Impresión 3D. Materiales

Impresión 3D. Materiales

Las tecnologías de impresión 3D llevan un crecimiento bastante elevado en los últimos años. Los aportes de los nuevos equipos y técnicas están dando al logro de una vida con mayor calidad y eficiencia son innumerables. Lo mismo, está pasando en el mundo de la Impresión 3D, donde el mercado creces mes tras mes, con el aporte de nuevos software y hardware.

Esta imponente el porcentaje de aumento, que se calcula que para el año 2016 el crecimiento de la impresión 3D en España estará alrededor del 30 por ciento. En los sectores donde la Impresión 3D crece de manera acelerada, tenemos el militar, arquitectónico y hogar. Aunque también es significativo en la aumento de la demanda en áreas relacionada con la medicina y la moda. Las empresas que dan este servicio lograron en el último año una facturación media aproximada de 200 millones de euros.

Debido a este crecimiento de la Impresión 3D, hay cada vez más empresas que ofrecen este servicio. Además, los creadores de software y fabricantes de Impresoras 3D lanzan al mercado nuevas creaciones de manera continua.

Un informe de la OBS Business School asegura que probablemente el sector con un crecimiento límite será el relacionado con el hogar, pero apuestan por un auge sostenido en los sectores de fabricación digital empresariales. Esta popularidad de la Impresión 3D ha permitido que los costes para la adquisición de equipos o solicitud de servicios sean cada vez más accesibles.

