Tipos de impresoras 3D: FDM, resina y sinterizado

Cuando llega un soporte roto al taller, la primera decisión no es de máquina: es de proceso. Un buje que va a girar contra un eje de acero, una carcasa que va a vivir sobre el tablero de un coche en verano y una tapa con letras grabadas de medio milímetro son tres problemas distintos. Las tres tecnologías que hay sobre la mesa fallan en cosas distintas, y en eso consiste elegir.

Son tres familias las que resuelven casi todo el trabajo de refacción en polímero: extrusión de filamento (FDM), fotopolimerización de resina (SLA, DLP y MSLA) y sinterizado de polvo de poliamida (SLS y MJF). No son generaciones de lo mismo, no es que una sea más moderna que otra. Una funde una hebra y la apila. Otra cura resina líquida con luz. La tercera fusiona polvo dentro de un lecho caliente. Física distinta, defectos distintos.

Lo que sigue las compara por lo que decide el resultado de una refacción: cómo se construye la pieza, qué geometría permite, cómo se comporta bajo carga, qué acabado deja y cómo envejece. Las marcas no aparecen, porque no cambian nada de eso.

FDM: hebra fundida y apilada

La extrusión de filamento funde una hebra de termoplástico —el estándar es 1.75 mm de diámetro— y la deposita en trayectorias sobre una cama, capa sobre capa. Las alturas de capa habituales van de 0.12 a 0.3 mm, con boquilla de 0.4 mm como referencia y de 0.6 u 0.8 mm cuando importa más el grosor de pared que el detalle.

Su ventaja real no es el costo: es el catálogo de materiales. Es el único de los tres procesos donde se elige, para la misma pieza y en la misma máquina, entre un plástico fácil, uno resistente al calor, uno tenaz, uno flexible y uno cargado con fibra. Un engrane en nylon, un soporte en ASA que va a estar al sol y un tope en TPU salen del mismo equipo cambiando carrete y perfil de impresión.

La geometría tiene dos límites claros. El primero son los voladizos: pasados unos 45 grados respecto a la vertical, la capa nueva se apoya en el aire y necesita soporte, y el soporte deja marca. El segundo es el detalle fino. Un nervio más delgado que la boquilla no existe, y un texto grabado de tres décimas se pierde.

El defecto característico del FDM está en la unión entre capas. Dentro de una capa el material fluye continuo; de una capa a la siguiente hay una soldadura hecha con el calor que queda. Ese plano es el punto débil, y por eso la orientación de la pieza en la cama pesa más que casi cualquier ajuste de máquina. El detalle está en las reglas de diseño para impresión 3D.

Resuelve bien: soportes, carcasas, tapas, rejillas, bujes, engranes de actuador, guías, separadores y en general la refacción donde mandan la resistencia mecánica y la elección de material.

Resina SLA, DLP y MSLA: líquido curado con luz

Aquí no hay hebra. Hay un tanque de resina fotosensible y una fuente de luz que la solidifica sección por sección: un láser que la recorre punto por punto (SLA), un proyector (DLP) o una pantalla que enmascara toda la sección de un golpe (MSLA). Las capas típicas van de 0.02 a 0.1 mm, un orden de magnitud por debajo del FDM.

El resultado se nota al tacto: aristas limpias, superficies casi sin escalón y detalles que la extrusión no puede formar. Roscas finas, textos pequeños, grabados, geometría orgánica. Para una pieza estética o de definición, no hay comparación.

La contrapartida es mecánica. Una resina rígida corriente es dura pero frágil: aguanta compresión y se parte con el impacto o con la flexión repetida. Hay resinas técnicas más tenaces o con mejor comportamiento en caliente, y siguen quedando lejos de una poliamida en tenacidad. Además envejecen: la luz ultravioleta las sigue curando, así que con el tiempo se vuelven más quebradizas y cambian de color. Una pieza de resina en el tablero de un coche, con sol directo, no es una buena idea.

Casi todo lo que se imprime en resina lleva soportes, porque la pieza se levanta del tanque colgando, y después lavado y curado final. Es un proceso con más manejo manual que el FDM.

Resuelve bien: piezas pequeñas de detalle, embellecedores, botones, patrones para molde, modelos de verificación de ajuste, y todo aquello donde manda la definición y la carga es baja.

Sinterizado SLS y MJF: polvo de poliamida fusionado

El tercer proceso trabaja con polvo. La pieza se construye dentro de un lecho de poliamida en polvo —PA12 es el material de referencia— que se mantiene caliente, cerca de su punto de fusión. Un láser fusiona la sección (SLS) o un cabezal deposita un agente absorbente y una lámpara aporta la energía (MJF). El polvo que no se fusiona queda sosteniendo la pieza mientras se construye.

Esa última frase es la clave de todo el proceso: no hacen falta soportes. La pieza flota en su propio polvo, así que se pueden hacer geometrías que en FDM obligarían a soportar media pieza. Canales internos, celosías, ganchos, bisagras impresas de una sola vez, conjuntos que salen ya montados.

