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Letreros y rótulos en impresión 3D

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Hace unos 25 años atrás la fabricación de letreros a pesar de ser un proceso relativamente sencillo producían verdaderas obras de arte, existían una gran variedad de letras tridimensionales con distintos terminados algunos de ellos inclusive con apariencia metálica. Este proceso consistía en cortar el material, se le daban varias pasadas de pintura acrílica y si había defectos o abolladuras se retocaban con la misma pasta que usan los hojalateros de autos, después se lijaba o pulía hasta dejarlo terso. Finalmente, se procedía a pintar con pintura automotriz y si había necesidad se daban varias manos hasta lograr un acabado tipo espejo.

El material que se empleaba era muy liviano (bloques de unicel) y el equipo con el que se “cortaba” era enorme y la herramienta de corte era únicamente un fino alambre caliente que se movía según unos carretes automáticos que seguían las órdenes de una computadora

Aunque el proceso era muy rudimentario el método era muy efectivo. Los rótulos o letras tridimensionales terminaban con aspecto brillante y sedoso, algunos tenían apariencia metálica y la ventaja era que su colocación no era nada difícil ya que los anclajes no debían soportar mucho peso.  Hoy las tecnologías han cambiado, llegaron los routers CNC, existen materiales nuevos y por supuesto llegó la impresión 3D, y aunque los cortadores de espuma CNC siguen existiendo cada vez más existe una tendencia a ser reemplazados por routers o por impresoras 3D.

El éxito de la fabricación de letreros en impresoras 3D es saber utilizar el tipo correcto de material para el trabajo en cuestión. Todos sabemos que la impresión 3D, usa filamentos para crear objetos tridimensionales y existen materiales muy populares y otros no tanto.

Materiales

Los filamentos 3D son tipos especiales de plásticos llamados termoplásticos. Una vez calentado a la temperatura adecuada, los termoplásticos se vuelven flexibles. Es esta flexibilidad la que permite a la impresora esculpir el filamento para crear sus formas antes de que se enfríe. Los dos tipos comunes de filamentos 3D son:

· ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) El acrilonitrilo butadieno estireno o ABS es un derivado del petróleo, este plástico es muy resistente al impacto (golpes) y es muy utilizado en automoción y otros usos tanto industriales como domésticos,  es el material favorito para la fabricación de legos, carcasas de computadoras o contenedores pequeños.

· PLA (ácido poliláctico) El ácido poli-láctico (PLA) es un polímero biodegradable derivado del ácido láctico. El PLA es muy versátil ya que es producido a base de recursos renovables como el maíz, betabel, trigo y otros recursos ricos en almidón. Muchas de sus características son iguales o mejores que muchos plásticos derivados del Petróleo. Lo que lo hace muy útil para una gran variedad de aplicaciones.


Estos dos son los materiales más usados pero existe una enorme lista de otros materiales que logran distintos acabados y sirven para diferentes propósitos.

· Filamento de PET

· Filamento PETT

· Filamento de nylon

· Filamento de PVA

· Filamento de arenisca

· Filamento de madera

· Filamento de metal

· Filamento HIPS

· Filamento de hierro magnético

· Filamento conductor

· Filamento de fibra de carbono

· Filamento TPE

· Resplandor en el filamento oscuro

· Filamento de ánfora

Ventajas

Resistencia y vida útil del producto final.

El proceso de impresión 3D crea componentes duraderos y sólidos. Hay menos uniones, lo que reduce el número de puntos débiles y produce una señalización más duradera.  También es posible mantener la resistencia de un objeto impreso en 3D y reducir los tiempos de producción. Esto se logra produciendo piezas grandes y sólidas con un interior con forma de panal. La estructura de este panal proporciona resistencia al recortar el contenido total de material de cada elemento.

Montaje rápido y fácil.

A diferencia de la impresión en hojas de material que se cortan y fijan juntas, los diseños impresos en 3D incluyen uniones simples que no requieren procesos múltiples para completar. Al igual que los muebles que armamos en casa, las estructuras impresas en 3D pueden incluir seguros y huecos para los tornillos, para que el ensamblaje sea rápido y sencillo.

Fabricación rápida

La señalización y las letras impresas en 3D a menudo se producen de una sola vez. Si bien las letras se imprimen por separado, hay menos etapas involucradas que la mayoría de los otros procesos de impresión. Y dependiendo del diseño y lo que intenta lograr, los plazos de fabricación pueden reducirse considerablemente.

Casi no existe desperdicio de material

La impresión 3D también se conoce como fabricación aditiva. Proceso de colocación de capas de material en formación para construir una forma específica. Debido a que la forma se crea entera, no hay recortes. Los únicos materiales utilizados son los que componen el artículo terminado. Casi sin residuos generados durante el proceso.

Precisión y detalle del producto final.

Anteriormente, el detalle 3D en un letrero debería ser cortado con láser o construido con varias capas de material. Pero la tecnología de impresión 3D ha permitido crear detalles ultra finos con facilidad. Los componentes se crean teniendo en cuenta los detalles, en lugar de agregarlos posteriormente.

Facilidad en la realización de formas complejas.

