FDM frente a SLA: Comparación detallada
La impresión 3D ha cambiado nuestra forma de hacer cosas, pero no todas las tecnologías de impresión 3D son iguales. Dos de los métodos más comunes son el modelado por deposición fundida (FDM) y la estereolitografía (SLA).
En esta guía, compararemos FDM frente a SLA en términos sencillos para que pueda elegir el más adecuado a sus necesidades.
¿Qué es la FDM?
El modelado por deposición fundida (FDM), también llamado fabricación por filamento fundido (FFF), es el tipo más común de impresión 3D. FDM es uno de los primeros tipos de impresión 3D, inventado por Scott Crump, uno de los fundadores de Stratasys.
Las impresoras FDM vienen en distintos tamaños y pueden utilizar diversos materiales. Los precios oscilan entre $5.000 y $500.000, en función de las capacidades de la máquina.
Los materiales más comunes son plásticos como ABS, ASA y PLA. Algunas impresoras avanzadas también pueden utilizar materiales más resistentes, como plásticos rellenos de carbono y nailon, para impresiones más duraderas.
¿Cómo funciona la FDM?
Funciona de forma muy parecida a una pistola de pegamento caliente. Se calienta una bobina de filamento de plástico hasta que se funde. El plástico fundido se empuja a través de una boquilla para crear una fina capa sobre la plataforma de construcción, moviéndose de lado a lado (ejes X e Y).
El plástico se enfría y endurece rápidamente. Una vez terminada una capa, la plataforma se desplaza hacia abajo y se añade más plástico fundido encima, construyendo el objeto capa a capa (eje Z).
¿Qué es el SLA?
Estereolitografía (SLA) La impresión 3D comenzó en la década de 1980 y rápidamente se popularizó entre fabricantes y empresas de productos.
A diferencia de la FDM, que utiliza filamento, las impresoras SLA utilizan fotopolímeros, un líquido especial que se endurece cuando se expone a la luz.
En lugar de una boquilla, las impresoras SLA utilizan un láser para convertir la resina líquida en una pieza sólida mediante un proceso denominado fotopolimerización.
Este método de impresión permite crear piezas de alta resolución que son resistentes, impermeables y consistentes en todas las direcciones. Los fotopolímeros se diferencian de los termoplásticos porque se endurecen permanentemente al curarse.
Al igual que las impresoras FDM, las impresoras SLA están disponibles en distintos tamaños, materiales y precios.
¿Cómo funciona el SLA?
El proceso SLA comienza con una plataforma sumergida en resina líquida. Un láser, controlado por espejos precisos, brilla sobre la resina, endureciéndola capa a capa para formar la pieza.
Las primeras capas impresas son estructuras de soporte, que mantienen la pieza unida a la plataforma y proporcionan estabilidad. A medida que el láser cura cada capa, una cuchilla de repintado extiende resina fresca sobre la superficie, garantizando que la construcción continúe sin problemas.
La pieza se crea de abajo arriba, capa por capa.
Tabla comparativa de propiedades entre FDM y SLA
La siguiente tabla muestra las diferencias comunes entre SLA y FDM y cómo se comparan.
| Propiedad | FDM | SLA |
| Resolución de impresión | De 50 a 500 micras | De 25 a 300 micras |
| Volumen máximo de impresión típico | 36" x 36" x 24" | 29" x 25" x 21" |
| Amplia gama de colores de materiales | Sí | No |
| Tamaño mínimo | 1 mm | 100 micras (,1 mm) |
| Propiedades isótropas de los materiales | No | Sí |
| Espesor mínimo de pared recomendado | 1,5 mm | 0,5 mm |
| Las piezas necesitan estructuras de soporte | Sí | Sí |
Comparación entre FDM y SLA
A continuación se ofrece una comparación detallada entre FDM y SLA.
Tecnología
FDM y SLA funcionan de forma diferente. La FDM es más sencilla, se puede montar con conocimientos técnicos básicos. Funde plástico y lo deja enfriar para formar una pieza. La SLA, en cambio, utiliza un láser para endurecer la resina líquida, lo que requiere conocimientos y herramientas especializados.
Materiales
Las impresoras SLA utilizan resina líquida, que suele ser específica de cada impresora y viene en colores limitados. Las impresoras FDM utilizan filamentos de plástico disponibles en muchos colores, incluidas opciones reforzadas como la fibra de carbono. La mayoría de las impresoras FDM pueden utilizar materiales de distintos proveedores, por lo que son más flexibles.
