Impresión SLS: Fundamentos y funcionamiento

La tecnología SLS es una tecnología de fabricación aditiva basada en lecho de polvo. Se basa en sinterizar capa a capa pequeñas partículas de polvo plástico mediante la aplicación de un láser de barrido.

Partes de las impresoras 3D SLS

Las impresoras SLS cuentan con varias partes:

Imagen 1: Partes de una impresora 3D SLS. Fuente:

• Cilindro de alimentación: Es el depósito que contiene el polvo necesario para realizar la impresión. Cuenta con una plataforma móvil encargada de exponer el polvo para que sea trasvasado a la zona de impresión.
• Cilindro de impresión: Es la zona donde se formarán las piezas. Cuenta con un plataforma móvil sobre la cual se comenzarán a fabricar las piezas.
• Depósito de desbordamiento: Es el depósito donde se almacena el exceso de polvo arrastrado por el recoater.
• Recoater: Es el elemento responsable de trasladar el polvo desde el cilindro de alimentación al de impresión y formar así las capas. El exceso de polvo arrastrado acaba en el depósito de desbordamiento.
• Láser: Es el dispositivo responsable de sinterizar selectivamente el polvo. Lo hace mediante un barrido donde el movimiento puede ser mediante un sistema de movimiento en pórtico (más lento) o mediante galvo (más rápido).

Proceso de impresión

Al inicio de la impresión, la plataforma de alimentación se encuentra en la parte más baja, con el cilindro lleno de polvo listo para imprimir, mientras que la plataforma de impresión se encuentra en la parte más alta y el cilindro vacío. Una vez se inicia la impresión el proceso es el siguiente:

• La plataforma de impresión baja una distancia equivalente a la altura de capa, mientras que la plataforma de alimentación sube exponiendo una cantidad de polvo.
• El recoater se desplaza de un extremo a otro trasladando y distribuyendo el polvo expuesto por la base de alimentación, hasta la base de impresión, formando de esta forma la primera capa. El exceso de polvo trasvasado por el recoater se vierte al final del recorrido en el depósito de desbordamiento.
• El láser barre selectivamente sobre la capa formada, solidificando la pieza.
• El proceso se repite para cada una de las capas que forman la pieza.

Imagen 2: Funcionamiento de una impresora 3D SLS. Fuente:

Ventajas de la impresión 3D SLS

La impresión 3D SLS posee una serie de características que hacen que destaque a la hora de producir componentes funcionales.

• Alta precisión: La impresión 3D SLS es, junto a la tecnología SLA, una de las tecnologías que presenta mayor precisión entre todas las tecnologías de fabricación aditiva. La precisión en el plano XY se encuentra entre los 30 y las 50 um.
• Tecnología autosoportada: Al igual que otras tecnologías basadas en lecho de polvo, la tecnología SLS no requiere el uso de soportes en ningún caso, lo que permite obtener cualquier geometría por compleja que sea. Esto unido a la elevada precisión hacen que sea posible imprimir ensamblajes funcionales ya montados.

Imagen 3: Ensamblaje funcional impreso mediante tecnología SLS. Fuente: Sinterit.

• Isotropía: La tecnología de impresión 3D SLS proporciona piezas con una elevada isotropía de propiedades en todas las direcciones. La relación entre los ejes X, Y y Z es cercana a 1, por lo que las piezas se comportan de forma similar independientemente de donde se apliquen las cargas.
• Buenos acabados: Aunque las piezas impresas en 3D mediante SLS presentan cierta rugosidad superficial, el acabado es superior a otras tecnologías, como FDM, lo que la hace adecuada para la producción, no sólo de prototipos, sino también de pieza final.
• Disponibilidad de materiales técnicos: El material estándar empleado en tecnología SLS es la poliamida, un plástico técnico con un buen comportamiento mecánico y térmico. Además, existen otras opciones como composites termoplásticos, polipropileno o múltiples elastómeros termoplásticos.

En esta guía se tratan los conceptos de forma general y sin enfocarse en una marca o modelo concreto, aunque se puedan mencionar en algún momento. Pueden existir diferencias importantes en los procedimientos de calibración o ajuste entre diferentes marcas y modelos, por lo que se recomienda consultar el manual del fabricante antes de leer esta guía.