Impresoras 3D FDM – Listado actualizado 2019

La impresión 3D con filamentos es la tecnología de impresión 3D más usada a nivel doméstico debido a su facilidad de uso, bajo costo y limpieza en el proceso de creación 3D. El filamento es un material termoplástico que brinda buena resistencia y es utilizado para la impresión de piezas funcionales, para fabricar partes de ensamblados más complejos o para prototipos funcionales.

impresora Da Vinci Jr. 1.0 Pro

Las impresoras 3D de filamento son también conocidas con los términos FDM (Fused Deposition Modeling o Modelo de deposición fundida) Y FFF (Fused Filament Fabrication o Fabricación de Filamento Fundido). En todos los casos, se refieren a la misma tecnología de extrusión de material.

Listado de Impresoras 3D de Filamento

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¿Cómo funcionan las impresoras de filamento?

En términos básicos , material termoplástico (en forma de filamentos) es fundido y depositado en una base (cama) con un extrusor que sigue una trayectoria capa por capa y de forma ascendente hasta completar la fabricación del objeto tridimensional sobre dicha base.

La trayectoria es cargada en la impresora FFF en forma de comandos (código g) usando cualquiera de los puertos de conexión que disponga dicha impresora.

fdm

El filamento (cargado en un carrete) debe pasar por el extrusor y su boquilla para que sea fundido. Para ello, la boquilla debe alcanzar la temperatura adecuada para el tipo de filamento usado. Cada tipo de filamento tiene propiedades distintas y cada impresora 3D soporta dintintos tipos de filamentos.

Existen impresoras con un extrusor e impresoras 3D con doble extrusor como el caso de la QIDI X-PRO.

En las impresoras 3D cartesianas, la cabeza del extrusor se mueve sobre un sistema de 3 ejes (x-y-z) siguendo las coordenadas previamente cargadas en el firmware y depositando el material fundido en forma de hilos delgados hasta completar cada capa. El grosor de estos hilos depende del tamaño de la boquilla.

Una vez que el material ha sido depositado, se enfriará y solidificará. El tiempo de enfriamiento se puede acelerar controlando la velocidad de los ventiladores que se encuentran en la cabeza del extrusor.

extrusor

El recorrido de la cabeza de extrusión es similar es como se muestra en el siguiente video:

En algunas impresoras 3D, la base o plataforma de construcción se puede mover hacia abajo para permitir que la cabeza de extrusión inicie la fabricación de la siguiente capa. En otras impresoras 3D, la base se mantiene fija y el extrusor puede moverse hacia arriba (eje Z).

Este proceso se repite capa por capa hasta que la pieza está completamente terminada. Esto puede tardar desde un par de horas hasta más de 10 horas, dependiendo de la complejidad del modelo 3D y de la velocidad de la impresora.

Entonces, ¿Qué es una impresora 3D FDM?

Es una máquina capaz de crear objetos tridimensionales a partir de material termoplástico, en forma de rollos de filamentos, mediante un proceso de extrusion (fundición) en el cual el plastico fundido es depositado en una base de fabricación (cama) siguiendo una trayectoria capa por capa para dar forma al objeto 3D.

¿Cuál es la mejor impresora 3D FDM?

Para nosotros en Impresora-3d.Online, la mejor impresora 3D FDM para principiantes y usuarios intermedios es la Flashforge Finder, ya que es una impresora lista para ser usada, sin las complicaciones intrísecas de las impresoras DIY y la complejidad en el manteniemiento de las impresoras delta.

Además, es una impresora que brnda sistema de nivelaación asistido, pantalla táctil, control de filamento y conección Wifi.

FlashForge Finder

Las partes principales de la impresora 3D FDM

Las piezas principales son: la base o cama caliente de impresión, el extrusor o extrusores y el filamento.

Extrusor

extrusor

El extrusor es la pieza que se encarga de fundir el filamento y de colocar las capas durante el proceso de creación del objeto 3D. El extrusor se encuentra montado sobre un brazo que se mueve a través de los 3 ejes para poder colocar el material fundido en el lugar correspondiente. La velocidad de este movimiento dependerá del tipo de impresora adquirido. El material fundido sale por la boquilla (nozzle) del extrusor una vez que se ha alcanzado la temperatura de fundición.

