La tecnología de impresión 3D puede haber hecho grandes avances en la última década, pero la mayoría de los procesos de impresión 3D todavía se limitan al uso de materias primas a base de plástico. Si bien el plástico tiene una gran capacidad de trabajo, no siempre es la mejor opción en términos de atractivo visual.
Los materiales de impresión 3D alternativos están comenzando a ser más populares, uno de los cuales es el filamento de arcilla. Clay es una excelente opción si desea que sus proyectos impresos en 3D tengan una apariencia más arquitectónica o decorativa. ¿Cuáles son las opciones para la impresión 3D con arcilla y hay filamentos de arcilla que sean convenientes de usar?
Opciones para la impresión 3D con arcilla
Si desea imprimir en 3D algo que se verá como arcilla, hay tres opciones disponibles para usted.
Filamento de arcilla
El método más fácil es usar un filamento compuesto de arcilla. Al igual que otros filamentos compuestos, este se fabrica mediante la infusión de un sólido en polvo con una matriz de plástico, normalmente PLA. En este caso, la piedra en polvo proporciona tanto la apariencia como la textura únicas del filamento compuesto de arcilla.
Si alguna vez ha impreso con filamento compuesto, entonces este método debería ser muy fácil para usted. Los filamentos compuestos son bastante simples para trabajar porque no tienen problemas de deformación. Es posible que deba cambiar su boquilla estándar con algo que sea más resistente a la abrasión. Aparte de eso, la impresión con filamento compuesto es apta para principiantes.
resina de arcilla
Para aquellos que prefieren la impresión 3D con SLA, FormLabs ha desarrollado una resina cerámica especial. Descrita como una forma asequible de imprimir en 3D proyectos muy detallados en cerámica, la resina es una combinación de material de fotopolímero con sílice. Dado que el fotopolímero es estable después del curado, la impresión 3D terminada se puede hornear en un horno para convertir el componente de arcilla en cerámica real.
Las impresoras SLA son un poco más caras y avanzadas que las impresoras FDM. Esta resina de arcilla también es relativamente rara en comparación con el filamento de arcilla compuesta: FormLabs puede ser la única marca que la ofrece comercialmente.
Impresión 3D con arcilla real
La tercera opción es imprimir con arcilla real. Esto lo hacen las impresoras 3D que pueden extruir una pasta de arcilla a través de una boquilla controlada por computadora, colocándola capa por capa como en la impresión 3D estándar. La mayor ventaja de esta técnica es que se puede cocer la arcilla en un horno después de la impresión 3D, lo que permite crear piezas de cerámica personalizadas de manera efectiva.
Sin embargo, la impresión 3D con arcilla real es muy compleja. La arcilla es un material blando. Cuando la pasta de arcilla no se prepara correctamente, las capas iniciales del proyecto pueden ser demasiado débiles para soportar el peso de las capas superiores, lo que hace que la impresión se colapse.
También está el hecho de que una impresora 3D de arcilla no es algo que se pueda comprar fácilmente. Estos son equipos especializados que se utilizan principalmente en laboratorios y otros entornos profesionales. Si está interesado en tener un proyecto impreso en 3D con arcilla real, es mejor que alguien que ofrezca la tecnología como servicio imprima sus diseños.
En este artículo, nos centraremos en la opción más accesible para todos: el filamento compuesto de arcilla. Barato y fácil de usar, el filamento de arcilla es un gran punto de partida para aquellos que quieren usar material de impresión 3D que es un poco más especial que el plástico.
Cómo imprimir con filamento de arcilla
Una cosa a tener en cuenta al imprimir con filamentos compuestos es que las diferentes marcas probablemente fabrican sus productos de diferentes maneras. Esto significa que el conjunto de reglas para una marca puede variar mucho de las de otra marca. Para obtener los mejores resultados, es mejor consultar al fabricante de su filamento de arcilla y solicitar las mejores prácticas.
Lo que proporcionamos aquí son pautas con las que puede jugar según sea necesario. Muchas de las prácticas mencionadas aquí se aplican a la mayoría de los filamentos compuestos.
Use una boquilla endurecida
Lo primero que debe hacer antes de imprimir con un filamento compuesto es cambiar la boquilla estándar de su impresora 3D. Si está hecho de latón, las partículas sólidas del filamento lo desgastarían rápidamente. Los usuarios que hayan impreso con filamentos compuestos ya lo sabrán.
El mejor reemplazo es una boquilla hecha con acero endurecido. Este material es más duro y resistente a la abrasión en comparación con el latón y el acero inoxidable. Sin embargo, el acero templado tiene poca conductividad térmica. Esto significa que tendrá que darle más tiempo a la boquilla para que alcance la temperatura deseada para imprimir.
Manipule el filamento con cuidado.
Mezclar PLA (o cualquier termoplástico) con piedra en polvo crea un filamento muy quebradizo. Si no tienes cuidado, podrías romper fácilmente el filamento a la mitad. Esto puede causar problemas de extrusión.
Su mejor apuesta sería asegurarse de que el filamento no pase por giros bruscos desde el carrete hasta el engranaje de entrada. También puede ahorrarse dolores de cabeza si su impresora tiene una extrusora directa en lugar de una extrusora Bowden.
Sin embargo, tener una extrusora Bowden ya no es un impedimento para imprimir con filamento compuesto. Si puede lograr una buena configuración de extrusión, entonces no debería tener ningún problema.
