PLA, TPU, Resina, polvo, chocolate,… ¿infinidad de productos no?

Vamos a hacer un resumen de todos los materiales que nos podemos encontrar en el mercado para ver cuál es la mejor opción para nosotros.

Filamentos más comunes

Filamento PLA

El PLA es un termoplástico biodegradable que se deriva de recursos renovables, como la maicena, la caña de azúcar, las raíces de tapioca o incluso la fécula de patata. Esto hace del PLA la solución más respetuosa con el medio ambiente en el ámbito de la impresión en 3D, en comparación con todos los demás plásticos de base petroquímica como el ABS o el PVA.

El PLA se utiliza, por ejemplo, en suturas médicas e implantes quirúrgicos, ya que posee la capacidad de degradarse en ácido láctico inofensivo en el cuerpo. Los tornillos, clavos, varillas o mallas implantados quirúrgicamente simplemente se descomponen en el cuerpo en un plazo de 6 meses a 2 años.

Filamento ABS

El filamento 3d ABS se utiliza hoy en día en una gran variedad de aplicaciones en la industria. Ejemplos de ello son, entre otros, la fabricación de tubos (como tubos de desagüe, de desagüe o de ventilación), componentes de automoción, ensamblajes electrónicos, cascos protectores (ABS tiene buenas propiedades de amortiguación), electrodomésticos de cocina, instrumentos de música, estuches protectores y juguetes, entre los que destacan los famosos ladrillos Lego.

El ABS es generalmente muy duradero y fuerte, ligeramente flexible y bastante resistente al calor. Las impresoras 3D capaces de procesar plásticos ABS normalmente funcionan con un extremo caliente (la parte calentada derritiendo el plástico, antes de ser forzada a través de la boquilla de impresión) a una temperatura de entre 210 y 250°C. Por lo tanto, una impresora 3D capaz de procesar ABS está necesariamente equipada con un lecho de impresión calentado, con el fin de evitar la deformación o el agrietamiento de los materiales impresos.

El politereftalato de etileno (PETG) es el plástico más utilizado en el mundo. De hecho, si mira a su alrededor, encontrará que el polímero se utiliza en muchas aplicaciones diferentes, como la creación de botellas de agua, hasta las fibras de su ropa. También es ampliamente utilizado en procesos de termoformado y puede combinarse con fibra de vidrio para crear resinas que se utilizan en el mundo de la ingeniería. La mayoría de los alimentos y bebidas también se entregan y envasan utilizando PET. En pocas palabras, se utiliza en tantos productos de consumo que es demasiado para enumerarlos todos.

La impresión 3D con PETG es muy popular porque el filamento viene con una amplia gama de beneficios. Esto hace que PETG sea una opción atractiva en comparación con otros materiales de impresión en 3D que están disponibles. Imprimir con PETG trae consigo muchas características y beneficios y, en realidad, no hay demasiadas desventajas. Sin embargo, hay algunas pequeñas desventajas que vale la pena identificar.

 

Tipos de filamentos especiales

Filamento TPU

Combinando polímeros plásticos con polímeros de caucho, se obtiene un elastómero termoplástico (TPE). Con este mismo principio, se pueden combinar materiales para crear Poliuretano Termoplástico (TPU), Elastómero Termoplástico de Poliéster Copoliamida (PCTPE), o PLA Blando (combinando PLA y saturándolo en un químico específico para suavizarlo).

Estos materiales se utilizan en muchas industrias, desde paneles de instrumentos automotrices, ruedas giratorias, herramientas eléctricas, artículos deportivos, dispositivos médicos, correas de transmisión, calzado, balsas inflables y una variedad de formas extruidas como el acabado de puertas o como filamento. Más del 40% de todo el TPE producido se destina a su uso en algún lugar del vehículo. El uso común de TPE en la fabricación facilita la transición de la fabricación a gran escala a la impresión en 3D y la creación rápida de prototipos.

Filamento Nylon

Hoy vamos a hablar de los diferentes tipos de nylon utilizados en la impresión en 3D. Leyendo nuestros artículos anteriores, habrás visto que el nylon es un filamento que apreciamos. La capacidad de teñirlo a partir de tintes para prendas de vestir, así como sus propiedades específicas, lo convierten en nuestro material preferido en comparación con los filamentos más convencionales, como el PLA o el ABS.

