Principios del proceso
LOM (fabricación de objetos laminados)
LOM es un proceso de fabricación aditiva que utiliza capas de materiales de chapa recubiertos con adhesivo (como papel, plástico, papel de aluminio o cinta cerámica) para construir objetos 3D.Un láser o cuchilla corta cada capa de acuerdo con la sección digital antes de unir una nueva capa en la parte superiorEl proceso incluye:
Deposición de capas: Desenrollar el material de un rollo de suministro y unirlo a la pila utilizando un rodillo calentado que activa el adhesivo.
Cortado transversal: se utiliza un láser o una hoja para cortar el contorno de la capa y cortar el exceso de material para eliminarlo.
Bajar la pila y repetir hasta que la parte esté completa.
Postprocesamiento: Eliminación del exceso de material para revelar el objeto final.
FDM (modelado de deposición fundida)
El FDM es un proceso aditivo basado en la extrusión en el que los filamentos termoplásticos se calientan hasta un estado semiliquido y se depositan capa por capa.
Alimentación del material: bobina de filamento alimentada a través de una boquilla caliente.
Movimiento de la boquilla: La boquilla se mueve horizontalmente, depositando material a lo largo del camino designado.
Refrigeración de la capa: el material depositado se enfría y se solidifica rápidamente.
Estructuras de soporte: Se requieren para los sobresaltos, a menudo utilizando materiales solubles en agua para su fácil eliminación.
Especificaciones técnicas
| Características | El LOM | El FDM |
| espesor de la capa | Varia con el grosor de la hoja | Por lo general 0,1 ∼ 0,3 mm |
| Materiales | Papel, plásticos, cerámica, hojas metálicas | Los materiales de plástico térmico (ABS, PLA, PC, PPSF) |
| Velocidad de impresión | Rápido para piezas grandes y simples | Más lento debido al proceso de extrusión |
| Precisión | Moderado a alto (± 0,1 mm) | Moderado (± 0,127 ∼ 0,3 mm) |
| Finalización de la superficie | Efecto de escalera, requiere lijar | Líneas de capas visibles, pueden requerir acabado |
| Estructuras de apoyo | No es necesario | Requerido para sobresaltos y geometrías complejas |
| Volumen de construcción | Pueden producirse grandes volúmenes | Limitado por el rango de movimiento de la boquilla |
| Fuerza | Anisotrópica (más débil en el eje Z) | Anisotrópica (más débil en el eje Z) |
Consideraciones materiales
Materiales de la LOM
Papel: más común, de bajo costo, pero higroscópico (requiere sellado).
Películas de plástico: mejor durabilidad que el papel.
Fuegos metálicos: para aplicaciones especializadas que requieren equipos especializados.
Compuestos cerámicos: en desarrollo para aplicaciones técnicas.
Materiales de FDM
ABS (acrilonitrilo butadieno estireno): buena resistencia, emisiones ligeramente tóxicas.
PLA (ácido poliláctico): biodegradable, más fácil de imprimir, menor resistencia.
PC (policarbonato): mayor resistencia y resistencia a la temperatura.
PPSF (polifenilsulfona): mayor resistencia y resistencia térmica.
Filamentos compuestos: con aditivos de madera, metal o fibra de carbono.
Directrices de diseño
Diseño para LOM
Optimizar el proceso: LOM es adecuado para piezas grandes con geometrías relativamente simples.
Evite rasgos complejos: Los detalles finos y las cavidades internas son difíciles.
Considere el posprocesamiento: tener en cuenta los requisitos de eliminación y sellado del material.
Se prefieren superficies planas: minimiza el efecto de subir escaleras.
Diseño para FDM
Sobresalientes y soportes: Diseño para minimizar el uso de material de soporte.
espesor de pared: garantizar el espesor mínimo de pared para la integridad estructural.
Tolerancias: tiene en cuenta la adhesión de la capa y la deformación potencial.
Orientación: la orientación de la pieza afecta a la resistencia y la calidad de la superficie.
Aplicaciones y casos de uso
Aplicaciones LOM típicas
Concepto de modelos y prototipos para la evaluación visual.
Modelos de fundición de arena y moldeado (propiedades similares a la madera).
Modelos a gran escala para las industrias de arquitectura y aeroespacial.
Modelos educativos debido al bajo costo de los materiales.
Aplicaciones típicas de FDM
Prototipos funcionales para pruebas de forma y ajuste.
Partes de uso final para aplicaciones de baja tensión.
Fabricación de herramientas, piezas y accesorios.
Dispositivos médicos y prótesis personalizados.
Modelos educativos y proyectos DIY.