Volumen de impresión
Impresoras FDM vienen en varios tamaños, desde pequeñas unidades de sobremesa hasta grandes máquinas industriales que pueden imprimir piezas de hasta un metro cúbico. Las impresoras SLA suelen ser más pequeñas porque necesitan almacenar resina líquida dentro de la máquina.
Velocidad de impresión
En cuanto a la velocidad de FDM frente a SLA, la impresión 3D es más rápida que los métodos tradicionales, pero la velocidad no siempre es el factor más importante. La SLA imprime piezas detalladas con superficies lisas, pero puede llevar más tiempo, sobre todo en impresiones grandes.
FDM es más rápido porque se pueden utilizar boquillas más grandes (0,6 mm, 1 mm, 2 mm), pero esto hace que la superficie sea más rugosa. Debes elegir entre velocidad y calidad en función de tus necesidades.
Resistencia y durabilidad
Prototipos se someten a duras pruebas, por lo que deben ser resistentes. Es necesario conocer la resistencia de FDM frente a SLA para elegir cuál utilizar. Los materiales FDM son más resistentes que los SLA. El ASA resiste los rayos UV, por lo que es ideal para herramientas de exterior. El nylon es duradero para piezas de automoción.
Las piezas SLA pueden romperse o desgastarse en condiciones difíciles. A la hora de elegir entre SLA y FDM, piense en dónde se utilizarán sus piezas. Tienen que funcionar en la vida real, no solo tener buen aspecto en un laboratorio.
Un mosquetón FDM impreso en 3D puede soportar 500 kg, lo que demuestra su resistencia.
Precisión y calidad
La precisión depende de sus necesidades de diseño. Si piensa utilizar el moldeo por inyección, SLA es una buena opción. Pero para piezas industriales que necesitan resistencia, FDM funciona mejor.
Las herramientas de fábrica, por ejemplo, tienen que funcionar bien, no sólo tener un aspecto perfecto. Elija el método de impresión 3D adecuado en función de la finalidad de su producto.
Acabado superficial
La SLA produce piezas más lisas con detalles finos, mientras que las impresiones FDM tienen líneas de capa visibles que a menudo necesitan un acabado adicional, como el lijado o el alisado con vapor.
Coste
La SLA es más cara porque utiliza materiales especializados y un láser de alta precisión. Una impresora SLA básica cuesta alrededor de $1295, mientras que una impresora FDM puede costar tan solo $200.
Aplicaciones e industrias
La impresión 3D es cada vez más común en diferentes industrias. Más de 70% de empresas están encontrando nuevas formas de utilizarla, y cada vez son más los fabricantes que la emplean para la producción completa. Estas son algunas de las industrias:
Aeroespacial
La industria aeroespacial es líder en impresión 3D. Sin embargo, como los aviones y las naves espaciales necesitan materiales resistentes y duraderos, algunos tipos de impresión 3D, como la SLA, no funcionan bien en entornos difíciles.
La impresión FDM, que utiliza termoplásticos resistentes, se utiliza habitualmente para fabricar prototipos y piezas del interior de los aviones. Una gran ventaja de la FDM es que crea piezas ligeras, algo importante en el sector aeroespacial.
Automoción
La industria del automóvil utiliza a menudo plásticos resistentes como el ABS y el PP. Dado que estos materiales deben soportar condiciones duras, la impresión FDM es la más popular. Se utiliza para crear prototipos, fabricar herramientas y producir pequeños lotes de piezas.
Algunas piezas de automóvil, como los reflectores y los componentes de iluminación, necesitan materiales transparentes, que es donde la impresión SLA resulta útil.
Productos de consumo
Las empresas que fabrican productos de uso cotidiano necesitan sacar rápidamente nuevas ideas al mercado. La impresión 3D les ayuda permitiéndoles probar diseños rápidamente.
Muchos productos utilizan ambos tipos de impresión 3D. Por ejemplo, un dispositivo portátil puede tener una carcasa de plástico impresa en FDM con una empuñadura blanda impresa en SLA. La impresión SLA suele elegirse para fabricar prototipos muy detallados.