Lo primero que notará al usar el nylon 618 es que es bastante flexible. En comparación con el PLA, que es mucho más rígido, la impresión que se tiene es que el nylon ya está fundido. Su color suele ser un blanco profundo y es bastante difícil de hacer transparente.

Filamento HIPS

Por sí mismo, HIPS es un plástico barato y fácil de fabricar que tiene una excelente resistencia al impacto y maquinabilidad. Es un material fácilmente moldeable con una excelente estabilidad dimensional, y es fácil de pintar y pegar. Fuera de la impresión en 3D, HIPS se utiliza para la producción de envases de alimentos, ya que HIPS natural ha sido declarado conforme a la FDA para aplicaciones de procesamiento de alimentos. Usted probablemente ha visto que HIPS se usa para vasos para bebidas calientes y frías, forros de refrigeradores, carcasas de computadoras, paneles de instrumentos automotrices, juguetes y partes de televisores.

En el campo de la impresión en 3D, HIPS es probablemente el material de soporte más conocido. ¿Por qué necesitará un material de apoyo? Si tuviera que imprimir en 3D un diseño complicado con características de voladizo, probablemente tendrá que incorporar estructuras de soporte de algún tipo en el diseño. Esto se debe principalmente a las limitaciones funcionales de las impresoras 3D, que hacen necesario imprimir objetos en capas de abajo hacia arriba. Por lo tanto, las características que sobresalen requerirán soportes debajo de ellas para evitar deformaciones, deformaciones o colapsos.

Filamento PVA

El PVA es un plástico especial que es soluble en agua. Se utiliza más comúnmente como adhesivo de papel, como espesante, como película de embalaje, en productos de higiene femenina y de incontinencia para adultos, como agente desmoldante o en masilla o lodo para juegos infantiles. Otro uso amplio es la pesca deportiva en agua dulce, donde se lanzan al agua bolsas de PVA llenas de cebo. La bolsa se disuelve rápidamente, soltando el cebo, para atraer a los peces.

En la impresión 3D, el PVA se utiliza a veces en impresoras con extrusores dobles o múltiples, con el fin de proporcionar una estructura de soporte a un objeto con problemas de voladizo. Algunas impresiones complejas que involucran muchos voladizos (áreas donde no hay soporte debajo de las capas superiores) sólo se pueden realizar imprimiendo una estructura de soporte de este tipo.

De lo contrario, la estructura impresa se deformaría o simplemente colapsaría. El objeto terminado se puede poner en agua hasta que el PVA se haya disuelto completamente, liberando el objeto de la estructura de soporte, sin la necesidad de ningún molesto curado manual posterior a la impresión.

Policarbonato (PC)

El policarbonato, menos utilizado que los tipos de plástico antes mencionados, sólo funciona en impresoras 3D con diseño de boquilla y que funcionan a altas temperaturas. Entre otras cosas, el policarbonato se utiliza para hacer sujetadores plásticos de bajo costo y bandejas de moldeo.

Los artículos de plástico fabricados en impresoras 3D vienen en una variedad de formas y consistencias, desde planas y redondas hasta ranuradas y malladas. Una rápida búsqueda de imágenes de Google mostrará una novedosa gama de productos de plástico impresos en 3D, como pulseras de malla, ruedas dentadas y figuras de acción de Incredible Hulk. Para el artesano casero, los carretes de policarbonato ahora se pueden comprar en colores brillantes en la mayoría de las tiendas de suministros.

Diámetro de filamentos 3d

Una vez que haya elegido el material apropiado, debe comprobar si el diámetro del filamento es compatible con su impresora antes de realizar el pedido. Los dos diámetros estándar de los filamentos son de 1,75 mm o 3 mm. Sólo algunos modelos de impresoras pueden aceptar ambos y siempre debe comprobar el diámetro que su impresora puede utilizar.

El filamento se vende generalmente a su precio de peso. Los carretes de 750gr, 1kg o 2,5kg son tamaños estándar, aunque algunos materiales se venden por metro o en rollos sueltos (especialmente los más exóticos colores de filamentos o tipos de plástico). Cuando se trata de calidad, algunas personas argumentan que sólo compran a proveedores de buena reputación, pero estos filamentos pueden venir con una cierta etiqueta de precio. Otros han tenido buena experiencia con filamentos relativamente baratos. Al final, se trata de experimentar con filamentos de diversas fuentes, antes de encontrar el que mejor se adapte a sus necesidades.

