Capítulo VI: Procesos de fusión en lecho de polvo aplicados a polímeros

Abstract

Los procesos de fusión selectiva de polvo aplicados a polímeros se agrupan, en la clasificación de tecnologías propuesta en la norma ISO/ASTM 52900, en la categoría denominada “fusión de lecho de polvo” (en inglés Powder Bed Fusion). La aparición de la primera de estas tecnologías supuso el segundo gran impacto psicológico sobre lo que la impresión 3D podría suponer: si la primera aparición de la estereolitografía (1986) permitía imprimir prototipos para visualizar diseños, la aparición de la fusión selectiva de polvo en el año 1992[ ] demostró que las piezas podían ser algo más que prototipos: eran válidas como producto final, basándose en polímeros técnicos perfectamente conocidos. Si hasta entonces la impresión 3D era conocida como “Rapid Prototyping” (Prototipado Rápido), gracias a la fusión selectiva de polímeros parecía posible hablar de “Rapid Manufacturing” (Fabricación Rápida). El mito (absurdo pero estimulante) de que la impresión 3D reemplazaría la inyección de plásticos se abría paso en el imaginario del mundo de la ingeniería. Lo cierto es que hubo, gracias a esta nueva tecnología, un cambio de visión: el discurso respecto a la fabricación aditiva dejó de centrarse exclusivamente en la aceleración de los procesos de diseño para entrar en cómo productos finales podían beneficiarse de ser hechos mediante impresión 3D, tanto a efecto de que su diseño no se viera limitado por las restricciones de los procesos de fabricación actuales, como por otras cualidades más interesantes aún: la personalización de los productos y las posibilidades en cuanto a funcionalidad que proporcionaba la libertad de trazar cualquier geometría. En los primeros momentos, y aún hoy en buena medida, la tecnología facilitó prototipos que permitían someter a los diseños a pruebas de ensayo. Es decir, si los prototipos fabricados mediante otras tecnologías como la Estereolitografía (SLA) servían para validar diseños conceptuales, sobre todo en cuanto a geometrías a escala o a tamaño real, sin poder verificar aún funciones técnicas complejas, los prototipos hechos por fusión selectiva de polvo permitían los ensayos típicos (resistencia mecánica, térmica…) que validan la funcionalidad de los productos, reduciendo al mínimo las incógnitas sobre si serían homologadas las piezas una vez obtenidas en sus materiales y procesos finales. El mensaje era muy potente: si el prototipo falla, hay que rediseñar el producto. En consecuencia, no habrá posibilidad de error cuando se tengan que fabricar los utillajes (moldes) para la fabricación seriada. En este capítulo abordamos el primer paso dado en esta línea, la relativa a materiales poliméricos. La aplicación con materiales metálicos no tardó mucho más tiempo en ser posible, y se describe en el capítulo 8. Los apartados que se verán aquí se refieren a la descripción general del proceso y a sus variantes, para ver luego más en detalle el procesado, los materiales y casos de uso.