Existen diferentes tipos como el caso de los extrusores directos que envían el material fundido directamente sobre la base o cama caliente y existe tipo PTFE donde el material debe pasar primero por el tubo PTFE, de ahí su nombre.

Existen impresoras de doble extrusor que permiten imprimir 2 tipos de filamento al mismo tiempo como el caso de la QIDI X-Pro.

Filamentos

Filamento PLA

Existen diferentes tipos de filamentos con diferentes procesos de fabricación. Los filamentos más comunes son los ABS y PLA que son polímeros termoplásticos pero también existen los filamentos PET, PETG, PETT que son de polietileno, filamentos de nylon, nGen, TPE, ASA, PVA, TPU, etc.

Algunas impresoras 3D pueden trabajan con diferentes tipos de filamentos pero otras solo funcionan con un único tipo como el caso de la FlashForge Finder que solo trabaja con filamentos PLA.

Cama caliente o base

Cama caliente

La cama caliente es una placa o base donde se coloca el material fundido y donde finalmente se imprime el objeto 3D. Está formada por un circuito electrónico resistivo y controlado con el cual se logra una temperatura adecuada al tipo de impresora usada. Es necesario la cama caliente ya que ayuda a que los objetos creados se adhieran correctamente a la base y no tengamos problemas por diferencias de temperatura con el extrusor.

Es importante notar que las impresoras 3D que usan filamento PLA pueden prescindir de la cama caliente. También algunas personas usan un cristal (combinado con laca) sobre la cama PLA y la suelen ajustar entre unos 40°C a 60°C.

Las camas calientes pueden ser de diferentes tamaños pero la recomendación es siempre usar una de al menos 20cm x 20cm, lo cual nos permitirá crear objetos de mayor tamaño y alcanzar un mayor abanico de opciones.

Otros accesorios

Normalmente en las impresoras 3D FDM vienen incluidas espatulas de plastico, herramientas y accesorios necesarios para su instalación, uso y mantenimiento, pero siempre es valioso tener algunos repuestos en casa.

Spray

Espátula

Para limpieza de la boquilla

Comprar Impresora 3D FDM

A continuación mostramos un listado con las mejores impresoras de filamento que puedes encontrar en Amazon:

Ventajas de las Impresoras 3D FDM

  • Son flexibles al permitir que el usuario pueda controlar los parámetros de impresión como la temperatura de la base de impresión (cama), la temperatura de la boquilla, la velocidad de impresión, el tamaño de las capas y la velocidad de los ventiladores de enfriamiento.
  • Son impresoras relativamente económicas en comparación con las impresoras industriales. Una impresora FDM Open Source puede costar menos de 200 euros y una impresora 3D Plug and Play puede costar menos de 1000 euros.
  • Representan la tecnología de impresión con mejor relación calidad – precio para realizar prototipos y piezas a medida para tus usos personales y comerciales.
  • Son el tipo de impresora más fácil de usar y la más usada por los principiantes en el mundo de la impresión 3D. Las impresoras Plug and Play te permiten iniciar la impresión una vez que la sacas de la caja, mientras que las impresoras DIY te permiten hacer el montaje por ti mismo, con lo cuál ganarás mejor entrenamiento en el funcionamiento y mantenimiento de la impresora.
  • Son impresoras fáciles de mantener.
  • Los filamentos, material usado en FDM, son fáciles de conseguir en Amazon, con muchas variedades y a diferentes precios.
  • Trabajar con filamentos es más limpio que trabajar con resinas y polvos.
  • Practicamente, todos los programas slicer pueden trabajar con cualquier impresora FFF que exista en el mercado.
  • Dependiendo de la marca, modelo y precio, ofrecen multiples formas de conexión: USB, Tarjeta SD, Ethernet, Wifi, Bluetooth.
  • Se pueden integrar fácilmente con Raspberry PI.
  • Son impresoras medianamente rápidas (dependiendo de la complejidad del objeto y del modelo específico) si las comparamos con impresoras industriales. Una impresión puede tardar desde 4 horas hasta 24 horas.

