Guía · Actualizado · Read in English
¿Qué es la impresión 3D en arena?
La impresión 3D en arena, también llamada binder jetting (inyección de aglutinante), crea una pieza con capas delgadas de arena fina que un aglutinante líquido une solo donde existe la pieza. No hay moldes ni utillaje. Las fundiciones la usan para imprimir moldes de fundición; nosotros, para hacer la pieza en sí, en arena de cuarzo negra, de hasta 1800 × 1000 × 700 mm en una sola impresión.
La impresión 3D en arena es binder jetting (inyección de aglutinante) con arena. Una impresora extiende una capa delgada de arena fina sobre la caja de impresión. Después, un cabezal muy parecido al de una impresora de tinta deposita un aglutinante líquido solo donde existe la pieza. Encima se extiende otra capa de arena y el cabezal imprime la siguiente sección. Al terminar, la pieza queda dentro de un bloque de arena suelta. Se saca, se retira la arena suelta y ahí está la forma.
El binder jetting es una de las siete categorías de proceso que recoge la ISO/ASTM 52900, la norma internacional de vocabulario de la fabricación aditiva. Nació de una investigación del MIT a finales de los años ochenta y se patentó en 1993 como «three-dimensional printing» (impresión tridimensional). Hoy es la forma en que las fundiciones imprimen moldes y machos de arena para fundir metal: formas complejas, sin modelos de madera, sin utillaje. En Blacksand, la misma tecnología hace la pieza terminada.
Cómo se imprime una pieza
- Extender. Se extiende una capa delgada de arena de cuarzo negra, de unos 0,28 mm, sobre toda la caja de impresión.
- Imprimir. El cabezal dibuja una sección de la pieza. La arena que queda fuera de esa sección sigue suelta y lo mantiene todo en su sitio.
- Resina. Cuando la pieza sale de la impresora, la resina empapa la forma impresa y la endurece. La arena recién impresa, sin tratar, se parte. Con resina, aguanta.
- Acabado. Se cepilla la arena suelta y la superficie se termina a mano. La arena suelta vuelve al stock para la siguiente impresión.
Lo que hace bien
- Tamaño. Una sola impresión llega a 1800 × 1000 × 700 mm. Una mesa de comedor, una consola o una butaca pueden salir de la impresora en una sola pieza. Lo que sea más grande se imprime por partes y se une.
- Formas complejas sin coste extra. Celosías, contrasalidas, huecos y canales internos se imprimen en el mismo tiempo que un bloque liso. El precio va por peso, no por dificultad, así que una celosía suele costar menos que una forma maciza.
- Sin moldes, sin mínimo. Sin utillaje, una pieza y una serie completa empiezan igual. No hay pedido mínimo.
- Detalles integrados. Canales para cables, puntos de anclaje para piezas de pared, espigas, encajes y tapas se dibujan en el archivo y se imprimen con la pieza.
- Varias piezas en una impresión. La arena suelta sostiene piezas a cualquier altura, así que una misma impresión puede llevar una lámpara de pie y llenar con jarrones el espacio que la rodea.
Para qué no está pensada
- Piezas mecánicas pequeñas.
- Superficies pulidas a espejo.
- Paredes muy finas. Las paredes de 5 mm o más se imprimen tal como se dibujan.
- Comida o bebida. Las piezas son para uso en interior y se mantienen secas, salvo que la ficha del producto diga otra cosa.
Cómo es una pieza impresa
La superficie es el propio material: mate y mineral, absorbe la luz y no lleva pintura ni recubrimiento. Si te acercas, ves el grano, pequeños poros y ligeros cambios de tono y de brillo. La arena es lo bastante fina como para que las curvas se vean suaves, no escalonadas.
Es pesada en la mano. El material es denso, así que tarda en calentarse y tarda en enfriarse, y un panel con forma llega a cambiar cómo suena una habitación. En crudo, la arena absorbe el agua. Sellada, el agua forma gotas y se retira con un paño. Por eso se sellan las piezas que van a estar en contacto con agua.
La impresión 3D en arena frente a otras formas de hacer una pieza
| Impresión 3D en arena | Impresión 3D en plástico (FDM) | Moldeo | Talla | |
|---|---|---|---|---|
| Moldes o utillaje | Ninguno | Ninguno | Un molde por forma | Ninguno |
| Superficie | Mate, mineral, el propio material | Líneas visibles, plástico | La define el molde | Marcas de herramienta o pulido |
| Huecos y canales internos | Sí | Sí, con soportes | Difícil | Muy difícil |
| Una pieza o una serie | Misma tarifa por kilo | Bajo coste por pieza | El coste del molde se reparte entre muchas | Horas por pieza |
| Uso típico a escala de mobiliario | Mesas, asientos, iluminación, objetos | Prototipos, piezas pequeñas | Hormigón, resina, metal | Piedra, madera |
Cuánto cuesta
En Blacksand, cada pieza tiene un precio por peso, con una única tarifa para todos los diseñadores: 158 € por kilo, IVA incluido. No hay gastos de preparación ni costes de utillaje. Algunos ejemplos reales de la Sand Store:
- Un portavelas de 0,53 kg: unos 84 €.
- Un jarrón de 2,3 kg: unos 363 €.
- Una mesa de centro de 32,7 kg: unos 5.160 €.
Los componentes que se montan en la pieza, como sobres de cristal, kits de iluminación o fijaciones de pared, se suman a su propio precio publicado. Tienes el desglose completo en ¿Cuánto cuesta la impresión 3D en arena?
Quién la usa
Las fundiciones llevan años usando la impresión en arena para hacer moldes y machos de piezas de metal. En diseño es más reciente. En Blacksand, un colectivo de diseñadores de ciudades de toda Europa y de más allá la usa para mesas auxiliares, consolas, mesas de centro, iluminación, jarrones, portavelas, relojes y escultura, todo en la misma arena de cuarzo negra. Arquitectos e interioristas la usan para piezas hechas para un proyecto, desde un solo objeto hasta una sala entera en un único material.
Visita la Sand Store para ver piezas que puedes pedir, o la página Production para que imprimamos tu propio diseño.
Preguntas
¿La impresión 3D en arena es lo mismo que el binder jetting?
Sí. Binder jetting es el nombre del proceso. La impresión 3D en arena es binder jetting con arena como polvo.
¿Qué tamaño puede tener una pieza impresa en 3D en arena?
En Blacksand, una impresión llega a 1800 × 1000 × 700 mm. Las piezas más grandes se imprimen por partes y se unen.
¿Es resistente una pieza impresa en 3D en arena?
La arena recién impresa es frágil. Tras la infiltración de resina es una pieza sólida y densa, maciza en todo su interior salvo que se diseñe hueca. Las partes delicadas se imprimen dentro de una jaula protectora que se corta después.
¿Qué archivos se pueden imprimir?
Un archivo 3D en STEP, OBJ, STL o 3DM, o un boceto con medidas. Cada archivo pasa por una revisión de diseño antes de imprimirse.
¿De qué color es?
Todas las piezas de Blacksand son de arena de cuarzo negra. El color es el propio material, no un recubrimiento.
¿Cuánto tarda?
La mayoría de las piezas están listas en 4-6 semanas, desde la revisión del archivo hasta la entrega.
Fuentes: Norma de vocabulario ISO/ASTM 52900 · Patente de EE. UU. 5.204.055, técnicas de impresión tridimensional (1993) · MIT Mechanical Engineering
Siguientes pasos
