12 de junio de 2018


Materiales empleados en la Impresión 3D


No todos los materiales que se utilizan se pueden utilizar en todas las técnicas de Impresión 3D. Los materiales, a nivel orientativo, los podemos agrupar de la siguiente forma :

En el proceso de Sinterización láser es donde se pueden usar más tipos de materiales, debido a que imprime a partir de polvo. En esta técnica se pueden utilizar entre otras materias primas :
  • Polvo de Nailon.
  • Polvo de Metal ( Acero Inoxidable, titanio, etc.).
  • Polvo de Cerámica.


Las técnicas EBM y EBFM están especializadas en la fabricación de artículos metálicos, y la Estereolitografía utiliza polímeros líquidos generalmente de plástico. Las Impresoras Personales utilizan generalmente plásticos (ABS Y PLA), aunque ya hay algunas que incorporan un depósito de filamento fundido para admitir materias alimentarias como Chocolate, Queso, Glaseado de Azúcar, etc.

Los fabricantes de Impresoras 3D siguen registrando nuevas patentes sobre nuevas tecnologías y máquinas, a las que hay que sumar los compuestos de materiales compatibles con las mismas.


Los Plásticos


ABS

El ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno), es un termoplástico no biodegradable muy utilizado en la Impresión 3D. Tiene un punto de fusión comprendido entre los 200 ºC y los 250 ºC, y necesita que la bandeja de impresión se encuentre en el momento de la impresión entre 90 ºC y 105 ºC. Una vez impreso puede soportar temperaturas de entre -20 ºC y 80 ºC. Actualmente lo podemos encontrar en muchos objetos de uso común, juguetes, ordenadores, electrodomésticos, etc.

PLA

El PLA (Poliácido Láctico), si es biodegradable y compostable, se trata de un plástico procedente del almidón de maiz. Tiene un punto de fusión comprendido entre los 160 ºC y los 220 ºC, su punto débil es su exposición al agua que puede debilitar y estropear los objetos impresos en este tipo de material. Entre su puntos fuertes podemos encontrar los diferentes colores disponibles, su versión transparente, su facilidad de aplicar acabados, y siempre que sea puro su posibilidad de estar en contacto con alimentos (El cabezal de impresión debe ser de Acero Inoxidable).

PET

El PET (Politereftalato de Etileno) es un plástico derivado del Petróleo, de tipo Poliéster Saturado. Se trata de un plástico más sólido que el ABS, aportando solidez y flexibilidad. A diferencia del ABS y PLA no requiere bandeja de impresión térmica y se funde a 220 ºC aproximadamente.

Poliamidas

Las PA (Poliamidas) son utilizadas en la técnica de Sinterización Láser, en forma de polvo fino. Entre sus propiedades destacan su estabilidad, su resistencia a los golpes, su gran variedad de aplicaciones, lo que se materializa en objetos rígidos pero ligéramente flexibles. A excepción de las que presenten un contenido Alcohólico, pueden estar en contacto con alimentos.

Las Resinas

Su terminación puede ser mate o brillo en Blanco y Negro, siendo posible aplicar con posterioridad tratamientos como la coloración.

Plásticos Transparentes

Se trata de Termopásticos que permiten la visión a través de ellos. Se pueden utilizar en las técnicas de Estereolitografía, DLP y Sinterización Láser.

Plásticos Resistentes al calor

Estos materiales son empleados en las técnicas de Estereolitografía y Sinterización Láser. Entre sus características además de su resistenia al calor, destacan su impermeablidad al agua y su resistencia a la humedad.

Plásticos Flexibles y Cauchos

Estos materiales se asemejan bastante al caucho o la goma, en el mercado existen diferentes marcas que ofrecen estos productos con sus diferentes particularidades y características.

Polipropileno

El PP (Polipropileo) es un plástico que presenta una buena resistencia, es relativamente flexible y capaz de absorver golpes. Es empleado en CD's, tapones de botellas, carcásas de teléfonos, etc.

