SLS vs. DMLS Impresión 3D – Una comparación exhaustiva

SLS-y-MDLS-Componentes-Aplicaciones

Diferentes tipos de tecnologías de impresión 3D continúan impulsando la innovación en los sectores de diseño, fabricación y distribución. Si eres un participante de la industria, es crítico que entiendas cómo funcionan estas tecnologías y en qué se diferencian unas de otras. En esta publicación, comparamos la Sinterización Selectiva por Láser (SLS) con la Sinterización Selectiva por Láser de Metal Directo (DMLS), o simplemente SLS vs. DMLS.

En la publicación, comparamos sus ventajas y desventajas. También explicamos sus diversas aplicaciones industriales.

Finalmente, para guiarte en tu proceso de toma de decisiones, te proporcionamos una tabla resumen que compara las similitudes y diferencias entre estos dos procesos de impresión 3D.

1. SLS vs. DMLS – Visión general

Esquema del funcionamiento de la sinterización selectiva por láser

SLS y DMLS son procesos de fabricación aditiva y son tipos comunes de Tecnología de Fusión de Polvo por Láser (LPBF). ¿Cómo funcionan y en qué se diferencian o se asemejan entre sí? ¡Descubrámoslo!

1.1 Proceso de Impresión 3D SLS

SLS es uno de los procesos de fabricación aditiva más ampliamente utilizados en el que tu material de polvo plástico seleccionado se calienta y con la ayuda de un haz láser enfocado, las partículas se unen atómicamente capa por capa para formar un componente sólido.

En términos simples, el proceso de sinterización no implica la fusión de los materiales en polvo. En lugar de eso, utiliza calor y presión para combinar las partículas y formar un producto sólido.

La impresión 3D SLS generalmente se asocia con impresoras que trabajan específicamente con materiales de polvo plástico.

Interesantemente, aún puedes utilizar el proceso de impresión 3D SLS para imprimir algunas piezas combinando polvo plástico con cierto polvo metálico.

Por ejemplo, Alumide, que es una combinación de Poliamida (nylon) y partículas de aluminio, se puede utilizar para producir prototipos robustos, modelos ilustrativos o componentes funcionales.

1.2 Impresión 3D DMLS

fabricación aditiva-DMLS

En cuanto al proceso, DMLS, también conocido como Formación de Metal Directa por Láser (DLMF), o Fusión de Metal por Láser (LMF), trabaja basándose en la misma tecnología que SLS, pero utiliza polvo metálico seleccionado que debe ser fundido por un láser de alta potencia para luego fundirse y formar piezas sólidas.

Entonces, para la impresión DMLS, necesitarás una impresora 3D especial capaz de imprimir tus materiales de polvo metálico deseados.

1.3 SLS vs. DMLS – Materiales en Polvo Comunes

1.3.1 Materiales Comunes de Impresión SLS

Los materiales más populares a considerar para tus procesos de impresión 3D SLS incluyen:

  • Nylon o Poliamida 11
  • Nylon/Poli amida 12 -CF/GF
  • Poliétercetona­cetona (PKK)
  • Polipropeno/Poli propileno (PP)
  • Partículas de Poliamida y Aluminio – Alumide
  • TPU (Poliuretano Termoplástico)
1.3.2 Características del Material SLS

Los materiales SLS comúnmente utilizados son conocidos por su durabilidad y deseables propiedades mecánicas y térmicas. También son resistentes a una amplia gama de productos químicos.

1.3.2 Materiales Comunes de Impresión DMLS

Algunos de los materiales en polvo más comunes que encontrará adecuados para su proyecto de impresión 3D DMLS incluyen

  • Acero inoxidable
  • Titanio
  • Aluminio
  • Aleación de níquel
  • Inconel

1.3.3 Propiedades de los Materiales DMLS

Notará que los materiales metálicos más comúnmente utilizados para el proceso de impresión 3D DMLS tienen propiedades que se adaptan a las aplicaciones de las piezas impresas.

