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En el campo de los filamentos utilizados en la impresión 3D, no hay duda de que el ABS y el PLA están muy por delante en cuanto a popularidad. Sin embargo, hay un par de opciones más disponibles, quizás no tan ampliamente utilizadas, pero igualmente útiles. Una de ellas es el filamento HIPS.
Los conceptos básicos
HIPS son las siglas de poliestireno de alto impacto. Se trata de un copolímero de injerto que combina poliestireno y polibutadieno. El resultado es un plástico económico que combina lo mejor de ambos mundos: la rigidez y la dureza del poliestireno y la flexibilidad y la absorción de impactos del polibutadieno. El polímero resultante tiene una resiliencia que el poliestireno estándar no tiene. Es más fuerte sin ser quebradizo y tiene mayor capacidad para soportar impactos más fuertes sin romperse, de ahí el calificativo de “alto impacto” en su nombre.
¿Para qué se utiliza el HIPS?
Por sí solo, el HIPS es un plástico económico y fácil de fabricar que tiene una excelente resistencia al impacto y maquinabilidad. Es un material fácilmente moldeable con una excelente estabilidad dimensional y es fácil de pintar y pegar. Fuera de la impresión 3D, el HIPS se utiliza para la producción de recipientes para alimentos, ya que el HIPS natural ha sido declarado compatible con la FDA para aplicaciones de procesamiento de alimentos. Probablemente haya visto el uso de HIPS para vasos para bebidas frías y calientes, revestimientos de refrigeradores, carcasas de computadoras, paneles de instrumentos de automóviles, juguetes y piezas de TV.
En el campo de la impresión 3D, el HIPS es probablemente más conocido como un excelente material de soporte. ¿Por qué necesitará un material de soporte?, se preguntará. Si tuviera que imprimir en 3D un diseño complicado con elementos salientes, probablemente necesitará incorporar estructuras de soporte de algún tipo en el diseño. Esto se debe principalmente a las limitaciones funcionales de las impresoras 3D, que hacen necesario imprimir objetos en capas de abajo hacia arriba. Por lo tanto, los elementos salientes requerirán soportes debajo de ellos para evitar deformaciones, deformaciones o colapsos.
El HIPS es un excelente material de soporte, especialmente cuando se imprime con ABS. Esto se debe a la capacidad del HIPS de disolverse fácilmente en limoneno, un disolvente que se obtiene fácilmente de la piel de los limones. Una impresión hecha con ABS con estructuras de soporte hechas con HIPS solo necesita sumergirse en limoneno durante 24 horas para que las estructuras de soporte se disuelvan por completo, sin necesidad de usar cuchillos, lijar ni raspar. El resultado es una impresión más suave y sin imperfecciones sin mucho trabajo manual.
¿Por qué decimos que el HIPS funciona mejor con ABS? Esto se debe a que las temperaturas de impresión del HIPS y del ABS son casi idénticas. Esto significa que no habrá riesgo de que ninguno de los dos se deforme debido a las diferencias de temperatura.
El HIPS y el ABS también tienen propiedades físicas muy similares, lo que hace que el HIPS sea un material excelente para la impresión 3D incluso por sí solo. En términos de densidad, resistencia a la tracción y dureza, el HIPS está a la altura del ABS. Esto significa que un filamento HIPS es un material perfecto para la impresión 3D si necesita un producto soluble que se pueda lijar, mecanizar, pintar y pegar fácilmente.
¿Cómo se trabaja con HIPS?
El HIPS se imprime mejor a una temperatura de entre 230 y 240 °C. Si la temperatura de la boquilla es demasiado baja, el filamento de HIPS no se licuará correctamente y se producirá una extrusión insuficiente. A continuación, la temperatura de la plataforma de impresión debe mantenerse en un rango de entre 90 y 110 °C. Para garantizar la adhesión del HIPS a la plataforma de impresión, se recomienda utilizar una cinta o un aerosol de Kapton.
El HIPS se puede utilizar a altas velocidades de impresión de hasta 70 mm/s, pero los mejores resultados se obtienen con velocidades bajas (menos de 40 mm/s). Esto es especialmente importante cuando se imprimen diseños con detalles intrincados.
Después de la impresión, es necesario dejar que la pieza se enfríe por completo. Una impresión 3D realizada con HIPS es muy propensa a deformarse si no se enfría por completo. Recomendamos mantener el ventilador de refrigeración a baja velocidad o incluso apagarlo por completo. El enfriamiento gradual reducirá los riesgos de deformación del producto.