Alumide

El Alumide se trata de un polvo de Poliamida que se encuentra mezclado con Aluminio, ello le confiere una gran solidez sin perder flexibilidad. Este material puede soportar temperaturas de hasta 172 ºC. Se utiliza en la impresión de piezas con apariencia metálica y en la impresión de moldes para prototipos de pocas unidades. Este material es utilizado en la técnica de Sinterización Láser y requiere de un trabajo de acabado para conseguir una apariencia satisfactoria (Pulido, revestimiento, etc.)


Los Metáles


Aluminio

El Aluminio contiene Silicio y Magnesio, lo que le confiere solidez y a su vez le permite soportar cargas pesadas. Presenta una buena resistencia al calor y es ligero, es utilizado en el sector aeroespacial y el desarrollo de motores de competición.

Cromo-Cobalto

Este tipo de aleaciones se utilizan desde hace mucho tiempo en procesos de moldeado a cera perdida. Grácias a la técnica EBM ahora también se pueden utilizar en la Impresión 3D, gracias a su cualidad de crear las piezas al vacio. El CoCrMo es una aleación de Cromo-Cobalto utilizada en la elaboración de prótesis médicas. Existe otras aleaciones comercializadas que permiten otros muchos usos, entre los que destacan la fabricación de moldes de inyección de plástico, aplicaciones biomédicas, implantes dentales, etc.

Acero Inoxidable

Es uno de los primeros materiales empleados en la Impresión 3D. Presenta buenas propiedades mecánicas, y durante la actuación del láser una buena maleabilidad.

Acero Martensítico

Este ripo de Acero antirrotura es utilizado habitualmente para la fabricación de utillajes y moldes, permitiendo con posterioridad su mecanizado.

Titanio

El Titanio destaca por su solidez, su excaso peso y su extraordinaria resistencia a la corrosión, siendo utilizado en objetos para cirujía, aeronáutica, aeroespacial, etc. Su utilización mediante la Impresión 3D facilita la elaboración de piezas, debido a los diferentes problemas que plantea la soldadura en este tipo de material.

Los metales preciosos

Para la utilización de la plata , el oro, el bronce y el platino, previamente se ha de imprimir un molde impreso a cera perdida. Posteriormente es cuando se vierte estos metales en el citado molde para conseguir la pieza. Las técnicas de acabado posteriores son las mismas que se utilizan en el campo de la joyería tradicional.


Cerámica

Este tipo de impresión se realiza en dos fases. En la primera se imprime el material mediante la técnica de Sinterización Láser o 3DP, para posteriormente someterse a un tratamiento seguido de un esmaltado en caliente (Más de 1000 ºC).


Materiales Órganicos


Ceras

Las ceras son empleadas para la fabricaicón de moldes, que sirven para posteriormente para fabricar piezas de metal, joyas, etc., como hemos visto anteriormente.

La madera

Se trata de un material compuesto por un 40% de madera reciclada y mezclado con otros materiales que nos permiten su utilización en Impresoras de filamento fundido.

Papel

Este material se utiliza a través de la tecnología de fabricación por laminado y depósito selectivo.

Materiales Alimentarios

Para la utilización de este tipo de materiales tendremos que sustituir nuestro extrusor por una jeringa llena de un alimento triturado. Esta técnica solo nos permite depositar el material de la forma deseada.

Tejidos Biológicos

En la actualidad existen Impresoras capaces de imprimir células vivas para reproducir tejido humano. Se trata de imprimir un material con base de gel, que crea una estructura en la que se inyectan las células que posteriormente se desarrollan.

Recuerda :

Cada fabricante de Impresora 3D o de Consumibles para las mismas te podrá informar más detalladamente de su funcionamiento y características técnicas. La información expuesta en esta entrada es Orientativa.



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Autor : Jose Ribas | Valencia, España ( ESP-EU )
Decorador (Interior Designer-Architect). Delineante | Desarrollador Web | Renderización | Instalador de Baja Tensión | Soldador | Técnico en Prevención de Riesgos Laborales.
Buscando nuevos proyectos profesionales en Valencia y alrededores, España.

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