Estas propiedades incluyen, entre otras:

  • Resistencia a la tracción
  • Dureza
  • Ductilidad
  • Rigidez
  • Temperatura de distorsión térmica

1.4 Impresoras SLS vs. DMLS – Especificaciones del Material

Ninguna impresora 3D SLS o impresora DMLS funciona con todos sus materiales en polvo.

Por ejemplo, ciertas impresoras 3D SLS solo serán adecuadas para tipos específicos de materiales en polvo plástico.

Del mismo modo, diferentes impresoras DMLS están diseñadas para tipos especificados de materiales.

1.5 Comparaciones Relacionadas de Impresión 3D – SLS vs. SLM & DMLS vs. SLM

Algunos de los procesos de impresión 3D relacionados que no se deben confundir entre sí son SLS vs. SLM y DMLS vs. SLM.

Para distinguir fácilmente estos métodos de impresión, simplemente tome nota de lo siguiente:

  • Como se ha mencionado, para SLS y DMLS, los materiales en polvo (plástico y metal en polvo respectivamente) se fusionan atómicamente capa por capa mediante energía láser. No se requiere una fusión previa de materiales.
  • En Fusión Selectiva por Láser (SLM), el polvo de metal se calienta primero hasta su punto de fusión mediante un láser de alta energía antes de fundirse para formar un producto sólido.

2. SLS vs. DMLS – Ventajas y Desventajas

2.1 Ventajas de SLS en comparación con DMLS

SLS-3D-Versatilidad de impresión

2.1.1 Versatilidad de productos y materiales

SLS le proporciona una mayor versatilidad de productos, ya que puede producir una amplia gama de productos en comparación con DMLS. También permite la creación de componentes o prototipos más complejos que DMLS.

Además, SLS le permite utilizar una amplia gama de materiales en polvo como plástico, cerámica y metal.

2.1.2 Producción rentable

En comparación con DMLS, SLS es más rentable en lo que respecta a la producción de componentes o prototipos complejos. En términos de equipo, las impresoras 3D SLS son mucho más baratas en comparación con las impresoras 3D DMLS.

Además, SLS utiliza materiales mucho más baratos. Tampoco requiere gastos adicionales de herramientas, y su costo de postprocesamiento es mucho menor.

2.1.3 Mayor capacidad de producción más rápida

Si bien no hay una diferencia notable en la velocidad de impresión de SLS y MDLS, la capacidad de producción general de SLS es más rápida.

 

Esto se debe a sus requisitos de calentamiento más bajos. Debido a que no requiere soporte de impresión y los requisitos de postprocesamiento no son complejos, su tiempo de producción se utilizará de manera más eficiente.

2.1.4 Volumen de impresión 3D más alto

Con la impresión 3D SLS, obtiene un volumen de impresión 3D más alto que con DMLS. Esto significa que puede producir productos o componentes mucho más grandes de los que puede lograr con DMLS.

2.1.5 Impresión en varios colores | Facilidad para colorear y tenir

Debido a que SLS implica el calentamiento y la unión de partículas, es posible configurarlo fácilmente para imprimir diferentes colores en diferentes partes de un solo componente que se está produciendo. Esto no es posible con DMLS.

 

Debido a que SLS produce piezas porosas, el tenido y el coloreado de sus productos impresos se puede hacer de manera más efectiva.

2.1.6 No se requiere soporte de impresión

Cuando se utiliza SLS, no se requiere ningún soporte de impresión en 3D. Esto se debe a que el polvo no utilizado dentro de la cámara de impresión proporciona un soporte adecuado para las piezas que se están imprimiendo. Por lo tanto, esto le ahorra costos de producción.

2.2 Desventajas de SLS

La impresión SLS tiene las siguientes limitaciones en comparación con DMLS:

2.2.1 Limitación de componentes de plástico

Optar por adoptar el proceso SLS lo limita a utilizar solo plásticos como material principal de impresión. Por lo tanto, debido a esta limitación, también se limita la gama de productos que puede producir o crear.

2.2.2 Componentes menos resistentes y de baja resistencia al calor

Los componentes fabricados mediante SLS son menos resistentes en comparación con DMLS. Esto se debe a la naturaleza de los materiales crudos utilizados, que son principalmente plásticos.

