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PRODUCTOS POR GRUPO
Hay miles de materiales utilizados en la impresión 3D, y esta lista varía desde chocolate hasta titanio.
¿Cuál es el mejor material para usar para su proyecto? Es difícil de decir, pero cuanto más sepa sobre las diversas opciones y propiedades de materiales, mejor serán sus impresiones. Los materiales constituirán la mayoría de su inversión de impresión 3D a largo plazo, por lo que vale la pena investigar un poco con anticipación. Y esta vez, lo llevaremos a través del uso de plásticos en la impresión 3D.
El plástico es un material hecho de compuestos sintéticos o semisintéticos que es maleable (capaz de cambiar su forma). La mayoría de los plásticos en el mercado son completamente sintéticos y se derivan comúnmente de productos químicos petroleros. Sin embargo, dada la creciente preocupación por el medio ambiente, los plásticos hechos de materiales renovables como el ácido poliláctico (PLA) también se están volviendo cada vez más populares. Además, debido a su bajo costo, facilidad de fabricación, versatilidad y resistencia al agua, los plásticos se utilizan en una amplia variedad de productos y sectores, incluida la impresión 3D.
En la siguiente guía, echaremos un vistazo a los plásticos de impresión 3D más comunes. El proceso de impresión 3D más popular y asequible, FDM, produce piezas a través de la extrusión de filamentos de plástico y es conocido por soluciones de costo no solo industriales sino de menor costo. Sin embargo, la precisión en las máquinas FDM no es lo mismo que otros procesos AM como SLS o SLA. Los plásticos a menudo se usan con esta tecnología para crear prototipos. Por lo tanto, para las piezas industriales y de uso final, los fabricantes pueden decidir optar por tecnologías SLS (usando polvos plásticos) o SLA (uso de resinas de plástico) que ofrecen más precisión y calidad de pieza. Otras dos tecnologías que pueden imprimir con plásticos son el material Jetting y la fusión de múltiples jet.
¿Qué plásticos se pueden usar en la fabricación aditiva? En forma de filamento o polvo, el plástico debe derretirse para formar el objeto que está imprimiendo capa por capa. En forma de resina, debe solidificarse para formar el objeto. Cada plástico requerirá diferentes parámetros de impresión 3D durante el proceso de construcción y dará piezas de propiedades variables. En la siguiente guía, damos una visión general de los materiales de plástico que se pueden usar en la impresión 3D.
Abdominales
El acrilonitrilo butadieno estireno, o ABS para abreviar, es el plástico más utilizado en la industria. Es el material insignia de los ladrillos LEGO y también se usa ampliamente en cuerpos de automóviles, electrodomésticos y muchas aplicaciones de techado. El ABS pertenece a la familia termoplástica y tiene una base de elastómero a base de polibutadieno, lo que la hace más flexible y resistente al impacto. El ABS se usa principalmente en tecnología de capa fusionada (FDM) y, por lo tanto, está disponible para la mayoría de las impresoras 3D de escritorio. El ABS también está disponible en forma de resina, lo que lo hace adecuado para los procesos SLA o materiales.
El material tiene una temperatura de impresión entre 230 ° C y 160 ° C y puede tolerar temperaturas muy bajas (-20 ° C) y muy altas (80 ° C). Además de su alta resistencia, este material ofrece una superficie pulida, es reutilizable y puede ser soldado por procesos químicos (con acetona). Sin embargo, no es biodegradable y se reduce en contacto con el aire, por lo que la plataforma de compilación debe calentarse durante la impresión. Además, se recomienda usar una impresora 3D con una cámara cerrada para limitar las emisiones de partículas que se pueden liberar durante la impresión. Se puede encontrar más información en nuestra Guía de ABS.
Estampado
El ácido poliláctico, o PLA, es biodegradable, a diferencia del ABS, porque está hecho de materias primas renovables (almidón de maíz). Una de las propiedades más importantes es la baja contracción en la impresión 3D, por lo que no se necesita una placa de construcción con calefacción durante la impresión. La temperatura de impresión no debe ser demasiado alta y debe ser entre 190 ° C y 230 ° C.
El PLA es difícil de manejar debido a su alta velocidad de enfriamiento y curado. También puede dañarse y descolorarse al contacto con el agua. Sin embargo, este material generalmente translúcido es utilizado por la mayoría de las impresoras 3D FDM y está disponible en una variedad de colores.
MASCOTA
El tereftalato de polietileno, mejor conocido como PET, se encuentra principalmente en botellas de plástico desechables. Es un filamento ideal para objetos destinados al contacto de alimentos. Es semi-rígido y tiene buena resistencia. Para lograr los mejores resultados de impresión, es necesario alcanzar temperaturas de 75 ° C a 90 ° C. Principalmente comercializado como filamento translúcido, viene en diferentes variedades como PETG, Pete y Pett. También es un filamento que no libera el olor durante la impresión y es 100% reciclable.