Mecánicamente la pieza es homogénea. La dirección de construcción no desaparece por completo, pero el resultado está mucho más cerca de un plástico moldeado que de un apilado de capas. Una poliamida sinterizada es tenaz, tolera el roce y aguanta flexión repetida sin partirse, que es justo lo que se le pide a un clip o a una lengüeta.

El acabado es mate, ligeramente arenoso y algo poroso, sin brillo. Se puede lijar, sellar y pintar —el camino completo está en post-proceso de lijado, sellado y pintura—, pero de fábrica tiene textura. Y la lógica del proceso no es unitaria: la máquina construye un lecho entero, así que rinde cuando hay varias piezas o cuando la geometría no se puede resolver de otra manera.

Resuelve bien: piezas con clips y lengüetas que flexionan, geometría compleja, conjuntos que en FDM habría que partir y unir, series pequeñas repetidas.

Las tres, lado a lado

Proceso	Cómo construye	Resistencia	Acabado y soportes
FDM	Hebra fundida apilada en capas de 0.12 a 0.3 mm	La mejor por variedad de material: PETG, ABS, ASA, nylon, PA-CF, TPU	Escalón de capa visible; voladizos pasados 45 grados piden soporte
Resina	Resina líquida curada con luz en capas de 0.02 a 0.1 mm	Dura pero frágil; mala en impacto y flexión repetida; envejece con el sol	El mejor detalle y superficie; casi siempre con soportes, lavado y curado
Sinterizado	Polvo de poliamida fusionado en un lecho caliente	Tenaz y homogénea; buena en flexión repetida y roce	Mate y algo poroso; sin soportes, la geometría es casi libre

La tabla resuelve la mayoría de los casos. Los que no resuelve son los que mezclan requisitos: una pieza que necesita detalle fino y además aguantar golpes, por ejemplo. Ahí se decide por el requisito que más duele si falla.

El error más repetido no es elegir mal la tecnología: es elegir bien la tecnología y mal el material. Una carcasa impresa en FDM con PLA falla igual que si se hubiera hecho en resina, porque el problema nunca estuvo en la máquina. Primero se define el material que el uso exige, y después el proceso que sabe trabajar ese material.

La anisotropía decide más que el equipo

Una pieza impresa no resiste lo mismo en todas las direcciones. En FDM y en resina hay un plano débil —el de las capas— y la grieta lo sigue casi siempre. Es un hecho del proceso, no un defecto de fabricación.

Lo que sí se puede hacer es colocar ese plano donde no estorbe. Un gancho que va a soportar tracción se orienta con las capas cruzando el esfuerzo, no paralelas a él. Un poste de tornillo se orienta para que el apriete no abra las capas. Ese criterio cambia la vida de la pieza sin cambiar ni el material ni la máquina, y por eso una pieza bien orientada en un equipo modesto aguanta más que una mal orientada en un equipo caro.

En sinterizado el efecto es mucho menor, y es una de las razones para llevar ahí una pieza que va a flexionar de forma repetida. La otra razón es que no hace falta partirla para poder imprimirla.

Piezas metálicas: eso es maquila

Existen procesos de fabricación aditiva en metal, con lecho de polvo metálico y láser o haz de electrones. Son equipos industriales, con instalaciones, atmósfera controlada y un post-proceso propio de tratamiento térmico y mecanizado de acabado. No son una variante de una máquina de polímero.

Cuando la refacción tiene que ser de metal —un eje que transmite par, una pieza sometida a temperatura alta, cualquier cosa con función estructural— el camino sensato es maquila especializada: mecanizado por arranque de viruta, fundición o aditiva metálica en un proveedor dedicado. Muchas veces se parte del mismo modelo CAD que se levanta con ingeniería inversa y escaneo 3D, y el modelo sirve igual para una vía que para la otra.

Y hay una línea que no se cruza con ningún proceso de polímero: frenos, dirección, suspensión, elementos estructurales y cualquier pieza en contacto con combustible o con el escape. Eso no se imprime.

Cómo se elige para una refacción concreta

En la práctica el orden de preguntas es corto. ¿La pieza aguanta carga, roce o calor? Entonces FDM en material técnico, y la conversación se mueve al material. ¿Es una pieza chica donde manda el detalle y la carga es despreciable? Resina. ¿Tiene clips que flexionan, geometría interna o hay que repetirla varias veces igual? Sinterizado en PA12.

Después vienen los ajustes, que no son un detalle menor: el mismo modelo, el mismo material y la misma máquina dan piezas muy distintas según perímetros, relleno y orientación, como se explica en los ajustes del slicer que deciden si la pieza aguanta. Y si la duda es qué equipo comprar para hacer este trabajo en casa, la lista de lo que hay que mirar de verdad está en qué mirar al comprar una impresora 3D para refacciones. Para escoger entre plásticos comunes, la guía de filamentos PLA, PETG, ABS y ASA es el siguiente paso.

Para una refacción concreta, lo que hace falta para decidir el proceso es la pieza o buenas fotos de ella, la función que cumple montada y el ambiente en el que trabaja: temperatura, sol, aceite, roce, golpes. Con eso se define material y proceso en el mismo movimiento. El servicio de impresión 3D de refacciones explica qué se envía y en qué formato.