{"id":3736,"date":"2025-08-07T20:08:28","date_gmt":"2025-08-07T12:08:28","guid":{"rendered":"https:\/\/chiggofactory.com\/?p=3736"},"modified":"2025-08-07T20:08:32","modified_gmt":"2025-08-07T12:08:32","slug":"guide-to-metal-3d-printing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/chiggofactory.com\/es\/guide-to-metal-3d-printing\/","title":{"rendered":"Gu\u00eda para principiantes para la impresi\u00f3n 3D de metal"},"content":{"rendered":"\n

La impresi\u00f3n 3D de metal avanza r\u00e1pidamente, con velocidades de construcci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pidas, un mejor rendimiento del material y \u00e1reas de aplicaci\u00f3n m\u00e1s amplias. Esta gu\u00eda le mostrar\u00e1 c\u00f3mo aprovechar al m\u00e1ximo la fabricaci\u00f3n de aditivos de metal (AM): hablaremos sobre los tipos principales de tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D de metal, los materiales comunes y lo que todo cuesta. Tambi\u00e9n compararemos metal am con sustractivo (Mecanizado CNC<\/a>) y m\u00e9todos formativos (fundici\u00f3n de metal) para que pueda elegir el proceso adecuado para su parte, su presupuesto y su l\u00ednea de tiempo.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 es la impresi\u00f3n 3D de metal?<\/h2>\n\n\n\n
\"metal<\/figure>\n\n\n\n

Similar a todos los dem\u00e1s procesos de impresi\u00f3n 3D (como la impresi\u00f3n 3D de pol\u00edmero), las impresoras 3D de metal construyen piezas agregando material una capa a la vez basada en un dise\u00f1o 3D digital, de ah\u00ed el t\u00e9rmino fabricaci\u00f3n aditiva. Solo esta vez, el proceso usa polvo de metal, alambre o filamento unido a pol\u00edmero en lugar de pl\u00e1sticos.<\/p>\n\n\n\n

De esta manera, las piezas se pueden construir con geometr\u00edas que son imposibles de fabricar con m\u00e9todos tradicionales y sin la necesidad de herramientas especializadas, como mohos o herramientas de corte. Igual de importante, el aumento de la complejidad geom\u00e9trica tiene poco impacto en el costo de construcci\u00f3n, al igual que las estructuras optimizadas de topolog\u00eda org\u00e1nica son pr\u00e1cticas. Las piezas resultantes son m\u00e1s ligeras (t\u00edpicamente una reducci\u00f3n de peso del 25% -50%) y a menudo m\u00e1s r\u00edgidas, lo cual es fundamental para los campos aeroespaciales y otros campos de alto rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

Esta libertad de dise\u00f1o tambi\u00e9n permite la consolidaci\u00f3n de ensamblaje: m\u00faltiples componentes y todos sus sujetadores, juntas y rutas de fuga pueden convertirse en una sola parte impresa que realiza varias funciones a la vez. Las ca\u00eddas de mano de obra, los plazos de entrega se reducen y el mantenimiento es m\u00e1s simple porque hay menos que ensamblar, alinear o el servicio. Dicho esto, la impresi\u00f3n 3D de metal sigue siendo costosa en comparaci\u00f3n con muchos m\u00e9todos tradicionales, y a\u00fan no compite por el costo unitario a vol\u00famenes m\u00e1s altos.<\/p>\n\n\n\n

Una breve historia de la impresi\u00f3n 3D de metal<\/h2>\n\n\n\n
\"history<\/figure>\n\n\n\n

A fines de la d\u00e9cada de 1980, el Dr. Carl Deckard de la Universidad de Texas desarroll\u00f3 la primera impresora 3D de sinterizaci\u00f3n l\u00e1ser, inicialmente dise\u00f1ada para pl\u00e1sticos. Esta tecnolog\u00eda se convirti\u00f3 en la base para la sinterizaci\u00f3n selectiva de l\u00e1ser (SLS), un m\u00e9todo que luego se extender\u00eda a la impresi\u00f3n 3D de metal.<\/p>\n\n\n\n