Sanidad
El sector sanitario utiliza la impresión 3D para herramientas médicas, modelos de formación y productos dentales o audífonos personalizados. Los dispositivos médicos deben esterilizarse, por lo que deben imprimirse con materiales resistentes al calor. Tanto SLA como FDM ofrecen materiales adecuados, pero hay que elegir con cuidado.
Para modelos muy detallados, como los utilizados en formación médica, la impresión SLA es la mejor. Los productos dentales utilizan principalmente SLA, mientras que los audífonos pueden fabricarse con cualquiera de los dos métodos.
Educación
Muchas escuelas y universidades utilizan la impresión 3D para proyectos e investigación de los estudiantes. Casi todas las universidades tienen un makerspace y cada vez son más los institutos que empiezan a utilizar impresoras 3D.
Los estudiantes e investigadores prefieren FDM porque es asequible y fácil de usar. La impresión SLA requiere más procesamiento posterior, por lo que es menos conveniente para los principiantes. Sin embargo, se espera que la FDM mejore con mejores materiales en el futuro.
Impresión 3D FDM: Ventajas e inconvenientes
Ventajas de las impresoras FDM
Las impresoras FDM utilizan muchos tipos de plásticos. Pueden imprimir objetos más grandes que las impresoras SLA. Son útiles para prototipos y pequeñas series de producción.
Los nuevos filamentos ofrecen más fuerza, resistencia química y baja fricción. Algunos, como las mezclas de fibra de carbono, permiten fabricar piezas ligeras pero resistentes. FDM es ideal para piezas funcionales como componentes de automóviles y herramientas aeroespaciales. Los modelos de gama alta se imprimen con capas finas para conseguir un acabado más liso.
Contras de las impresoras FDM
Las impresiones FDM suelen mostrar líneas de capa, por lo que puede ser necesario lijar o pulir para obtener una superficie lisa. Los cambios de temperatura también pueden provocar deformaciones o la separación de capas. Como las impresoras FDM tienen muchas piezas móviles, cualquier pequeño problema puede arruinar una impresión. Es necesario comprobar cuidadosamente los ajustes y los materiales antes de imprimir.
Impresión 3D SLA: Ventajas e inconvenientes
Ventajas de las impresoras SLA
Las impresoras SLA crean impresiones muy suaves y detalladas, perfectas para prototipos, joyería y diseños complejos. También son más precisas que las FDM porque no se contraen ni se expanden con el calor. Son ideales para piezas pequeñas y precisas.
Contras de las impresoras SLA
Las impresiones SLA pueden ser frágiles, por lo que no son ideales para piezas que necesiten resistencia. Existen resinas más resistentes, pero siguen siendo más débiles que los materiales FDM, como el nailon. La impresión SLA también es más cara y las impresoras tienen áreas de fabricación más pequeñas, por lo que son menos útiles para trabajos grandes o de gran volumen.
Consideraciones sobre FDM
FDM es un método de impresión 3D de bajo coste que utiliza plásticos comunes como ABS, PLA y PETG. A diferencia de la SLA, que requiere una resina líquida cara y equipamiento adicional, la FDM sólo necesita la impresora. Muchos filamentos vienen en diferentes colores, por lo que no es necesario pintarlos.
La FDM ahorra material con el relleno, creando piezas huecas con un fuerte entramado en su interior en lugar de plástico sólido. Esto reduce los costes y acelera la impresión.
Las piezas FDM son duraderas, especialmente con ABS o nailon. A diferencia de la SLA, que puede volverse quebradiza con el tiempo, las impresiones FDM duran más. Sin embargo, las piezas pueden romperse a lo largo de las líneas de las capas, por lo que hay que tener en cuenta cómo se aplica la fuerza al diseñar.
Las impresiones FDM tienen líneas de capa visibles y pueden necesitar un procesamiento posterior para obtener un acabado liso. El enfriamiento del plástico también puede provocar deformaciones, sobre todo en esquinas afiladas o salientes.
Consideraciones sobre el SLA
La SLA imprime en capas muy finas -a partir de 0,004 pulgadas (0,102 mm)-, lo que significa que verá menos líneas de capa en comparación con la impresión FDM, que suele comenzar en 0,008 pulgadas (0,2 mm).