Desventajas de las Impresoras 3D FDM

  • Son impresoras pequeñas con tamaño de fabricación reducido en comparación con impresoras de resina y SLS. El tamaño promedio de una impresora 3D de filamento doméstica es de 200x200x200 mm.
  • Si quieremos fabricar una pieza que supere el tamaño de impresión de nuestra FDM, debemos dividir el objeto en varias partes que después se puedan unir.
  • Las capas que pueden fabricar las impresoras de filamento tienen un tamaño entre 50 y 400 micrones, lo cual es mucho menos que lo que se puede lograr con impresoras de resina e impresoras SLS. El tamaño de capa usado normalmente en impresión 3D FDM es de 200 micrones, pero se puede variar al momento de programar la impresión.
  • Suelen ocurrir deformaciones (wraping) durante el proceso de solidificación del material, que reducen la calidad del resultado final de impresión.
  • Sufren del efecto de bridging, en el cual las capas sin soportes con separaciones mayores a 5mm sufren hundimiento por efecto gravedad, lo cual afecta la precisión del acabado final.
  • El eje Z de las piezas siempre tendrá menor resistencia que los ejes X y Y debido a la característica anisotrópica de las impresoras de extrusión. Esto puede ser negativo si fabricamos piezas funcionales que deban soportar esfuerzos en el lado fabricado con menor resistencia.
  • Son pocos precisas para pequeños detalles como en la creación de pequeños orificios,
  • Las impresoras DIY pueden resultar un reto a la hora de hacer el montaje y calibración inicial.
  • Muchos modelos impresos en FDM requieren el uso de soportes. El uso de soportes implica tener una superficie con acabado de menor calidad.
  • Las piezas cuadradas nunca serán perfectamente cuadradas. La boquilla circular siempre creará ejes y esquinas puntiagudas que deben ser eliminadas después del proceso de impresión.
  • El acabado final no es liso ya que siempre se muestran lineas resultantes del proceso de fabricación cartesiano. Debido a esto, la pieza se debe tratar para darle un acabado final más liso. Algunos procesos implican arenado, pulido, alisado con vapor, pintado, etc.

Preparar y Calibrar una impresora 3D FDM

La instalación y montaje de las impresoras 3D FDM dependerá del modelo especifico que hayas adquirido pero normalmente vienen casi completamente ensambladas y solo debes colocar algunas piezas y configurarla. Todas deben pasar por un proceso de preparación de la impresora 3D y a veces es necesario hacer su calibración inicial.

imprimir 3d

Actualmente existen muchas impresoras 3D FDM que realizan automáticamente la calibración dándote más facilidad para imprimir un objeto en 3D y es cierto que aún existen muchas impresoras 3D con la tecnología FDM que deben hacer calibración manual, pero ya se han fabricado piezas como sensores para que calibrar adecuadamente y de forma completamente automatizada. Aun así, los apasionados a la impresión 3D FDM muchas veces prefieren la calibración manual que se trata de que la boquilla del extrusor y la base de construcción estén a una distancia adecuada que no estén muy cerca ni muy lejos y que la distancia sea relativamente igual al espesor de un papel. Se utiliza lógicamente un papel el cual debe atravesar fácilmente entre la boquilla del extrusor y la cama y al hacerlo se debe sentir un ligero roce en el papel sin que este se arrugue ni se dañe; esa es la calibración adecuada.

calibrar impresora 3d

La correcta calibración es de suma importancia para la impresión 3D porque de no ser así, en el mejor de los casos, se puede perder todo el trabajo y los materiales, pero en el peor de los casos, se podría llegar a romper el extrusor y lógicamente perder completamente el trabajo.

Después que se logra el calibrado de la impresora 3D FDM se procede a cargar el extrusor con el filamento, el cual va a depender del modelo de la impresora 3D, pero comunmente para introducir un nuevo filamento se debe configurar en el panel de control la temperatura del extrusor hasta llevarla a la temperatura de fundición del filamento que se esté empleando y finalmente se introduce el filamento. Dicha temperatura la puedes conocer en las especificaciones del material termoplástico.

Como paso final debemos observar que el extrusor vaya depositando la primera capa del material extruido sobre la base o cama calefaccionada, siendo guiado por los ejes X,Y para darle forma y grosor al prototipo y eje Z para construir capa por capa, con esto le podemos dar la altura correspondiente.

Este es un procedimiento para nada complejo y si sigues la técnica correcta no tendras ningun problema a la hora de preparar y calibrar tu impresora.

Los siguientes accesorios te pueden servir para reparar o calibrar tu impresora 3D:

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