En 1991, el Dr. Ely Sachs del MIT introdujo un proceso de impresi\u00f3n 3D ahora conocido como Binder Jetting. Este m\u00e9todo de binder de metal se autoriz\u00f3 a exono en 1995.<\/p>\n\n\n\n

En 1995, el Instituto Fraunhofer en Alemania present\u00f3 la primera patente para la fusi\u00f3n l\u00e1ser de metales, que sent\u00f3 las bases para la fusi\u00f3n l\u00e1ser selectiva (SLM), uno de los m\u00e9todos m\u00e1s utilizados para la impresi\u00f3n 3D de metal en la actualidad. Durante este per\u00edodo, compa\u00f1\u00edas como EOS y varias universidades desempe\u00f1aron roles clave en el desarrollo a\u00fan m\u00e1s de la tecnolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

La impresi\u00f3n 3D de metal creci\u00f3 lentamente a principios de la d\u00e9cada de 2000 debido al alto costo de equipos y materiales. Sin embargo, alrededor de 2012, a medida que las patentes de tecnolog\u00edas clave como SLM, DML y EBM comenzaron a expirar, las tarifas de licencia cayeron, abriendo la puerta a los nuevos competidores. Este cambio provoc\u00f3 la innovaci\u00f3n y atrajo las grandes inversiones de compa\u00f1\u00edas como GE, HP y DMG MORI, reduciendo los costos y acelerando la adopci\u00f3n en varias industrias.<\/p>\n\n\n\n

Hoy,Seg\u00fan el informe de investigaci\u00f3n de precedencia<\/a>, el mercado global de impresi\u00f3n 3D de metal se valor\u00f3 en USD 9.66 mil millones en 2024 y se prev\u00e9 que crecer\u00e1 de USD 12.04 mil millones en 2025 a USD 87.33 mil millones para 2034, con una tasa compuesta anual de 24.63%. El mercado est\u00e1 impulsado por la demanda de prototipos r\u00e1pidos, componentes personalizados y complejos, y un uso creciente en sectores aeroespaciales y automotrices.<\/p>\n\n\n\n

Tipos de tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D de metal<\/h2>\n\n\n\n
\"3D<\/figure>\n\n\n\n

Hay muchas tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D de metal en el mercado, pero cuatro de las m\u00e1s utilizadas son la fusi\u00f3n del lecho de polvo (PBF), la aglutinante, el modelado de deposici\u00f3n fusionada de metal (FDM de metal) y la deposici\u00f3n de energ\u00eda dirigida (DED). En t\u00e9rminos generales, caen en dos mecanismos: fusi\u00f3n y sinterizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

PBF y Ded Med Metal Metal Stock (polvo o alambre) con fuentes de alta energ\u00eda, como l\u00e1seres, vigas de electrones o arcos, para producir piezas casi densas. Por el contrario, Metal FDM y Binder Jetting primero crean una parte \"verde\" con una carpeta de pol\u00edmero, luego lo debate y sinterelo debajo del punto de fusi\u00f3n. La densidad final es t\u00edpicamente menor que los procesos completamente derretidos, y casi siempre se requiere un procesamiento posterior adicional.<\/p>\n\n\n\n

Fusi\u00f3n de la cama en polvo (PBF)<\/h3>\n\n\n\n
\"Powder<\/figure>\n\n\n\n

La fusi\u00f3n del lecho de polvo (PBF) se considera ampliamente como la familia de impresi\u00f3n 3D de metal m\u00e1s com\u00fanmente utilizada. Entre estos,Melting l\u00e1ser selectivo (SLM)<\/strong>ySinterizaci\u00f3n de l\u00e1ser de metal directo (DML)<\/strong>, que han estado en uso durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os, son los procesos de impresi\u00f3n 3D de metal m\u00e1s tecnol\u00f3gicamente maduros en la actualidad, seguidos deFundaci\u00f3n del haz de electrones (EBM)<\/strong>, otro m\u00e9todo clave, particularmente utilizado para aleaciones de titanio en aplicaciones aeroespaciales y m\u00e9dicas.<\/p>\n\n\n\n

