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Quizás una de las creencias más duraderas que hemos mantenido desde que éramos niños se puede resumir en tres palabras: los imanes son increíbles. Son juguetes y baratijas muy ingeniosos, pero también son la fuerza que impulsa muchos avances tecnológicos en el mundo moderno. Muchos de nosotros solo queremos hacer nuestras propias impresiones magnéticas personalizadas. Con solo una o dos bobinas de filamentos magnéticos y algunos ajustes en su impresora 3D, también puede hacer sus propios juguetes magnéticos (además de otras cosas más útiles).
¿Qué son los filamentos magnéticos?
Los filamentos magnéticos se fabrican mediante la infusión de polvo de hierro finamente molido sobre un material base. Aunque teóricamente se pueden utilizar otros materiales base, los productos de filamentos magnéticos disponibles en el mercado hoy en día utilizan PLA. Esto nos permite hacer impresiones 3D que actúan de forma muy similar a los metales en términos de su respuesta a un campo magnético. Las impresiones que utilizan filamentos magnéticos se describen como «ferromagnéticas», es decir, son atraídas por los campos magnéticos.
Tenga en cuenta que existe una diferencia entre los imanes y los materiales ferromagnéticos. Las impresiones hechas con filamentos magnéticos se sienten atraídas por los imanes, pero no actúan como imanes por sí mismas.
¿Cuáles son los beneficios de utilizar filamentos magnéticos?
El uso de filamentos magnéticos abre un mundo completamente nuevo de impresión 3D. Además de fabricar sus propios adornos magnéticos y otros artículos ingeniosos como agitadores magnéticos, los filamentos magnéticos también se pueden utilizar para fabricar diversas piezas mecánicas y de ingeniería. Las piezas de repuesto de sensores y actuadores magnéticos para sistemas automatizados se pueden imprimir fácilmente, en lugar de tener que pedir piezas nuevas. Algunas personas emprendedoras incluso han comenzado a probar el uso de filamentos magnéticos para fabricar estatores personalizados para motores sin escobillas o diversas formas de medios de almacenamiento magnético.
Si eres creativo, las posibilidades de impresiones hechas con filamentos magnéticos son prácticamente infinitas. Las impresiones magnéticas han llegado a los elementos decorativos del hogar, los accesorios de moda y los disfraces.
En términos de experiencia de impresión, los filamentos magnéticos son en realidad muy tolerantes a las diferentes condiciones de impresión. Las impresiones tienen buena rigidez y pueden soportar pequeñas irregularidades sin problemas. Las impresiones hechas con filamentos magnéticos pueden tener acabados mate o brillante según la temperatura de impresión. De cualquier manera, las impresiones magnéticas terminan con un acabado llamativo y único.
Un método de acabado que solo se puede realizar con impresiones de filamento magnético es un proceso llamado «oxidación». En este método, las partículas de hierro de la impresión se oxidan literalmente, lo que da un acabado desgastado y muy interesante. Para ello, solo es necesario frotar las capas externas de la impresión con un material abrasivo, como papel de lija, para exponer las partículas de hierro. Aunque la oxidación puede producirse de forma espontánea, se puede acelerar el proceso sumergiendo la impresión en una solución salina durante 2 o 3 días.
¿Cómo se utilizan los filamentos magnéticos?
Los ajustes de impresora recomendados para imprimir con filamentos magnéticos son similares a los del material base, PLA. Esto significa que una temperatura de impresión en el rango de 215 a 225 °C debería ser suficiente. Dependiendo de la proporción de PLA y hierro en el filamento que estés usando, es posible que tengas que experimentar con los ajustes de temperatura de impresión para obtener los mejores resultados. En caso de duda, es mejor pedir recomendaciones al fabricante del filamento.
No es necesario utilizar una cama caliente para imprimir con filamentos magnéticos, pero puede utilizar una si lo desea. Una temperatura de la cama de alrededor de 60 °C debería ser suficiente para imprimir con filamentos magnéticos.