Limpie la boquilla inmediatamente después de imprimir
Un consejo que no solemos escuchar es limpiar la boquilla inmediatamente después de imprimir con filamento compuesto. Esta es una buena práctica cuando se usa filamento de arcilla, ya que puede terminar con piedra en polvo residual en la cámara interna de la boquilla. Dejar la boquilla sin limpiar corre el riesgo de que se queme la piedra residual. Este material de carbón quemado es resistente y mucho más difícil de eliminar.
La forma más fácil de limpiar la boquilla después de imprimir con arcilla es simplemente pasar alrededor de 25 centímetros de PLA estándar a través de la boquilla. El PLA absorberá el polvo sólido residual dentro de la boquilla.
Utilice la configuración de la impresora recomendada por el fabricante
Por último, asegúrese de marcar la configuración adecuada de la impresora según las recomendaciones del fabricante. Si no tiene el beneficio de los números definidos, este es un buen lugar para comenzar:
| Temperatura de impresión | 200 a 240 °C |
| Velocidad de impresión | 60 a 70 mm/s |
| Temperatura de la cama | Cama caliente no necesaria; puede fijarse a 60 °C para obtener los mejores resultados |
| Adherencia a la cama | Cinta de pintor azul o cinta Kapton |
| Retracción | Habilitar a 5 mm de distancia de retracción |
| Enfriamiento | 50% para las 3 primeras capas; establecido al máximo para todos los sucesivos capas |
Los parámetros de impresión 3D asumen que el filamento de arcilla utiliza un plástico base PLA. Si hubiera otro plástico en la mezcla, algunos valores (como la temperatura de la cama) tendrían que revisarse drásticamente.
Los mejores filamentos de arcilla disponibles en la actualidad
La arcilla como base para un filamento compuesto no es tan popular como el metal o la madera. Esto significa que no hay tantas opciones para los filamentos de arcilla. Estos son los pocos que hemos logrado encontrar:
1. Arcilla de cerámica FormFutura StoneFil
El filamento de arcilla StoneFil de la línea FormFutura es uno de los filamentos de arcilla más populares. Fabricado con una mezcla 50/50 en peso de PLA y relleno de piedra en polvo, este filamento de arcilla tiene un bonito color marrón y es un 30 % más denso que el PLA estándar.
Con una base PLA, el filamento StoneFil es un filamento muy apto para principiantes. Tiene una baja tendencia a deformarse, lo que significa que puede usarlo incluso sin una cama caliente. Las impresiones hechas con StoneFil vienen con un acabado mate único y un gradiente de espectro cromático característico. Incluso si no planea imprimir muchos proyectos con arcilla, sería bueno experimentar con el filamento StoneFil.
2. Arcilla arquitectónica TreeD
La línea Architectural Clay de filamentos de impresión 3D de la marca TreeD viene en cuatro colores diferentes: Monumental, Clay, Dark Stone y Heritage Brick. Todos se ven geniales, especialmente si planea imprimir modelos arquitectónicos en 3D o versiones en miniatura de monumentos famosos.
Si bien TreeD no ha revelado qué tipo de plástico se mezcla en sus filamentos de arcilla, podemos decir que definitivamente no es PLA estándar. El filamento de arcilla TreeD necesita un lecho calentado a unos 100 °C. Esto está en el extremo superior en lo que respecta a las camas de impresión calentadas. La contrapartida es que las impresiones acabadas pueden permanecer rígidas hasta una temperatura de unos 102 °C.
El filamento TreeD Architectural Clay es una opción más robusta y resistente para los filamentos de arcilla. Esto es ideal para aplicaciones profesionales, particularmente aquellas en el campo de la arquitectura y la arqueología.
3. Filamento de arcilla cerámica Amaco 46D
El filamento de arcilla de cerámica Amaco de The Virtual Foundry es bastante único porque su producto terminado está diseñado para cocerse en un horno, al igual que la cerámica real. Esto le da al filamento un valor increíble, especialmente considerando lo asequible que es.
Según el fabricante, este filamento de arcilla cerámica es más viscoso que el PLA estándar y se imprime mejor con un diámetro de boquilla de al menos 0,6 mm. Imprime a una temperatura similar al PLA (205 a 235 °C) pero requiere una cama caliente con una capa de cinta de pintor azul.
Si estás interesado en disparar una impresión hecha con este filamento, necesitarás un horno, un crisol y material refractario como la arena. La pieza terminada debe colocarse dentro del crisol y embalarse con material refractario para evitar que se deforme. Luego deberá exponerse a temperaturas que oscilan entre 200 y 400 °C durante un máximo de cinco horas.
Si desea una experiencia completa de cerámica, entonces el filamento de arcilla Amaco es un excelente lugar para comenzar. En términos de impresión 3D, el filamento es económico, se ve muy bien y es fácil trabajar con él. La suposición, por supuesto, es que tiene acceso a un horno de cocción.
Para ir finalizando
Incluso con la variedad de filamentos compuestos que se utilizan actualmente en la impresión 3D, la arcilla sigue siendo una opción poco convencional. Sin embargo, existe un gran potencial para los filamentos de arcilla, especialmente si desea hacer sus propias copias en miniatura de estructuras arquitectónicas y monumentos.
La característica única de la arcilla es que puede cocerse en un horno para crear cerámicas más duras y de mejor apariencia. Algunos fabricantes de resinas y filamentos de impresión 3D han intentado aprovechar esta ventaja, fabricando materiales de arcilla que se pueden convertir en cerámica. Esto sin duda añade una nueva dimensión a las posibilidades de la impresión 3D. Una figura de cerámica en miniatura, hecha completamente mediante impresión FDM, parece un proyecto interesante en el que trabajar.
Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.