El proceso PBF comienza precalentando la c\u00e1mara de compilaci\u00f3n, que primero se llena con un gas inerte, a una temperatura \u00f3ptima. Luego se extiende una capa delgada de polvo de metal a trav\u00e9s de la plataforma de compilaci\u00f3n. El l\u00e1ser (en SLM y DMLS) o el haz de electrones (en EBM) se dirige al lecho de polvo, derritiendo o fusionando selectivamente las part\u00edculas de polvo de acuerdo con el dise\u00f1o de la parte. Las part\u00edculas se fusionan para formar la primera capa, y la plataforma se baja ligeramente. Se extiende una nueva capa de polvo sobre la anterior, y el proceso se repite capa por capa hasta que la pieza est\u00e9 completamente construida.<\/p>\n\n\n\n

Dado que las temperaturas de construcci\u00f3n son muy altas (a menudo> 1000 \u00b0 C para muchas aleaciones), generalmente se requiere soportes para mantener la pieza en su lugar y evitar la deformaci\u00f3n por estr\u00e9s t\u00e9rmico. Despu\u00e9s del enfriamiento, se retira el exceso de polvo sin fundir (cepillado, destrozado o aspirado), y los soportes se eliminan por corte oEDM de alambre.<\/a>La parte se trata t\u00e9rmicamente para aliviar las tensiones residuales y mejorar las propiedades del material. Finalmente, dependiendo de los requisitos, la pieza puede necesitar acabado adicional, como mecanizado CNC,pulido<\/a>u otros tratamientos superficiales para lograr la calidad de la superficie deseada y la precisi\u00f3n dimensional.<\/p>\n\n\n\n

Caracter\u00edsticas de los m\u00e9todos comunes de fusi\u00f3n de lecho de polvo<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aqu\u00ed hay una tabla de comparaci\u00f3n detallada para las tres principales tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n PBF Metal 3D:<\/p>\n\n\n\n