Filamentos 3D

1. ABS (acrilonitrilo butadieno estireno). Es un plástico muy resistente a los golpes, por eso es uno de los más usados en ingeniería, industria e impresión 3D de prototipado. Las piezas de Lego están hechas en este tipo de plástico. Aparte de su dureza y rigidez, es resistente a la abrasión y los elementos químicos. Es soluble en acetona, no es biodegradable, pero sí le afecta la exposición a los rayos UV. Así que si te dejas la pieza impresa en el salpicadero del coche en pleno mes de agosto, puede que acabe igual que un vampiro (salvo que sea de Crepúsculo) cuando le da el Sol. En cuanto a la temperatura de fundido, hay que programar la boquilla a 230 °C y la cama caliente a 85 °C. El ABS es bueno para pintar sobre él y, si eres hábil también permite pegar piezas del mismo material con adhesivos. Colores hay de todos los que puedas imaginar, desde crudo natural a plateados o dorados.
2. PLA (ácido poliláctico). También es uno de los más usados, y cuenta con la ventaja de ser biodegradable a causa de su origen natural (se obtiene a partir del almidón de maíz y es apto para imprimir objetos destinados a contener alimentos), especialmente en contacto con agua y óxido de carbono. Huele un poco a caramelo cuando se derrite. Es parecido al PET. La textura final no es tan suave como la del ABS, las piezas impresas se comportan mejor con los ángulos y resultan más brillantes. Tampoco es tan resistente como el ABS, pero si no se necesita que la pieza tenga mucha resistencia como en adornos o similares, es una buena elección. La temperatura de trabajo de la boquilla es de 220 °C y se puede imprimir en una superficie sin calentar. Sobre los colores, vale decir lo mismo que para los ABS, y entre otras ventajas las impresiones son más rápidas y, a diferencia del ABS, no emite gases nocivos al fundirse (conviene en esos casos tener la impresora en un lugar bien aireado y/o que esta sea cerrada).
3. PVA (alcohol de polivinilo). Se trata de un polímero plástico que se disuelve fácilmente en agua caliente y deja la superficie del objeto perfecta, lo que hace mucho más fácil retirarla del soporte. Su uso se suele ocupar en crear estructuras de apoyo para objetos en PLA y ABS, ya que ayuda a que se comben las figuras cuando hay que imprimir alguna parte “en el aire”, pero suele ser caro. La temperatura de fusión no debe superar los 200 °C, siendo lo óptimo trabajar a 170 °C.
4. HIPS (poliestireno de alto impacto). Se parece al ABS, incluso en lo mal que soporta la exposición a los rayos UV, y los perfiles de temperatura son los mismos. Por eso se usa en combinación con ese filamento como soporte desechable en los espacios huecos de las piezas impresas en ABS o para evitar deformaciones en estructuras voladizas, ya que se elimina fácilmente con D-Limoneno.
5. HDPE / PEAD (polietileno de alta densidad). Es un polímero emparentado con el polipropileno, ya que es de la misma familia que los polímeros olefínicos o de los polietilenos. Se usa fundamentalmente para fabricar envases plásticos desechables.
6. PET (tereftalato de polietileno). Muy usado para botellas y otros envases. Su principal ventaja es la transparencia, además de ser resistente a los impactos y bastante fuerte. Las temperaturas de fusión son similares a las del PLA.
7. PC (policarbonato). Material plástico de gran resistencia y durabilidad. Su claridad óptica es muy alta, por eso se usa para fabricar CDs y DVDs. Las pruebas para impresión de bajo coste con este material comenzaron en 2012, y no es fácil de encontrar, porque los fabricantes de este filamento son escasos todavía y resulta caro. Las temperaturas de fusión son altas, oscilando entre los 270 °C y los 300 °C.
8. NYLON. Es una buen alternativa a ABS y PLA, aunque más resistente y flexible, natural, resistente al agua y reutilizable. A pesar de sus ventajas tiene una serie de problemas que aún hacen que sea muy complejo de trabajar en impresión 3D, ya que no se adhiere bien a la bandeja. Además, coge humedad fácilmente, y hay que secarlo en el horno tres o cuatro horas antes de imprimir. Por eso los fallos a la hora de trabajar con este material aún son importantes, y se hace complicado controlar las deformaciones de las piezas. Salvando estas cuestiones, como material es altamente resistente, incluso a la temperatura, poco viscoso y con diversas variedades más o menos flexibles y transparentes.
9. LAYBRICK. Mezcla de yeso y plástico que genera texturas visualmente similares a la piedra en lugar de al plástico. Puede tener acabados lisos o rugosos, parecidos a la cerámica, y se pinta bien sobre él.
10. LAYWOOD. Este material mezcla plástico y viruta de madera, por lo que los objetos impresos con él muestran un aspecto muy natural, incluso con los anillos propios de la madera y su olor.
11. SOFT PLA. Se trata de un PLA fexible, bastante elástico que sirve para imprimir piezas que necesiten ser flexibles y no romperse al doblarse.
12. BENDLAY. Flexible como el Soft PLA pero transparente. Sus propiedades lo hacen apto para recipientes de alimentación como botellas, cuencos, jarras o vasos.
13. FILAFLEX. Es un elastómero desarrollado en España con una capacidad de estiramiento antes de romperse de un 700% respecto al tamaño original. Esa propiedad lo hace idóneo para fabricar topes, junturas, plantillas de calzado, zapatillas, ruedas neumáticas, pulseras de relojes y, en definitiva, todo lo que pueda precisar doblarse mucho sin romperse. Este material se vende en bobinas de 250 y de 500 gramos.
14. TCP FLEX (Co-Poliester Termoplástico). También es flexible, pero su mayor ventaja está en la fuerza estructural y en su memoria flexible. Básicamente imprime piezas que vuelven a su forma original por mucho que se arrugue, doble, apriete o golpee. Su resistencia térmica, química y a los rayos UVA también es excelente y resulta bastante fácil imprimir con él. Se vende con distintos grados de elasticidad y en bobinas de 500 gramos.
15. NINJAFLEX. Las características de este elastómero termoplástico fabricado en EE.UU. son similares a las del FILAFLEX, pero con un nivel de estiramiento más bajo. A pesar de lo cual también imprime piezas de gran flexibilidad. Su consistencia es como la de una cuerda de goma y soporta muy bien las deformaciones. Se vende en bobinas de 500 gramos. Las temperatura de fusión se parecen a las del PLA: 215 °C en el cabezal y 40 °C en la bandeja.
16. PELLETS. Es un sistema de impresión mediante fragmentos plásticos, o pellets, que se funden en la máquina, de manera que se extruye el plástico sin tener que usar bobinas de filamento. Con este material se pueden usar extrusoras como la Filastruder para generar filamentos de 0,3 o 1,75 mm.

La lista no termina aquí, hay infinidad de filamentos 3D con nuevas propiedades, además el sector va creciendo de manera continua. Lo que nos hace suponer que los límites en filamentos para impresión 3D están aún muy lejos.