El sinterizado de metal 3D es un proceso de fabricación aditiva utilizado para crear objetos tridimensionales a partir de materiales en polvo. En este proceso, se utiliza un láser de alta potencia o una fuente de calor para fusionar selectivamente partículas de polvo juntas, capa por capa, hasta formar el objeto final.
Existen varios métodos de sinterizado 3D, pero uno de los más comunes es el sinterizado láser selectivo (SLS, por sus siglas en inglés). En este proceso, se utiliza un láser para fusionar las partículas de polvo en una cama de polvo fino. El láser se mueve según un patrón determinado por un modelo digital 3D, solidificando las áreas deseadas del objeto mientras el polvo restante actúa como soporte durante la construcción. Una vez que se ha completado una capa, la plataforma de construcción desciende y se agrega una nueva capa de polvo. Este proceso se repite capa por capa hasta que se completa todo el objeto.
Proceso de sinterizado láser selectivo (SLS)
Preparación del modelo 3D:
El primer paso es crear o obtener un modelo digital 3D del objeto que se desea imprimir en 3D. Esto puede hacerse mediante el diseño en software de modelado 3D o mediante la digitalización de un objeto físico mediante técnicas como la fotogrametría o el escaneo 3D.
Preparación del archivo de impresión:
Una vez que se tiene el modelo 3D, se debe preparar el archivo para su impresión. Esto implica dividir el modelo en capas más delgadas, definir parámetros como el espesor de capa y la densidad de energía del láser, y generar los caminos de escaneo del láser para cada capa.
Preparación de la máquina de sinterizado:
Se carga el material en polvo adecuado en la máquina de sinterizado. Los materiales comunes incluyen polvos de plástico, metal o cerámica, dependiendo de la aplicación deseada.
Proceso de sinterizado:
El proceso de sinterizado comienza con la aplicación de una capa delgada y uniforme de polvo en la plataforma de construcción. Luego, un láser de alta potencia se dirige a las áreas específicas de la capa según los datos del archivo de impresión. El láser funde y fusiona las partículas de polvo en esas áreas, creando una capa sólida.
Construcción capa por capa:
Una vez que se ha completado una capa, la plataforma de construcción desciende ligeramente para permitir la aplicación de una nueva capa de polvo. El láser repite el proceso de sinterizado en la nueva capa, fusionando las partículas de polvo con las capas anteriores. Este ciclo se repite hasta que se ha construido todo el objeto.
Enfriamiento y eliminación del exceso de polvo:
Después de completar la impresión, el objeto impreso en 3D se enfría gradualmente dentro de la máquina. Una vez enfriado, se retira el exceso de polvo no sinterizado. Esto se puede hacer mediante procedimientos de limpieza, como el cepillado, la sopladora de aire o el lavado con solventes, dependiendo del tipo de material utilizado.
Posprocesamiento y acabado:
Dependiendo de las necesidades y requisitos específicos, el objeto impreso en 3D puede requerir un posprocesamiento adicional. Esto puede incluir operaciones de acabado, como pulido, pintura, recubrimiento o tratamientos térmicos.
El sinterizado 3D ofrece varias ventajas
Como la capacidad de crear objetos complejos con geometrías internas o huecas, la posibilidad de utilizar una amplia gama de materiales, incluyendo plásticos, metales y cerámicas, y la eliminación de la necesidad de utilizar soportes adicionales durante la impresión.
Este proceso se utiliza en diversas industrias, como la automotriz, la aeroespacial, la médica y la de productos de consumo. Se utiliza para la fabricación de prototipos, la producción de piezas personalizadas, la creación de herramientas y moldes, y mucho más.