Por lo tanto, los componentes producidos no son adecuados para aplicaciones que exijan alta precisión, alta resistencia o resistencia a altas temperaturas.

2.2.3 Menor resolución de impresora

La impresión SLS produce componentes con menor resolución. Por lo tanto, sus piezas producidas serán menos detalladas en comparación con el proceso DMLS.

2.2.4 Menor reciclabilidad de polvo de producción

La tasa a la que puede reciclar polvo no sinterizado es menor que en el proceso de impresión DMLS. Más del 80% del polvo no sinterizado no se puede reciclar.

Entonces, esto significa que necesitará más polvo para sus proyectos de impresión, lo que conlleva un mayor gasto en materiales de producción.

2.2.5 Produce más polvo

El proceso de impresión SLS le expone a más polvo en comparación con DMLS. Esto puede tener impactos negativos en su salud o en la del operador de su máquina de impresión.

2.3 Ventajas de DMLS en comparación con SLS

Estas son algunas de las principales ventajas que obtendrá al elegir la impresión DMLS sobre SLS:

2.3.1 Se pueden imprimir múltiples materiales

A diferencia de la impresión SLS, donde estará limitado por la elección del material, DMLS le proporciona una amplia gama de opciones en cuanto a la selección del material. Por lo tanto, le permite producir una gama más amplia de componentes complejos.

2.3.2 Propiedad mecánica superior de componentes

Debido a que DMLS utiliza material en polvo de metal, las piezas producidas por el proceso de impresión 3D son superiores en cuanto a resistencia mecánica.
Las piezas producidas también son más densas y homogéneas. Esto se debe principalmente a las temperaturas más altas del láser y la potencia que se requieren para fundir y fusionar las piezas.

2.3.3 Mayor resolución de impresión

En comparación con SLS, la impresora 3D DMLS puede imprimir productos de mayor resolución. Esto es más deseable si estás interesado en producir componentes con detalles más finos o con características más intrincadas.

Y por lo tanto, esto hace que la DMLS sea una mejor opción si tu proyecto requiere un mayor nivel de precisión con detalles de impresión más ricos.

2.3.4 Mayor reciclabilidad del polvo usado

Al utilizar el proceso de impresión DMLS, puedes reciclar el 100% del material de polvo metálico usado, lo cual no es el caso con SLS. Esto se debe principalmente a que el polvo no utilizado no está expuesto a la oxidación durante el proceso de impresión.

Por lo tanto, en términos de uso de material, DMLS es una tecnología de impresión 3D más rentable.

2.4 Desventajas de DMLS en comparación con SLS

A pesar de sus diversas ventajas, la DMLS también tiene su parte justa de inconvenientes que debes tener en cuenta. Estos incluyen:

2.4.1 Mayor costo de producción

Al elegir DMLS como tu opción de impresión 3D, debes estar preparado para incurrir en más costos al adquirir su impresora 3D y los materiales en comparación con SLS.

La impresión DMLS también es un proceso más complejo y demanda una mayor energía de producción. Por lo tanto, es nuevamente más costoso en términos de consumo de energía, y según sus requisitos de mantenimiento.

2.4.2 Requiere soporte de impresión

Siendo un proceso complejo, la impresión DMLS requiere que tengas estructuras de soporte en su lugar. La creación y eliminación de estas estructuras requieren más tiempo y hacen que la producción de piezas sea mayor que en SLS.

2.4.3 Solo imprime en color metálico

Con el proceso de producto DMLS, tus componentes impresos estarán solo en colores metálicos.

Esto se debe a que la tecnología de impresión 3D no puede imprimir tus colores deseados en diferentes partes de tus componentes.

2.4.4 Componentes más porosos

A diferencia de SLS, las piezas producidas por DMLS son más porosas en comparación con otros procesos de impresión 3D. Esto tiene un efecto más negativo en la durabilidad, resistencia mecánica y estabilidad térmica de los componentes.

2.4.5 Volumen de impresión más pequeño

En comparación con SLS, el volumen de impresión de la impresión 3D DMLS es más pequeño, lo que limita la producción de piezas más pequeñas.

