10.5: Binder
Jetting
La inyección de Aglutinante (Binder Jetting) es una tecnología de
fabricación aditiva similar a las de fusión de lecho de polvo (Powder Bed Fusion) pero con la
diferencia de que consigue la fusión de materiales no mediante calor, sino
mediante la adición de un material aglutinante que une entre sí las distintas
partículas de polvo.
El funcionamiento es muy sencillo: se
extiende la capa inicial de material en polvo (normalmente plásticos, arenas o
cristales, pero también existe con algunos metales); a continuación se dibuja
sobre ella la capa de material a unir con el aglutinante en forma
líquida/viscosa; adicionalmente se inyecta también tinta (con la misma
tecnología de inyección de tinta que las impresoras de papel) para dar un color
determinado a la capa o parte de ella. Una vez finalizada una capa, se mueve la
plataforma hacia abajo, y se comienza de nuevo extendiendo una nueva capa de
polvo.
Figura 103: Esquema
de funcionamiento de la tecnología de Inyección de Aglutinante.
Finalmente, suele ser bastante común
añadir un paso de post-producción en forma de “baño” en el que un líquido final
tapa los posibles poros de la pieza y mejora su terminación.
Así, sus principales ventajas son:
a) La posibilidad de obtener piezas muy coloridas, de gran atractivo
visual, al poderse variar el color no sólo a nivel de capa sino prácticamente a
nivel de vóxel.
b) Al igual que otras tecnologías que fusionan un lecho de polvo, no
necesita soportes, puesto que el polvo no fundido de capas inferiores sujeta
las superiores.
c) Al no emplear calor como hacen otras tecnologías, no crea estrés
adicional en los materiales, y tiene menos problemas de deformación (warping).
d) La velocidad de inyectar aglutinante y tinta es alta en
comparación con SLS.
e) Al no requerir una gran cámara que mantenga la temperatura
estable, tiene la posibilidad de generar objetos de gran tamaño.
Sin embargo, tiene también sus
inconvenientes:
a) Dependiendo del material, generalmente requiere un paso de
post-proceso bastante costoso. Para materiales plásticos típicamente se añade
algún baño de acrílico o similar que tape los poros y mejore el colorido. Para
materiales metálicos suele tener una fase de tratamiento de calor y/o infiltración
con algún otro metal que tenga un punto de fusión bajo, como el bronce, para
mejorar sus propiedades. Naturalmente, en todos los casos es necesario una fase
de extracción en la que se limpia la pieza de los polvos sobrantes.
b) Generalmente las piezas, aún con tratamiento posterior, son menos
resistentes mecánicamente hablando que las generadas con otras tecnologías.
c) La superficie suele tener un alto grado de porosidad (de ahí el
tratamiento posterior), y tiene peor acabado que otras tecnologías como SLA.
d) En comparación con otras tecnologías hay un menor número de
materiales disponibles.
Las aplicaciones principales de esta
tecnología son: prototipado rápido para la industria, modelos a color de
diseños, creación de grandes moldes y piezas de metal de bajo coste.