El enfriamiento rápido tiende a provocar deformaciones al imprimir con filamentos magnéticos. Recomendamos comenzar las impresiones sin ventilador de enfriamiento, al menos durante las dos primeras capas. Luego, puede comenzar a aumentar la configuración del ventilador, quizás a alrededor del 10 % al 20 %. También puede experimentar con la velocidad de impresión para evitar deformaciones en la impresión. Algunos usuarios han informado que obtienen buenos resultados con velocidades de impresión altas de 60 a 80 mm/s, pero recomendamos comenzar con una velocidad muy baja (10 a 20 mm/s) y aumentarla gradualmente. Nuevamente, esto variará según la marca de filamento que esté utilizando, por lo que siempre puede preguntarle al fabricante del filamento cuáles son sus configuraciones recomendadas.
Al igual que con otros filamentos infundidos, el hierro en polvo de los filamentos magnéticos es duro y puede ser muy abrasivo. Por lo tanto, las boquillas de extrusora estándar que están hechas de latón probablemente se desgastarán muy rápidamente cuando se utilicen con filamentos magnéticos. Recomendamos utilizar una boquilla de acero 100 % tratado térmicamente que sea lo suficientemente duradera como para soportar las propiedades abrasivas del hierro en polvo. También se recomienda un diámetro de boquilla más grande (al menos 0,4 mm) para reducir los efectos de la abrasión.
Si decide utilizar una boquilla de acero, deberá tener en cuenta la menor conductividad térmica del acero en comparación con el latón. Esto tiende a enfriar el filamento fundido al entrar en contacto, lo que da como resultado una extrusión insuficiente o una obstrucción. Para evitar esto, puede utilizar una temperatura de impresora que sea entre 20 y 40 °C más alta que la temperatura recomendada para el material de base.
¿Cuáles son las desventajas de utilizar filamentos magnéticos?
No hay muchos productos de filamento magnético en el mercado, y los pocos que hay disponibles pueden variar en cuanto a la configuración óptima de la impresora en la que funcionan. Esto significa que trabajar con filamentos magnéticos puede requerir muchos ajustes y experimentación. Dicho esto, es un material bastante tolerante que puede producir buenas impresiones incluso en condiciones que no son las ideales.
Como ya hemos mencionado, los filamentos magnéticos son bastante abrasivos, lo que significa que probablemente tendrás que sustituir la boquilla del extrusor de fábrica de tu impresora por una que sea más duradera. No es un reemplazo muy caro, pero de todos modos supone un gasto adicional.
Los filamentos magnéticos también son bastante rígidos debido al hierro en polvo que se encuentra en el PLA. Esto también hace que sea demasiado frágil para sortear esquinas muy cerradas a lo largo del recorrido del filamento de algunas impresoras. Para evitar que el filamento se rompa durante la impresión, conviene asegurarse de que el recorrido del filamento solo consista en curvas suaves y suaves desde el carrete hasta la boquilla.
La presencia de hierro en polvo en el filamento no necesariamente da como resultado impresiones más resistentes. En todo caso, las impresiones realizadas con filamentos magnéticos probablemente sean un poco más débiles que las realizadas con PLA estándar. Los filamentos magnéticos tampoco pueden actuar como sustitutos adecuados de materiales verdaderamente conductores, ya que los polvos de hierro son demasiado pequeños y están aislados entre sí en una matriz hecha de PLA no conductor. Para aplicaciones que requieren conductividad, se debe utilizar un filamento conductor especial.
Muchos usuarios han explorado la posibilidad de convertir impresiones hechas con filamentos magnéticos en imanes reales. Aunque teóricamente es posible convertir ferroimanes en imanes permanentes, la alta corriente eléctrica necesaria para lograrlo terminará derritiendo la impresión. En lugar de eso, puedes intentar magnetizar tu impresión frotándola contra un imán. Este proceso, llamado histéresis, expone tu impresión ferromagnética a un campo magnético variable y le permite mantener su propio campo magnético. Sin embargo, este campo magnético se disipará con el tiempo. En el mejor de los casos, la histéresis puede darte un imán muy bueno, pero temporal.
