Procesos de Fabricación Avanzada: FDM, Corte Láser y Mecanizado Químico

Fabricación por Deposición Fundida (FDM)

Definición y Mecanismo

El FDM es un proceso de impresión 3D en el que un filamento termoplástico (por ejemplo, PLA o ABS) se funde mediante una boquilla caliente y se deposita capa por capa sobre una plataforma para construir una pieza tridimensional.

• El cabezal extrusor se mueve según las coordenadas del diseño 3D.
• El material se solidifica rápidamente tras la deposición, permitiendo construir estructuras complejas.
• Las capas se van acumulando desde la base hasta la forma final del objeto.

Características y Limitaciones del FDM

Ventajas

• Bajo costo de máquina y material.
• Ideal para prototipos rápidos.
• Fácil de usar y mantener.
• Compatible con varios plásticos.

Desventajas

• Acabado superficial rugoso (requiere posprocesado).
• Menos precisión comparado con otros métodos (como SLA).
• Piezas menos resistentes mecánicamente.
• Limitaciones para detalles muy finos o geometrías complejas sin soportes.

Corte y Grabado Láser

Definición

Es un proceso de mecanizado térmico que utiliza un haz de luz láser muy concentrado para cortar o grabar materiales.

¿Cómo funciona?

1. Se genera un haz láser en un resonador (normalmente con CO₂, Nd:YAG, fibra, etc.).
2. El haz se dirige mediante espejos y se enfoca con una lente sobre la superficie del material.
3. El láser calienta, funde o vaporiza el material en el punto de contacto.
4. Se puede usar un gas auxiliar (como oxígeno o nitrógeno) para eliminar el material fundido y limpiar el corte.

Pros y Contras del Corte Láser

Ventajas

• Gran precisión y calidad de corte.
• No hay contacto físico con la pieza (sin desgaste de herramienta).
• Puede cortar metales, plásticos, madera, cerámicas y más.
• Posibilidad de automatización completa.

Limitaciones

• Alto coste del equipo y mantenimiento.
• Puede generar zonas afectadas térmicamente.
• No recomendable para materiales altamente reflectivos (sin ajustes especiales).

Mecanizado por Ataque Químico (Chemical Etching)

¿Qué es?

Es un proceso de mecanizado químico donde se elimina material selectivamente mediante una solución corrosiva.

Proceso de Funcionamiento

1. Se aplica una capa de material protector (resistente al químico) sobre toda la superficie de la pieza.
2. Se elimina esta capa protectora únicamente en las zonas donde se quiere eliminar material (usando máscaras o fotolitografía).
3. Se sumerge la pieza en una solución química (ácido o base) que disuelve el material expuesto.
4. Se retira el protector, quedando la geometría deseada.