El láser UV de las impresoras SLA es extremadamente preciso, como un bolígrafo de punta fina. Puede crear detalles tan pequeños como el grosor de una hoja de papel de impresora. Esto hace que la SLA sea perfecta para piezas detalladas como microfluidos o miniaturas para juegos de mesa.
Sin embargo, las piezas SLA no duran mucho. Se utilizan principalmente para prototipos o artículos de un solo uso. Como el material se cura con luz UV, las piezas pueden ser quebradizas y se romperán con el tiempo, sobre todo si se exponen a más rayos UV. También pueden amarillear o debilitarse.
En la mayoría de los casos, las piezas SLA empiezan a degradarse en un plazo de 8 a 12 meses.
Cuándo elegir SLA en lugar de FDM
Piezas impresas en 3D de alta calidad
Elija SLA si necesita impresiones suaves, detalladas y precisas. Aunque es más caro y necesita posprocesamiento, ofrece resultados profesionales que FDM no puede igualar.
La SLA es la mejor opción para piezas precisas, como modelos dentales y joyas. Utiliza un láser para endurecer la resina líquida, lo que garantiza tolerancias ajustadas. La FDM, que funde el plástico, puede presentar ligeras inconsistencias. Las impresiones SLA salen lisas, ideales para prototipos y dispositivos médicos. Las impresiones FDM muestran líneas de capa y necesitan lijado.
La SLA destaca en detalles pequeños e intrincados, como paredes finas y bordes afilados. La FDM puede difuminar los detalles debido a la fusión del plástico.
Piezas impresas en 3D totalmente densas
Las impresiones SLA son totalmente densas y a prueba de fugas. Las impresiones FDM pueden tener pequeños espacios, por lo que son menos fiables para retener líquidos o manejar la presión. SLA produce impresiones realmente claras, mientras que los espacios de aire de FDM hacen que las impresiones parezcan turbias.
Las impresiones SLA son igual de fuertes en todas las direcciones. Las impresiones FDM son más débiles en la dirección vertical (Z).
Piezas impresas en 3D resistentes a la temperatura
Las impresiones SLA no se funden, por eso son ideales para usos a alta temperatura como las pruebas de motores. Los materiales FDM se ablandan con el calor. Las impresiones SLA resisten la esterilización, por lo que son ideales para herramientas médicas y guías quirúrgicas.
La SLA crea moldes y herramientas fuertes y resistentes al calor a un coste inferior que las alternativas de metal o CNC.
Alternativas a SLA y FDM
SLA y FDM no son sus únicas opciones para la impresión 3D. PolyJet y Carbon DLS también podrían funcionar bien para sus necesidades.
Impresión PolyJet
PolyJet funciona pulverizando minúsculas gotas de fotopolímero líquido capa a capa, que se endurece instantáneamente bajo la luz ultravioleta. Crea píxeles 3D (llamados voxels) que combinan materiales flexibles y rígidos, conocidos como materiales digitales.
Cada capa tiene un grosor de 30 micras, lo que ayuda a producir piezas detalladas y precisas. Las impresiones PolyJet vienen en diferentes niveles de dureza y tienen un precio razonable. Incluso puede crear prototipos con piezas sobremoldeadas.
Impresión DLS de carbono
Carbon DLS utiliza CLIP (Continuous Liquid Interface Production) para dar forma a las piezas con luz y oxígeno. Una luz UV brilla a través de una ventana permeable al oxígeno en un tanque de resina. A medida que se proyectan imágenes UV, la resina se endurece y la plataforma de construcción levanta la pieza. Este método es rápido y crea piezas resistentes y duraderas.
Conclusión
Ahora ya conoce las principales diferencias entre la impresión 3D FDM y SLA. Si desea piezas de bajo coste, resistentes y fáciles de configurar, utilice FDM. Pero si necesita superficies lisas y detalles finos, opte por la SLA.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es la principal diferencia entre FDM y SLA?
La FDM funde y expulsa plástico para construir un objeto 3D capa a capa. La SLA utiliza una luz UV para endurecer la resina líquida y convertirla en capas sólidas.
¿Qué tecnología es más rentable, FDM o SLA?
La FDM suele ser más barata porque sus materiales y máquinas cuestan menos. Pero el coste total depende de lo que hagas y de los materiales que necesites.
¿Qué tecnología es mejor para crear piezas muy detalladas?
La SLA es mejor para piezas detalladas porque puede crear superficies más lisas y detalles más finos.
