran tamaño

Imagen de CrealityExpertos: las impresoras 3D de resina y filamento de nivel de entrada, la Ultimador S3 a la izquierda y Peopoly Phenom Prime a la derecha.

 

Impresoras 3D industriales de resina y filamento

Stratasys lanzó recientemente su impresora 3D FDM industrial, la F123. Las impresoras de la serie F123 combinan la capacidad de grado industrial con una operación simple. Las impresoras F123, que no requieren experiencia especial, ofrecen impresión 3D de fibra de carbono, intercambios de materiales rápidos y sencillos y calibración automática para obtener resultados precisos y confiables. Tiene un volumen de construcción de hasta 355 x 254 x 355 mm y más de 8 filamentos industriales disponibles. La máquina más pequeña (con menor volumen de construcción y 2 materiales disponibles) tiene un precio inicial de $20.000 según Revista TCT.

Imagen de 3Dprintingindustry.com: La nueva serie Stratasys F123 de impresoras 3D de filamento FDM.

Las impresoras 3D de resina industrial también están disponibles, por ejemplo, la Nexa3D NXE400. Con un volumen de construcción de 275 x 160 x 400 mm, optimización inteligente y la revolucionaria tecnología patentada de fotocurado de subcapas de lubricante (LSPc) de Nexa3D, la impresora 400D de fotopolímero NXE 3 es perfecta para cualquier aplicación.

 

Costos continuos en resina e impresión 3D FDM

Según la CrealityExpertos: Es importante tener en cuenta el total inicial de la propiedad de una impresora 3D, porque los costos continuos pueden ser una parte más sustancial del costo total que el precio de compra de la máquina en sí. La mayoría de los costos continuos son los materiales que utiliza para fabricar las piezas: el filamento o la resina.

En general, el costo de la resina es más alto por kilogramo, pero es probable que use menos con una impresora de resina debido a su tamaño de construcción más pequeño. Si planea imprimir piezas más grandes en su impresora de resina, puede reducir el uso de resina haciendo las piezas huecas e incluyendo un orificio de drenaje para permitir que se drene la resina no utilizada en la cavidad central. Además, debe contar los costos de los solventes de lavado y se recomienda comprar una unidad de lavado y una unidad de curado para obtener los mejores resultados. Para las impresoras de filamento, las piezas suelen utilizar un patrón de relleno de malla, lo que ahorra material.

Los costos adicionales para la impresión 3D de resina son la película FEP en la parte inferior de su tanque de resina y, ocasionalmente, una nueva pantalla LCD cuando su impresora usa tecnología MSLA. Para la impresión 3D de filamentos, la extrusora que empuja el filamento y el extremo caliente que lo derrite antes de depositarlo en la pieza son generalmente las primeras piezas que necesitan reemplazo. Las impresoras de filamento FDM requieren un poco más de mantenimiento, pero las diferencias son pequeñas.

Con toda esta información, esperamos que pueda tener los conocimientos técnicos suficientes para decidir qué tecnología de impresión es mejor para usted. Si tiene alguna pregunta o comentario, no dude en enviar un correo electrónico a info@liqcreate.com.