Propiedad<\/strong><\/strong><\/td>Melting l\u00e1ser selectivo (SLM)<\/strong><\/strong><\/td>Sinterizaci\u00f3n de l\u00e1ser de metal directo (DML)<\/strong><\/strong><\/td>Fundaci\u00f3n del haz de electrones (EBM)<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
Fuente de energ\u00eda<\/strong><\/td>L\u00e1ser<\/td>L\u00e1ser<\/td>Haz de electrones<\/td><\/tr>
Materiales utilizados<\/strong><\/strong> <\/td>Polvos de metal esf\u00e9ricos con una sola temperatura de fusi\u00f3n; Incluya aleaciones de aluminio, titanio, acero inoxidable, acero para herramientas y ciertas aleaciones <\/td>Polvos de metal esf\u00e9ricos con puntos de fusi\u00f3n variables; Incluya acero inoxidable, aleaciones de titanio, aleaciones de n\u00edquel, metales preciosos y aceros para herramientas <\/td>Los polvos de metal esf\u00e9rico como las aleaciones de titanio, las aleaciones de cromo de cobalto, las superaltas de n\u00edquel y otros materiales de alto rendimiento<\/td><\/tr>
Proceso<\/strong><\/td>El l\u00e1ser derrite completamente el polvo para crear piezas densas<\/td>Sinterizaci\u00f3n de l\u00e1ser (se derrite en polvo pero no lo lic\u00faa por completo)<\/td>El haz de electrones se derrite en polvo en un ambiente de vac\u00edo<\/td><\/tr>
Volumen de construcci\u00f3n<\/strong><\/strong> <\/td>T\u00edpicamente peque\u00f1o a medio (var\u00eda en m\u00e1quina) <\/td>T\u00edpicamente peque\u00f1o a medio (var\u00eda en m\u00e1quina) <\/td>T\u00edpicamente vol\u00famenes de construcci\u00f3n m\u00e1s grandes disponibles en comparaci\u00f3n con SLM\/DMLS <\/td><\/tr>
Velocidad de construcci\u00f3n<\/strong><\/td>Moderado (depende de la potencia del l\u00e1ser y la complejidad de la pieza)<\/td>Moderado (var\u00eda con el material y el tama\u00f1o de la pieza)<\/td>M\u00e1s lento (debido al uso de haz de electrones y entorno de vac\u00edo)<\/td><\/tr>
Propiedades de piezas impresas<\/strong><\/td>Porosidad interna, menos de 0.2 - 0.5%; alta densidad y excelente resistencia mec\u00e1nica<\/td>Las propiedades de la pieza son similares a SLM, pero la ligera porosidad puede ser m\u00e1s notable debido al proceso de sinterizaci\u00f3n<\/td>La porosidad es generalmente baja, pero puede ser ligeramente m\u00e1s alta que SLM debido a la velocidad de construcci\u00f3n m\u00e1s lenta y un grosor de capa m\u00e1s grande en el proceso<\/td><\/tr>
Precisi\u00f3n dimensional<\/strong><\/td>\u00b1 0.1 mm<\/td>\u00b1 0.1 mm<\/td>\u00b1 0.1 mm<\/td><\/tr>
Tama\u00f1o de construcci\u00f3n t\u00edpico<\/strong><\/td>250 x 150 x 150 mm
(hasta 500 x 280 x 360 mm)<\/td>		250 x 150 x 150 mm
(hasta 500 x 280 x 360 mm)<\/td>		500 x 500 x 380 mm o m\u00e1s<\/td><\/tr>
Espesor de capa com\u00fan<\/strong><\/td>20-50 \u03bcm<\/td>20-50 \u03bcm<\/td>50-150 \u03bcm<\/td><\/tr>
Apoyo<\/strong><\/td>Siempre requerido<\/td>Siempre requerido<\/td>Siempre requerido<\/td><\/tr>
Rugosidad de la superficie t\u00edpica<\/strong><\/td>RA 8 - 10 \u03bcm<\/td>RA 8 - 10 \u03bcm<\/td>RA 20-60 \u03bcm<\/td><\/tr>
Costo por parte<\/strong><\/td>$$$$$<\/td>$$$$$<\/td>$$$$$$<\/td><\/tr>
Aplicaciones clave<\/strong><\/td>Piezas con alta complejidad geom\u00e9trica (estructuras org\u00e1nicas optimizadas de topolog\u00eda) que requieren excelentes propiedades de material para aumentar la eficiencia de las aplicaciones m\u00e1s exigentes<\/td>Similar a SLM<\/td>Aplicaciones de alto rendimiento que requieren piezas fuertes y resistentes, particularmente en implantes aeroespaciales y m\u00e9dicos, donde se necesitan aleaciones de titanio y otros materiales de alta resistencia<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Pu\u00f1etazo<\/h2>\n\n\n\n
\"Binder<\/figure>\n\n\n\n

Binder Jetting se us\u00f3 originalmente para crear prototipos a todo color y modelos a partir de arenisca. Con el tiempo, ha ganado popularidad para la fabricaci\u00f3n de piezas met\u00e1licas, particularmente debido a sus capacidades de producci\u00f3n por lotes. Durante el proceso de jeting de carpeta de metal, se extiende una capa delgada de polvo de metal a trav\u00e9s de la plataforma de compilaci\u00f3n. Un carro equipado con boquillas de inyecci\u00f3n de tinta pasa sobre el lecho de polvo, depositando gotas de un agente de uni\u00f3n (t\u00edpicamente una mezcla de pol\u00edmero y cera) para unir las part\u00edculas de metal. Una vez que se completa una capa, la plataforma de compilaci\u00f3n se mueve hacia abajo y se aplica una nueva capa de polvo. Este proceso se repite hasta que se construye toda la parte.<\/p>\n\n\n\n

El paso de impresi\u00f3n en la camiseta de carpeta de metal se produce a temperatura ambiente, eliminando problemas como los efectos t\u00e9rmicos como la deformaci\u00f3n y el tensi\u00f3n interna que pueden ocurrir en procesos como DMLS y SLM. No se requieren estructuras de soporte. Sin embargo, la parte impresa permanece en un estado \"verde\", lo que significa que todav\u00eda es fr\u00e1gil y requiere un procesamiento adicional.<\/p>\n\n\n\n

Hay dos pasos de postprocesamiento comunes utilizados para transformar la parte \"verde\" en un componente de metal completamente s\u00f3lido:<\/p>\n\n\n\n