3. SLS vs. DMLS – Aplicaciones

fabricación aditiva de piezas complejas de motor

3.1 Aplicaciones de la impresora 3D SLS

A continuación, se muestran algunos de los principales sectores e industrias donde se aplica el proceso de impresión SLS:

3.1.1 Sector médico y de atención médica

La impresión 3D por sinterización láser selectiva se utiliza en los sectores médico y de atención médica, especialmente en los campos dentales, de ortopedia y cirugía neurológica.

La tecnología se utiliza ampliamente para prototipado funcional, y producción de instrumentos quirúrgicos, herramientas, implantes, prótesis, órtesis y partes anatómicas, entre otros.

3.1.2 Industria electrónica

La impresión 3D SLS también tiene su presencia en la industria electrónica, donde se encuentra su uso en la producción de una amplia gama de componentes, como equipos electrónicos personalizados, instrumentos electrónicos como saxofones eléctricos, conectores y carcasas complejas para dispositivos electrónicos.

3.1.3 Industria del embalaje

En la industria del embalaje, el uso de la impresión 3D SLS está ganando rápidamente terreno, especialmente en los sectores de producción de alimentos.
Por ejemplo, las empresas de procesamiento de alimentos utilizan la tecnología para producir contenedores de prototipos de plástico como muestras para la evaluación de sus productos por parte de sus clientes objetivo.

3.1.4 Sector Militar

Algunos componentes del equipo militar, como armas, vehículos, banqueros y otras máquinas de combate, tienen piezas complejas que se producen utilizando la tecnología de impresión 3D SLS.

La tecnología también permite la producción de componentes personalizados para adaptarse a aplicaciones militares especializadas, como la vigilancia de seguridad.

3.1.5 Industria Automotriz

Otra área donde se encuentra ampliamente utilizado la impresión 3D SLS es en la industria automotriz. Se utiliza principalmente para crear prototipos de chasis y en la producción de productos complejos pero de bajo volumen, como piezas de motor o suspensión.

3.1.6 Herramientas y Creación de Patrones

Los fabricantes adoptan la tecnología de impresión 3D SLS en la producción eficiente de sus herramientas de producción requeridas, como moldes modulares, accesorios y accesorios.

La flexibilidad de la impresión SLS también permite la personalización de herramientas o patrones para adaptarse a aplicaciones específicas.

3.1.7 Industria Aeroespacial

MDLS Impresión en 3D de un motor a reacción en miniatura

Otra industria donde encontrará aplicaciones masivas de la impresión 3D SLS es la industria aeroespacial.

Conocida por su adopción de la fabricación aditiva, la industria aeroespacial utiliza el proceso SLS para producir prototipos, componentes interiores de la cabina y otras piezas complejas.

3.1.8 Prototipado de Piezas y Diseño de Modelos de Investigación

Las industrias, incluidas las instituciones de investigación, utilizan impresoras 3D SLS para producir prototipos para pruebas funcionales o para crear conciencia sobre sus nuevos productos.

Las instituciones de investigación también utilizan el proceso SLS para crear o personalizar modelos complejos para sus diversas investigaciones.

3.2 Aplicaciones de Impresión 3D DMLS

3.2.1 Prototipado de Piezas

Varios fabricantes o industrias utilizan impresoras 3D DMLS para prototipado rentable de componentes complejos que normalmente serían más costosos de producir con otras técnicas.

Por lo tanto, los diseñadores de productos utilizan el proceso DMLS para producir réplicas de piezas, ya sea con fines de prueba o al desarrollar nuevos productos.

3.2.2 Producción de Moldes de Producción

Los fabricantes que requieren moldes metálicos con detalles intrincados para sus procesos de producción encuentran que el MDLS es el proceso de impresión 3D más apropiado para adoptar.

3.2.3 Sistemas de Control de Calor

Las industrias, especialmente dentro del sector de energía y potencia, utilizan las impresoras 3D DMLS para producir sistemas de control de calor con geometrías intrincadas.