Mientras que diversas formas complejas pueden requerir de varios procesos para realizarse en routers CNC ya sea mediante la unión de partes, la impresión digital puede generar figuras complejas de una sola vez, sin requerir el pegado de partes o terminados extra para detallar.

Desventajas

No es adecuado para todos los proyectos

Habrá algunas circunstancias, sobre todo en gráficos en 2D, como letreros, en los que la impresión 3D simplemente no sea aplicable. También es importante tener en cuenta el objetivo final de los componentes impresos en 3D. ¿Cuánto tiempo debe durar la señalización? ¿Soportará altas temperaturas, intemperie, sol? Siempre debemos discutir estas preguntas con nuestro fabricante, quién debe proporcionarnos una evaluación honesta de los mejores materiales y el enfoque para lograr los resultados deseados.

Tamaño de ejecución de impresión restringida

De la misma manera que las impresoras de gran formato tienen un ancho máximo, las impresoras 3D tienen limitaciones de tamaño para los objetos que pueden imprimir. Las partes creadas por una impresora 3D dependen del tamaño de la propia impresora, ya que tienen que encajar dentro de ella.

Eso no quiere decir que sea imposible crear estructuras más grandes con una impresora 3D, solo implica crear más componentes que se pueden unir para producir el diseño final.

Alto consumo de energía

De acuerdo con una investigación realizada por la Universidad de Loughborough, las impresoras 3D consumen aproximadamente de 50 a 100 veces más energía que el moldeo por inyección, al fundir plástico con calor o con láser.

La tecnología de impresión 3D es cara

El costo del equipo y los materiales de impresión 3D hacen que la tecnología sea cara. Las impresoras 3D de grado industrial siguen siendo caras y cuestan cientos de miles de dólares, lo que hace que los gastos iniciales de uso de la tecnología sean muy altos. Para una sola máquina, la inversión de capital comienza en decenas de miles de dólares y puede aumentar hasta cientos de miles de dólares o más. Además, los materiales utilizados en las impresoras 3D de calidad comercial son costosos en comparación con los materiales utilizados en la fabricación tradicional.

Materiales limitados

Si bien la impresión 3D es un importante avance en la fabricación, los materiales que pueden usarse aún son limitados, y algunos todavía están en desarrollo. Por ejemplo, el material de impresión 3D de elección es el plástico. Se prefiere el plástico, ya que se puede depositar rápida y fácilmente en capas fundidas para formar el producto final. Sin embargo, el plástico puede variar en capacidad de resistencia y puede no ser mejor para algunos componentes. Algunas compañías ofrecen metal como material, pero las piezas del producto final a menudo no son completamente densas.

5. Emisiones nocivas

De acuerdo con los investigadores del Instituto de Tecnología de Illinois, las impresoras 3D utilizadas en lugares cerrados, pueden generar emisiones potencialmente tóxicas y partículas cancerígenas. Un estudio en 2013 mostró que las impresoras de escritorio 3D podrían emitir grandes cantidades de partículas ultrafinas y algunos compuestos orgánicos volátiles peligrosos durante la impresión. Las impresoras emitieron 20 mil millones de partículas ultrafinas por minuto usando filamento de PLA, y el ABS emitió hasta 200 mil millones de partículas por minuto. Las radiaciones emitidas son similares a quemar un cigarrillo y pueden asentarse en el torrente sanguíneo o en los pulmones, lo que presenta riesgos para la salud, como el cáncer y otras dolencias.

6. Demasiada confianza en el plástico

Aunque el uso de plástico en bruto reduce la generación de desechos, las máquinas aún dejan algo de plástico sin usar o el exceso en las camas de impresión. El PLA es biodegradable, pero el filamento de ABS sigue siendo el tipo de plástico más utilizado. El subproducto plástico termina en vertederos que afectan negativamente al medio ambiente. Además, el plástico limita el tipo de productos que pueden crearse a partir del material. Las futuras impresoras 3D necesitarán usar otros materiales como metal (como lo hacen actualmente algunos) o compuestos de carbono para ser más útiles para fabricantes y consumidores por igual.
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7. Las impresoras 3D son lentas

Si bien las impresoras 3D son ilimitadas para la personalización masiva, son lentas cuando se trata de fabricar muchos objetos. Según el tamaño y la calidad de la impresora, la impresión puede demorar entre varias horas y días. Cuanto mayor es el trabajo involucrado con el desarrollo de productos, más lentas son las impresoras. Las empresas que reciben pedidos para personalizar y realizar impresiones en 3D utilizando una variedad de productos pueden demorar varias semanas para imprimir, según los materiales utilizados.

Hemos visto que las impresoras 3D hacen de todo, desde juguetes hasta joyería y comida, pero la industria de la señalización y rotulación para el comercio minorista es tal vez el mercado más grande. Es tan grande que esta industria exige impresoras 3D de gran tamaño, de tal forma que puedan imprimir piezas enteras de muebles y esculturas. Las letras de canal, las fachadas, las lámparas, las figuras de acción y los maniquíes encajan en la idea de la impresión 3D a tamaño real en señalización y venta minorista.

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