Ventajas y limitaciones
Ventajas del LOM
Alta velocidad de construcción para piezas grandes y simples.
Bajo coste de materiales (especialmente sistemas basados en papel).
No se requieren estructuras de apoyo.
Pueden construirse grandes volúmenes.
Buenas propiedades mecánicas en el plano XY.
Limitaciones del LOM
Precisión limitada para las características finas.
El mal acabado de la superficie requiere un post-procesamiento.
Limitaciones de materiales (principalmente papel).
Generación de residuos del material de soporte.
La naturaleza higroscópica requiere un sellado.
Ventajas del FDM
Amplia selección de materiales con diversas propiedades.
Funcionamiento de oficina con emisiones mínimas.
Capacidades de impresión multicolor.
Soportes solubles en agua para geometrías complejas.
Equipo y materiales de menor costo entre las tecnologías de impresión 3D.
Limitaciones del FDM
Fuerza anisotrópica (más débil en dirección Z).
Los problemas de adhesión de la capa pueden afectar la resistencia de la pieza.
Las líneas de capas visibles requieren un postprocesamiento para superficies lisas.
Velocidades de fabricación lentas para piezas de alta resolución.
Problemas de deformación y contracción con algunos materiales.
Requisitos posteriores al tratamiento
LOM Postratamiento
Decubar: Eliminar el material de apoyo (puede llevar mucho tiempo).
Sellado: Requerido para evitar la absorción de humedad (barniz, epoxi).
La lija: para reducir el efecto de las escaleras.
Pintura: para mejorar la apariencia.
FDM Posprocesamiento
Eliminación del soporte: separar o disolver el material de soporte.
Lijación: suavización de las líneas de las capas.
Limpiado químico: con solventes (por ejemplo, acetona para el ABS).
Para las piezas cosméticas.
Anulación: Tratamiento térmico para mejorar la resistencia.
Consideraciones sobre el coste
Costos de las LOM
Equipo: de moderado a alto (más de 30.000 dólares).
Materiales: bajo coste (especialmente papel).
Funcionamiento: requiere un entorno dedicado, alto costo de mantenimiento.
Trabajo: Se requiere un tiempo de post-procesamiento significativo.
Costos de la FDM
Equipo: Bajo a moderado (unidades de escritorio de unos pocos cientos de dólares).
Materiales: El costo es moderado (20-50 dólares/kg para materiales estándar).
Funcionamiento: ambiente de oficina posible, bajo mantenimiento.
Trabajo: Postprocesamiento mínimo para piezas básicas.
Impacto medioambiental
Consideraciones medioambientales
Los sistemas de papel son renovables y biodegradables.
Los materiales de desecho pueden reciclarse o compostarse (sistemas de papel).
Consumo de energía durante el procesamiento.
Consideraciones medioambientales del FDM
Los plásticos a base de petróleo (ABS) no son biodegradables.
El PLA es biodegradable en condiciones industriales.
Consumo de energía durante la extrusión.
Opciones limitadas de reciclaje para impresiones fallidas.
Desarrollo futuro
Las innovaciones de la LOM
Nuevos materiales, incluidos metales, cerámicas y compuestos.
Mejora de la precisión mediante mejores tecnologías de corte.
Procesamiento más rápido con técnicas avanzadas de unión.
Capacidades de impresión a color a través de la impresión de inyección de tinta.
Innovaciones en el FDM
Materiales de temperatura más alta para un mejor rendimiento.
Velocidades de impresión más rápidas gracias a diseños avanzados de extrusoras.
Impresión de varios materiales con boquillas intercambiables.
Resolución más alta con diámetros de boquilla más pequeños.
Conclusión: Elegir la tecnología adecuada
Seleccione LOM cuando:
Necesitas piezas grandes y sencillas rápidamente.
El coste es una preocupación primordial (bajos costes de materiales).
El acabado de la superficie no es crítico.
Las propiedades similares a la madera son aceptables o deseables.
Elige FDM cuando:
Se necesitan prototipos funcionales o piezas de uso final.
La complejidad del diseño es alta con sobresalientes y características internas.
Se necesitan varios materiales o colores.
Se prefiere el funcionamiento en entornos de oficina.
Tanto el LOM como el FDM tienen ventajas y limitaciones distintas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones.Comprender estas diferencias es esencial para seleccionar la tecnología adecuada para sus necesidades de fabricación específicasA medida que ambas tecnologías continúan evolucionando, podemos esperar ver mejoras en materiales, precisión y capacidades que expandirán aún más sus aplicaciones en fabricación y creación de prototipos.