La flexibilidad del proceso permite la creación de diferentes formas de canales de refrigeración para adaptarse a diferentes requisitos de sistemas de enfriamiento.

3.2.4 Fabricación de Accesorios y Herramientas | Aplicaciones de Herramientas

Encontrará que muchos fabricantes adoptan la tecnología de impresión DMLS para desarrollar accesorios y herramientas para sus diversos procesos de producción.

Además, las aplicaciones de herramientas, como la creación de moldes de producción complejos, son posibles mediante el proceso de impresión 3D DMLS.

3.2.6 Producción de Conductos de Aire y Piezas de Montaje

Otro sector donde se utiliza el proceso de impresión 3D DMLS es la producción de productos de ventilación, como conductos de aire complejos y piezas de montaje.

La impresión 3D DMLS se puede utilizar para crear conductos de aire complejos y piezas de montaje para mejorar el flujo de aire en los hogares.

La tecnología también se utiliza para fabricar canales de enfriamiento conformes para diseños de moldes diferentes. Permite a los diseñadores crear piezas con geometrías intrincadas que se pueden adaptar fácilmente para adaptarse a una amplia gama de sistemas de enfriamiento.

4. Tabla de Resumen de Comparación de DMLS vs. SLS

Tasa de enfriamiento y post-procesamientoRequiere menos tiempo de enfriamiento con un mínimo de post-procesamientoExigente en cuanto al tiempo de enfriamiento y post-procesamiento

Características de Comparación SLS y DMSL
Similitudes
Uso de la tecnología de Fusión de Polvo por Cama ☑️
Uso de Materiales Isotrópicos ☑️
Capacidad para Producir Piezas Grandes ☑️
Usa Energía Láser ☑️
Producción de Formas Complejas ☑️
Impresión Capa por Capa ☑️
Enfriamiento Después de la Impresión ☑️
Impresión de Piezas con Estructuras Internas ☑️
Capacidad para imprimir múltiples piezas de una vez / Utilizado para producción en serie ☑️
Diferencias
SLS DMSL
Relación Costo-efectividad, Accesibilidad y Mantenimiento Más rentable y fácilmente accesible Más costoso
Volumen de Producción 550 mm x 550 mm x 550 mm 400 mm x 400 mm x 400 mm
Propiedades Físicas – Dureza, ductilidad y Densidad Menos superior Altamente superior
Material de Impresión en Polvo Comúnmente usa polvo plástico Solo usa polvo metálico
Requisito de Energía Menor requerimiento de energía térmica. Temperaturas de sinterización van desde 160°C – 200°C Alto requerimiento de energía. Utiliza un láser de alto voltaje con temperaturas de fusión que van desde 1,510°C – 1,600°C
Estructuras de soporte de impresión No requerido. El polvo suelto soporta las piezas impresas Requerido
Duradero, flexible y ligero Las piezas son duraderas pero no son flexibles ni ligeras como en SLS.
Coloración de múltiples partes durante la impresión Posible No posible. Todas las piezas impresas tienen un acabado metálico
Calidad de impresión (Resolución) Mayor resolución (100 μ), por lo tanto, más detalles de impresión Menor resolución de impresión (154 μ)
Reciclaje de polvo no sinterizado Se puede reciclar menos del 80% Se puede reciclar el 100%

 

5. Conclusión

Decidir entre la opción de impresión 3D en lecho de polvo de fusión SLS vs. DMLS depende completamente de sus requisitos de impresión 3D. Esto se debe a que los dos procesos tienen sus ventajas y ambos pueden producir piezas de alta calidad con propiedades deseadas para adaptarse a varias aplicaciones industriales.

Si tiene limitaciones presupuestarias pero está interesado en invertir en tecnología de fabricación aditiva, entonces SLS será su opción más rentable. Con el proceso de impresión SLS, podrá producir componentes de alta resolución con piezas complejas de forma económica.

Sin embargo, si su aplicación industrial demanda piezas con formas complejas, partes intrincadas, alta resistencia mecánica y una precisión de aplicación mejorada, entonces el proceso DMLS es su alternativa de impresión 3D más adecuada.

Scroll to Top