POLVOS

Las impresoras 3D más modernas de hoy en día utilizan materiales en polvo para construir sus productos. En el interior de la impresora, el polvo se funde y se distribuye en capas hasta obtener el espesor, la textura y los patrones deseados. Los polvos pueden provenir de varias fuentes y materiales, pero los más comunes son:

Poliamida (Nylon)

Gracias a su resistencia y flexibilidad, la poliamida permite obtener altos niveles de detalle en un producto impreso en 3D. El material es especialmente adecuado para el ensamblaje de piezas y el enclavamiento de piezas en un modelo impreso en 3D. La poliamida se utiliza para imprimir todo, desde sujetadores y asas hasta coches de juguete y figuras.

Alúmina

Compuesto por una mezcla de poliamida y aluminio gris, el polvo de alúmina es uno de los modelos más resistentes con impresión en 3D. Reconocido por su aspecto granuloso y arenoso, el polvo es fiable para modelos y prototipos industriales.

En forma de polvo, los materiales como el acero, el cobre y otros tipos de metal son más fáciles de transportar y moldear en las formas deseadas. Al igual que con los distintos tipos de plástico utilizados en la impresión en 3D, el polvo metálico debe calentarse hasta el punto en que pueda distribuirse capa por capa para formar una forma completa.

RESINAS

Uno de los materiales más limitantes y, por lo tanto, menos utilizados en la impresión 3D es la resina. En comparación con otros materiales aplicables en 3D, la resina ofrece una flexibilidad y resistencia limitadas. Hecho de polímero líquido, la resina alcanza su estado final con la exposición a la luz ultravioleta. La resina se encuentra generalmente en las variedades negra, blanca y transparente, pero también se han producido algunos impresos en naranja, rojo, azul y verde.

El material se divide en las tres categorías siguientes:

Resinas de alto nivel de detalle

Generalmente se utiliza para modelos pequeños que requieren detalles intrincados. Por ejemplo, las figuras de cuatro pulgadas con un vestuario complejo y detalles faciales a menudo se imprimen con este grado de resina.

Resina pintable

A veces utilizadas en impresiones 3D de superficie lisa, las resinas de esta clase destacan por su atractivo estético. Las figuras con detalles faciales renderizados, como las hadas, a menudo están hechas de resina para pintar.

Resina transparente

Esta es la clase de resina más fuerte y por lo tanto la más adecuada para una gama de productos impresos en 3D. A menudo se utiliza para modelos que deben ser más suaves al tacto y de aspecto transparente.

Las resinas transparentes de las variedades claras y coloreadas se utilizan para hacer figuras, piezas de ajedrez, anillos y pequeños accesorios y accesorios para el hogar.

METAL

El segundo material más popular en la industria de la impresión 3D es el metal, que se utiliza a través de un proceso conocido como sinterización láser de metal directo o DMLS. Esta técnica ya ha sido adoptada por los fabricantes de equipos de viaje aéreo que han utilizado la impresión en 3D de metales para acelerar y simplificar la construcción de los componentes.

Las impresoras DMLS también han captado la atención de los fabricantes de productos de joyería, que se pueden producir mucho más rápido y en mayores cantidades -todo ello sin las largas horas de trabajo minuciosamente detallado- con la impresión en 3D.

El metal puede producir una gama más fuerte y posiblemente más diversa de artículos cotidianos. Los joyeros han utilizado acero y cobre para producir brazaletes grabados en impresoras 3D. Una de las principales ventajas de este proceso es que el trabajo de grabado es manejado por la impresora.

Como tal, los brazaletes pueden ser terminados por la carga de la caja en sólo unos pocos pasos programados mecánicamente que no involucran la mano de obra que una vez requirió el trabajo de grabado.

La tecnología para la impresión en 3D basada en metal también está abriendo las puertas para que los fabricantes de maquinaria utilicen el DMLS para producir a velocidades y volúmenes que serían imposibles con los equipos de ensamblaje actuales.

Los partidarios de estos desarrollos creen que la impresión en 3D permitiría a los fabricantes de máquinas producir piezas metálicas con una resistencia superior a la de las piezas convencionales que consisten en metales refinados.

