SLS Impresión 3D Metal

La impresión tridimensional (3D) de metales por sinterización selectiva por láser (SLS) es un método de fabricación de objetos a partir de archivos de diseño de ingeniería mediante sinterización, la fusión por láser de capas de material en polvo para crear un objeto. Desarrollado por primera vez a mediados de la década de 1980, el SLS es popular entre ingenieros y fabricantes como método preferido para la creación de prototipos de piezas debido a su asequibilidad, velocidad, precisión y resistencia.

Este artículo trata sobre la impresión 3D SLS en metal, sus ventajas, aplicaciones típicas y beneficios.

SLS es el sistema de impresión 3D por fusión de lecho de polvo más utilizado en la actualidad.  Se trata de una tecnología de fabricación aditiva (AM) que crea un objeto construyéndolo (imprimiéndolo) capa a capa. Un láser de alta potencia construye la pieza en un lecho de polvo precalentado, capa por capa, según un dibujo tridimensional realizado por ordenador.

El láser funde las partículas de polvo, y el lecho de polvo soporta el producto a medida que se construye; esto elimina la necesidad de soporte estructural interno del producto. El lecho de polvo dispone de un sistema de rodillos que extiende finas capas de polvo antes del proceso de sinterización. El producto acabado debe enfriarse, y cualquier polvo suelto debe eliminarse en un procedimiento de limpieza posterior a la impresión. El polvo sin sinterizar restante puede utilizarse para la siguiente tirada de producción, lo que convierte a la SLS en una tecnología de cero residuos.

El SLS es ideal para la creación rápida de prototipos, la producción de lotes pequeños y la fabricación a medida. El proceso de impresión es perfecto para geometrías complejas, como paredes finas, rebajes, dimensiones inversas, conos y otras características de diseño complejas.

La impresión 3D de SLS metálico es un proceso de fabricación aditiva muy extendido con una precisión excepcional, capacidad para imprimir geometrías complejas y propiedades mecánicas similares a las de las piezas moldeadas por inyección. El proceso es ideal para la creación de prototipos funcionales y la producción de lotes pequeños.

Las piezas impresas por SLS utilizan materiales de nailon, polímeros, cerámica y metales. Son resistentes como las piezas metálicas estándar, pero más ligeras. Los sistemas de impresión SLS suelen asociarse con materiales basados en plástico, como el nailon de fibra de carbono y el nailon de aluminio, que también son materiales ligeros y de alto rendimiento. Estos materiales proporcionan una resistencia aún mayor con la apariencia de los metales, pero manteniendo un peso más ligero.  

Los materiales de nailon con fibra de carbono y aluminio se utilizan como alternativa a las piezas metálicas. Se utilizan en diversas aplicaciones reservadas normalmente a los metales. Esto incluye plantillas, accesorios, herramientas y prototipos funcionales.

Las impresoras SLS también pueden imprimir aleaciones de aluminio y acero inoxidable mediante un proceso derivado llamado sinterizado directo de metal por láser (DMLS). También se denomina fusión selectiva por láser (SLM). El proceso de impresión es el mismo pero con materiales diferentes.   

La impresión SLS en ABS tiene muchas ventajas, además de sustituir a muchos productos metálicos mucho más pesados. Se encuentra entre las tecnologías de impresión 3D más rápidas para fabricar productos muy detallados, duraderos y funcionales. Los productos resistentes, ligeros y asequibles hacen que los metales impresos con SLS sean la opción preferida para la creación rápida de prototipos y la producción.

La impresión por lotes es rápida y sencilla, y se pueden imprimir varias piezas a la vez si se disponen de forma ajustada. Los productos impresos no requieren estructuras de soporte y pueden adaptarse a geometrías complejas, como socavados, segmentos entrelazados, bisagras vivas y paredes delgadas.

Los materiales impresos por SLS se utilizan para plantillas, accesorios, herramientas, patrones para piezas de fundición y productos finales de uso comercial. Los materiales se prestan a muchas operaciones de postprocesado, como el volteo vibratorio, la galvanoplastia, el recubrimiento cerámico, la pintura, el recubrimiento en polvo, el teñido y el recubrimiento con polímeros líquidos.

Los avances tecnológicos, la maquinaria, los materiales y el software han hecho más accesible la impresión SLS. Herramientas que antes estaban limitadas a las grandes industrias de alta tecnología son ahora alternativas flexibles y de precio razonable a los métodos tradicionales de fabricación de metales.