Si utiliza HIPS como material de soporte, solo necesita sumergir la impresión completamente en limoneno durante al menos 24 horas. Agitar suavemente el recipiente de vez en cuando puede ayudar a acelerar el proceso de disolución.
¿Cuáles son las desventajas de trabajar con HIPS?
Como hemos mencionado, el HIPS es una excelente opción como material de soporte cuando se trabaja con ABS. ¿Y qué pasa con el PLA? El PLA tiene una temperatura de impresión mucho más baja que el HIPS, lo que los hace muy incompatibles. Recomendamos el alcohol polivinílico (PVA) como material de soporte alternativo para las impresiones con PLA, ya que tienen temperaturas de impresión similares. El PVA se disuelve fácilmente en agua.
Como material de filamento para la impresión, el uso de HIPS también presenta algunos desafíos. Como ya se mencionó, el HIPS funcionará mejor con una plataforma de impresión calentada para evitar deformaciones. También se ha sugerido utilizar una cámara calentada cuando se trabaja con HIPS. Estos requisitos, junto con la alta temperatura de impresión del HIPS, hacen que trabajar con HIPS sea un proceso que consume mucha energía. El HIPS también emite un ligero olor debido a la liberación de estireno, por lo que recomendamos imprimir en una habitación bien ventilada.
¿Cuál es la mejor marca de filamento HIPS?
La popularidad del HIPS ha comenzado a crecer, ya que se ha convertido en una alternativa viable a los más comunes PLA y ABS. Como era de esperar, muchos fabricantes han lanzado sus propios productos de filamento HIPS.
Los filamentos HIPS que vende GizmoDorks son uno de los más vendidos en este momento. Están disponibles en tamaños de 1,75 mm y 3 mm y se pueden comprar en bobinas de 1 kg.
MatterHackers también tiene sus propios productos de filamento HIPS, que también están disponibles en tamaños de 1,75 mm y 3 mm. Sus productos están disponibles en blanco o negro y se pueden comprar en bobinas de 1 kg.
FormFutura tiene 2 tipos de productos de filamento HIPS. Su línea LimoSolve tiene un color natural (blanco) y no viene con ningún aditivo, lo que la hace especialmente apropiada para disolverla en limoneno. Su línea EasyFil se vende para aquellos que desean utilizar HIPS como material de construcción. Es un poco más suave y más flexible que los filamentos HIPS estándar, lo que da como resultado productos que son más duraderos y tienen una mayor resistencia al impacto. Sus filamentos EasyFil están disponibles en blanco, negro, gris, rojo y azul oscuro.
Por último, los productos de filamentos HIPS de eSun que se venden en la tienda online de Lulzbot probablemente tengan la mayor variedad de colores. Los filamentos solo están disponibles en tamaños de 3 mm y bobinas de 1 kg, pero tienen una deslumbrante selección de 14 colores. Esta variedad es perfecta si buscas hacer impresiones que sean 100 % HIPS.
El resumen
| Material | Poliestireno de alto impacto (HIPS) |
| Aplicaciones | – Principalmente como material de soporte para construcciones ABS – También se puede utilizar solo |
| Propiedades | – Más resistente que el poliestireno estándar – Durable pero flexible – Tiene alta resistencia al impacto. – Ligero – Impermeable |
| Se disuelve en | Disolvente de limoneno |
| Temperatura de impresión recomendada | 230 a 240 °C |
| Temperatura recomendada de la cama | 90 a 110 °C |
| Adherencia al lecho | Cinta Kapton o spray Kapton |
| Velocidad | Hasta 70 mm/s, pero las velocidades recomendadas son 40 mm/s o menos |
| Enfriamiento | No se recomienda el ventilador de enfriamiento, pero se puede utilizar a baja velocidad. |
El HIPS ganó popularidad como un excelente material de soporte para impresiones que utilizan ABS, pero su popularidad como material de filamento independiente también ha comenzado a ganar terreno. Las impresiones realizadas con HIPS son fuertes y flexibles, duraderas sin ser quebradizas y tienen una excelente resistencia al impacto. Si está buscando una nueva dimensión en la impresión 3D, le sugerimos que pruebe con HIPS. Puede que se lleve una grata sorpresa.
Advertencia: las impresoras 3D nunca deben dejarse sin supervisión, ya que pueden suponer un riesgo de incendio.