Tipos de impresoras 3D FDM: Delta, Cartesiana, Polar y Brazo robótico

Cuando hablamos de tipos de impresoras 3D, muchas son las soluciones que nos vienen a la cabeza al pensar en la cantidad de tecnologías 3D que hay. Si nos centramos en las impresoras FDM, podemos encontrar diferentes e interesantes tipos de máquinas que buscan alcanzar diversos resultados. Como sabemos, la tecnología FDM se basa en la extrusión y deposición de material fundido capa por capa en una cama de impresión. Los filamentos más comunes con este proceso son PLA y ABS, aunque también se pueden utilizar otros termoplásticos más complejos como PETG, ASA, Nyon, Ultem, etc. Conoce cuáles son las diferencias entre las impresoras cartesianas, polares, deltas y los brazos robóticos.

Impresoras 3D Cartesianas

Es sin dudarlo el tipo de impresora FDM más común que hay en el mercado. Reciben este nombre debido al sistema que utilizan de coordenadas dimensionales, el cartesiano. Consiste en tres ejes ortogonales -el eje X, Y y Z- que se utilizan para determinar dónde y cómo se debe mover el cabezal de impresión en las tres dimensiones de forma correcta, y corregir así la dirección del movimiento. Según el modelo de impresora y el fabricante, la cama de impresión de esta máquina será la encargada del eje Z, dejando que el extrusor se sitúe sobre el eje X y el Y, para que puede moverse en cuatro direcciones. En esta categoría encontramos algunas de las marcas más conocidas de la industria, aunque prácticamente todos los fabricantes desarrollan estos tipos de impresoras 3D FDM. La principal ventaja de estas soluciones es que suelen tener un precio bastante barato, e incluso las venden en kit para que puedan ser fabricadas a mano.

Impresora 3D Delta

El estilo de la impresora 3D Delta tiene  gran popularidad en la comunidad maker. Trabajan con coordenadas cartesianas y sus características principales son la cama de impresión circular combinada con el extrusor que se fija por encima con una configuración triangular, a esto se le atribuye el nombre «Delta». Cada uno de los 3 brazos puede moverse hacia arriba y hacia abajo, de izquierda a derecha, permitiendo que el cabezal de impresión se mueva en tres dimensiones. Es por ello, que los límites de fabricación de estas máquinas queda únicamente definido por el diámetro de la base y la altura de los brazos. Las impresoras 3D Delta son uno de los tipos diseñados para aumentar la velocidad de impresión, y con una cama de impresión sin movimiento, lo que puede resultar útil para ciertos proyectos. Además una ventaja de las Deltas es que son redimensionables, sin que esto afecte a la calidad. Sin embargo, a veces se argumenta que esta categoría de impresoras es más compleja de calibrar.

Impresora 3D Polar

La diferencia entre esta máquina con respecto a las cartesianas, es que está utiliza las coordenadas polares para imprimir en 3D. Los conjuntos de coordenadas describen puntos en una cuadrícula circular en lugar de un cuadrado, no determinados por los ejes X,Y y Z, pero con ángulo y longitud. Esto significa que la cama de impresión, redonda como en el caso de las delta, gira mientras que el cabezal de impresión puede moverse hacia arriba, abajo, izquierda y derecha. Al tener una superficie que da vueltas, estas impresoras son ideales para objetos que siguen una espiral. Una ventaja a destacar de las soluciones polares es que pueden funcionar solo con dos motores, mientras que una impresora cartesiana o delta requiere un motor por cada eje, al menos tres, lo que supone un ahorro a largo plazo. Otro punto a favor es que la impresora puede tener un mayor volumen de construcción dentro de un espacio más reducido. Sin embargo, el principal problema de las máquinas polares es la precisión. Al girar de forma circular, hay mucha más precisión en el centro que en la zona externa. Es por ello que no es buena idea escalar agrandando estas impresoras.

Brazos robóticos

Actualmente hay muchos brazos robóticos utilizados para la operación industrial en una línea de montaje de automóviles. Sin embargo, su función principal es el montaje de piezas y no de filamentos de extrusión. La impresión con un brazo robótico está todavía en desarrollo, y solo ha llegado a implantarse en algunas compañías. Es principalmente el negocio de la construcción el que lo utiliza. Sin embargo, este método de fabricación aditiva por FDM está siendo cada vez más popular, ya que no necesita una cama de impresión fija y permite una mayor movilidad. La principal ventaja de la impresión 3D con brazos robóticos es la automatización de procesos productivos de forma más rápida y sencilla. El movimiento de la cabeza del extrusor es también extremadamente flexible, lo cual abre un montón de nuevas posibilidades de diseños complejos. Sin embargo, la calidad todavía no está tan cerca de una impresora cartesiana, muchas compañías están trabajando en su desarrollo.

Soluciones híbridas

Se define la fabricación híbrida como una combinación de métodos aditivos (impresión 3D) y métodos sustractivos (mecanizado CNC, fresado) en una misma solución. Consiste en una máquina que permite el intercambio de herramientas para la creación de modelos. En el caso de las impresoras 3D FDM que integran cabezales sustractivos, la mayoría de ellas suelen tener una estructura cartesiana. Sin embargo, hay otros casos, como el Proyecto Kraken, que se basan en un brazo robótico capaz de extruir material. Este también cuenta con métodos sustractivos, lo cual lo convierte en un proyecto de fabricación híbrida. No olvidemos que cualquier solución que integre ambas tecnologías tendrá un precio más elevado. Sin embargo, los beneficios que ofrecen pueden ser mucho mayores, ya que amplía las capacidades de creación de piezas. Para más información, no te pierdas nuestro ranking de impresoras 3D híbridas.

La fabricación híbrida permite intercambiar los cabezales para aplicar un método sustractivo o aditivo.

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