Mientras tanto, el uso de piezas 3D está tomando vuelo en la industria aeroespacial. En lo que ha sido el impulso más ambicioso de su tipo, GE Aviation planea imprimir inyectores de motor a una tasa anual de 35.000 unidades para 2020.

La gama de metales aplicable a la técnica DMLS es tan diversa como los distintos tipos de plástico para impresoras 3D:

Acero inoxidable

Ideal para imprimir utensilios, utensilios de cocina y otros artículos que puedan entrar en contacto con el agua.

Bronce

Se puede utilizar para hacer jarrones y otros accesorios.

Oro

Ideal para anillos, pendientes, pulseras y collares estampados.

Níquel

Apto para la impresión de monedas.

Aluminio

Ideal para objetos metálicos delgados.

Titanio

La opción preferida para accesorios fuertes y sólidos.

En el proceso de impresión, el metal se utiliza en forma de polvo. El polvo metálico se cuece para alcanzar su dureza. Esto permite a los impresores evitar la fundición y hacer uso directo del polvo metálico en la formación de piezas metálicas. Una vez terminada la impresión, estas piezas pueden ser electro-pulidas y puestas en el mercado.

El polvo de metal se utiliza con mayor frecuencia para imprimir prototipos de instrumentos de metal, pero también se ha utilizado para producir productos acabados y comercializables, como joyas. El metal pulverizado incluso se ha utilizado para fabricar dispositivos médicos.

Cuando se utiliza polvo de metal para la impresión en 3D, el proceso permite reducir el número de piezas en el producto final. Por ejemplo, las impresoras 3D han producido inyectores de cohetes que constan de sólo dos partes, mientras que un dispositivo similar soldado de la manera tradicional consistirá normalmente en más de 100 piezas individuales.

FIBRA DE CARBONO

Los compuestos como la fibra de carbono se utilizan en las impresoras 3D como capa superior sobre los materiales plásticos. El propósito es hacer el plástico más fuerte. La combinación de fibra de carbono sobre plástico ha sido utilizada en la industria de la impresión 3D como una alternativa rápida y conveniente al metal. En el futuro, se espera que la impresión en 3D de fibra de carbono reemplace el proceso mucho más lento de acumulación de fibra de carbono.

Con el uso de carbomorfos conductores, los fabricantes pueden reducir el número de pasos necesarios para montar dispositivos electromecánicos. Reducción del número de pasos con carbomorfos

GRAFITO

El grafeno se ha convertido en una opción popular para la impresión en 3D debido a su resistencia y conductividad. El material es ideal para piezas de dispositivos que necesitan ser flexibles, como las pantallas táctiles.

El grafeno también se utiliza para paneles solares y piezas de construcción. Los defensores de la opción de grafeno afirman que es uno de los materiales más flexibles de los que se pueden aplicar en 3D.

El uso del grafeno en la impresión recibió su mayor impulso a través de una asociación entre 3D Group y Kibaran Resources, una empresa minera australiana.

El carbono puro, que se descubrió por primera vez en 2004, ha demostrado ser el material más conductor de electricidad en pruebas de laboratorio. El grafeno es ligero pero resistente, lo que lo convierte en el material adecuado para una amplia gama de productos.

NITINOL

Como material común en los implantes médicos, el nitinol es valorado en el mundo de la impresión en 3D por su super elasticidad. Hecho de una mezcla de níquel y titanio, el nitinol puede doblarse en grados considerables sin romperse.

Incluso si se dobla por la mitad, el material puede ser restaurado a su forma original. Como tal, el nitinol es uno de los materiales más fuertes con cualidades flexibles. Para la producción de productos médicos, el nitinol permite a los impresores lograr cosas que de otro modo serían imposibles.

PAPEL

Los diseños se pueden imprimir en papel con tecnología 3D para conseguir un prototipo mucho más realista que una ilustración plana. Cuando se presenta un diseño para su aprobación, el modelo impreso en 3D permite al presentador transmitir la esencia del diseño con mayor detalle y precisión.

Esto hace que la presentación sea mucho más convincente, ya que da un sentido más vívido de las realidades de la ingeniería en caso de que el diseño se lleve a cabo.

 

fuentes: https://tresdpro.com/que-material-utilizan-las-impresoras-3d/
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