Policarbonato (PC)
El policarbonato (PC) es un material muy resistente desarrollado para aplicaciones técnicas. Este material puede soportar altas temperaturas de hasta 150 ° C sin deformación. El policarbonato absorbe la humedad del aire, lo que puede afectar el rendimiento y la resistencia a la compresión. Por lo tanto, debe almacenarse en cajas herméticas. La PC está particularmente valorada en el mundo de la fabricación aditiva por su resistencia y transparencia. Tiene una densidad mucho menor que el vidrio, lo que lo hace interesante para diseñar piezas ópticamente visibles, pantallas protectoras o objetos decorativos.
Plastics de alto rendimiento (Peek, Pekk, Ultem)
El desarrollo progresivo de las tecnologías de impresión 3D ha llevado a una extensa investigación sobre nuevos materiales de impresión e ha provocado el desarrollo de una amplia gama de filamentos de alto rendimiento. Estos tienen propiedades mecánicamente similares a los metales. Existen varios tipos de plásticos de alto rendimiento para la impresión 3D, como PEEK, PEKK o ULTEM. Estos pertenecen a las familias de poliariléteronas (PAEK) y polietherimidas (PEI). Entre otras cosas, los plásticos nombrados se caracterizan por su muy alta resistencia mecánica y térmica, mientras que son significativamente más ligeros que los metales. Estas propiedades las hacen muy atractivas en los sectores aeroespaciales, automotrices y médicos.
Debido a varias propiedades, los polímeros de alto rendimiento se pueden imprimir con varias impresoras FDM disponibles en el mercado. Sin embargo, la impresora 3D debe tener una placa caliente capaz de alcanzar al menos 230 ° C, así como extrusión a 350 ° C y una cámara cerrada. Hoy, aproximadamente el 65% de estos materiales se fabrican utilizando tecnología FDM, pero también están disponibles en forma de polvo, compatibles con SLS. Obtenga más información en nuestras guías en PEEK.
Polipropileno (PP)
El polipropileno es otro plástico ampliamente utilizado en el sector automotriz, la industria textil y en la fabricación de cientos de artículos cotidianos. PP es conocido por su resistencia al desgaste, su capacidad para absorber el shock y su relativa dureza y flexibilidad. Sin embargo, los inconvenientes del material incluyen su baja resistencia a bajas temperaturas y su sensibilidad a los rayos UV, lo que puede hacer que el material se expanda.
Compuestos
Los compuestos son extremadamente ventajosos cuando se trata de producir piezas livianas pero fuertes. Las fibras agregan fuerza a una parte sin contribuir con un peso adicional, por lo que nos referimos a los compuestos como materiales reforzados con fibra. Hay dos tipos de refuerzos: fibra corta o fibra continua. En el primer caso, estos involucran fibras picadas, que consisten en segmentos de menos de un milímetro de largo, que se mezclan con los plásticos convencionales para la impresión 3D para aumentar la rigidez y, en menor medida, la resistencia de las piezas. Las fibras picadas se pueden mezclar con termoplásticos como nylon, ABS o PLA. Alternativamente, las fibras se pueden agregar a los termoplásticos para crear una parte más fuerte. La fibra principal utilizada en la impresión 3D es la fibra de carbono, pero hay otras fibras como fibra de vidrio o kevlar. Con fibra continua, las fibras son inútiles.
Materiales híbridos
Otra categoría de plásticos de impresión 3D incluye materiales híbridos. Existen diferentes tipos de materiales que mezclan una base, como PLA, con un polvo que les da un color o superficie diferente. Estos son básicamente filamentos que generalmente son 70% PLA y 30% de material híbrido. En el mercado actual, encontramos filamentos hechos de bambú, corcho, madera y más. La presencia de estos materiales le da al filamento una estructura final más orgánica. Además, algunas máquinas usan la tecnología FDM como base para extruir el metal. Por ejemplo, las compañías ColorFabb o BASF ofrecen filamentos de metal 3D. Esto le da a los objetos impresos en 3D un color diferente dependiendo del metal elegido: cobre, bronce, plata y muchos otros colores.
Materiales solubles
Los materiales solubles se imprimen para disolverse en una etapa futura del proceso de fabricación. Los dos materiales de filamentos solubles más comunes son las caderas (poliestireno de alto impacto) y PVA (acetato de polivinilo). Las caderas tienen propiedades similares al ABS y se pueden disolver con limoneno, mientras que PVA puede disolverse con agua (hasta 70 ° C). También hay filamentos BVOH que se están volviendo cada vez más populares, especialmente en impresoras de doble extrusión. Esto se debe a que el material es soluble en el agua y, según los expertos, tiene una solubilidad aún mayor que PVA.
Materiales flexibles
Los filamentos de plástico flexibles también son cada vez más populares en el mercado de impresión 3D. Que consisten en materiales como TPE o TPU, estos materiales, los beneficios de estos filamentos es que son capaces de hacer piezas maleables. En general, estos plásticos tienen las mismas propiedades de impresión que el PLA, aunque con diferentes grados de rigidez. Se recomienda verificar la compatibilidad del material con la extrusora para evitar obstruir la boquilla.
Eso es todo para hoy, ¡la próxima vez exploraremos información más detallada sobre aplicaciones 3D para Plastics!
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