¿Cuáles son las mejores marcas de filamentos magnéticos?
Los filamentos magnéticos son lo que llamaríamos filamentos “especiales”. No mucha gente los compra o los utiliza, ya que solo sirven para necesidades muy especiales. Por lo tanto, en la actualidad solo hay dos marcas reconocidas de filamentos magnéticos en el mercado.
Proto-pasta tiene una variada selección de su línea de filamentos magnéticos oxidables. Sus filamentos magnéticos vienen en dos colores, negro y gris. Su variedad de tamaños debería satisfacer a todo tipo de usuarios: los filamentos están disponibles en tamaños de 1,755 mm y 2,85 mm y se venden en bobinas de 125 g y 500 g. Si recién estás comenzando a imprimir con filamentos magnéticos, te recomendamos que adquieras la bobina de 125 g para que puedas probarla.
El filamento PLA ferromagnético de Black Magic 3D ha sido el material de muchos estudios y experimentos con filamentos magnéticos. Es un producto de “talla única”: no hay variaciones especiales ni tamaños alternativos. Los comentarios sobre este producto han sido excelentes en general, y la mayoría de los usuarios afirman que fue bastante fácil trabajar con él. El filamento magnético de Black Magic 3D está disponible solo en tamaño de 1,75 mm y se vende en bobinas de 350 g. Tenga en cuenta que los filamentos magnéticos son naturalmente pesados, por lo que una bobina de 350 g contiene más filamento del que probablemente espera.
El resumen
| Material | Filamento magnético |
| Propiedades | – Atraídos por imanes (ferromagnéticos) – Buena rigidez – Puede tener un acabado mate o brillante. – Puede sufrir un acabado de óxido. |
| Aplicaciones | – Juguetes y baratijas magnéticas – Sensores y actuadores magnéticos – Agitadores magnéticos – Dispositivos de almacenamiento magnético – Estatores para motores pequeños |
| Temperatura de impresión recomendada | 215 a 225 °C; puede ser mayor si se utiliza una boquilla de extrusión de acero |
| Temperatura recomendada de la cama | No es necesaria una cama caliente, pero 60 °C es lo óptimo |
| Velocidad de impresión | 60 mm a 80 mm/s; se recomienda comenzar con una velocidad baja (10 mm/s a 20 mm/s) para las dos primeras capas |
| Enfriamiento | No se recomienda ningún ventilador de enfriamiento; se puede utilizar una configuración del 10 % al 20 % en partes posteriores de la impresión. |
| Material y diámetro de la boquilla | La boquilla debe estar hecha de un material resistente (recomendamos que sea 100 % de acero). Se recomienda una boquilla ancha, de aproximadamente 0,4 mm. |
Hay que reconocer que los filamentos magnéticos son productos de nicho: no mucha gente los necesitará y menos aún los comprará con regularidad. Sin embargo, es bueno tener la posibilidad de crear impresiones magnéticas, si fuera una necesidad. Estos productos también abren un mundo de posibilidades para las personas que trabajan en el ámbito creativo o de la ingeniería.
En cualquier caso, los filamentos magnéticos representan un paso adelante para la industria de la impresión 3D. Nos entusiasma pensar en lo que esta tecnología puede ofrecer en el futuro. Si eres un usuario experimentado de una impresora 3D que se ha cansado de imprimir con el PLA o ABS estándar, entonces tal vez sea el momento de ampliar tus horizontes y utilizar un filamento menos convencional.
Advertencia: las impresoras 3D nunca deben dejarse sin supervisión, ya que pueden suponer un riesgo de incendio.