Cómo hacer impresiones 3D herméticas

A menudo vemos archivos STL gratuitos para macetas de impresión 3D para plantas o recipientes para alimentos y bebidas. Lo que muchos de estos archivos no mencionan es que estos proyectos no se pueden usar a menos que sean herméticos.

Hacer que una impresión 3D sea hermética puede requerir un poco de prueba y error. Si quieres impermeabilizar tu proyecto, necesitarás establecer unos parámetros de impresión muy concretos. También puede realizar un procesamiento posterior si no está satisfecho con los resultados de la impresión 3D. En cualquier caso, hacer que una impresión 3D sea hermética requerirá algunas acciones deliberadas y cuidadosamente medidas.

Estanco vs impermeable

Antes de seguir discutiendo, primero debemos definir qué es un objeto estanco. Esto puede causar cierta confusión porque más personas están familiarizadas con el término ‘impermeable’. Son dos características diferentes, aunque ser impermeable e impermeable puede ser una propiedad compartida de muchos objetos.

Ser hermético se refiere a la capacidad de un objeto para retener agua o líquidos similares sin fugas. Tiene más que ver con la construcción de un objeto que con su material. Sin embargo, los objetos impermeables también se fabrican típicamente con materiales impermeables. Un material impermeable evita la filtración o absorción de agua o líquidos similares.

Los plásticos utilizados en la impresión 3D ya tienen capacidades de impermeabilización naturalmente altas. Sin embargo, puede haber diferentes grados de impermeabilización en un material. La filtración de agua todavía puede ocurrir dependiendo del tiempo de exposición, la temperatura y la presión. De particular preocupación son los ‘bioplásticos’ que pueden descomponerse por la exposición prolongada al agua.

Para intentar conciliar los dos conceptos, un objeto impermeable debe estar hecho de un material impermeable. Ninguna cantidad de sellado de costuras puede ser efectiva si el material en sí no puede mantener el agua fuera.

Consejos para hacer impresiones 3D herméticas

La realidad es que es difícil garantizar al 100% que el resultado de un proceso de impresión 3D sea estanco. Hay muchas variables a considerar y el proceso real paso a paso es casi imposible de predecir. La estrategia aquí es tomar todas las medidas para que el producto final sea impermeable, incluso combinándolos si es necesario.

1. Utiliza el filamento adecuado

Por mucho que hayamos minimizado el papel del material, es indiscutiblemente importante para hacer una impresión 3D hermética. La clave aquí es utilizar plásticos que tradicionalmente ya se han utilizado para contener líquidos, el PETG y el Nylon son dos muy buenas opciones.

El ABS, aunque duradero e impermeable, puede contener compuestos tóxicos que pueden filtrarse a los alimentos o bebidas. El PLA biodegradable también puede ser una mala elección debido a su tendencia a descomponerse tras la exposición a largo plazo a compuestos biológicos o químicos. No hace falta decirlo, pero el PVA soluble en agua sería la peor elección de material para un proyecto estanco.

2. Usa una boquilla más ancha

Una boquilla con una abertura amplia puede crear capas más altas y más anchas. La idea es reducir el número de líneas de capa en la impresión 3D terminada, reduciendo así también sus «puntos débiles» para que sean impermeables. Esto necesariamente hace que una construcción estanca sea adecuada solo para modelos simples con formas básicas y sin detalles complejos.

3. Extrusión excesiva a propósito

Desea que su impresión 3D tenga la mayor cantidad de material posible, ya que es el plástico el que crea una barrera contra la humedad. Esto significa aumentar la configuración del multiplicador de extrusión en su cortadora. Con más filamento, es menos probable que termines con huecos por los que pueda filtrarse el agua. La extrusión excesiva también ayuda a crear capas más gruesas que complementarán perfectamente una boquilla ancha.

4. Imprime a altas temperaturas

Si ya está extruyendo en exceso, es muy probable que el filamento ya se esté comprimiendo lo suficientemente fuerte como para evitar la filtración de agua. Sin embargo, eso todavía no elimina la posibilidad de que el agua entre en los límites entre las capas.

Su mejor apuesta para abordar este problema es mejorar la adhesión de la capa con temperaturas de impresión más altas. Si aún se encuentra dentro del rango de temperatura recomendado para su filamento, intente aumentar el valor en incrementos de 5 °C.

Solo tenga en cuenta que también es muy probable que se produzcan hilos si está imprimiendo con una boquilla ancha. Esto no debería ser un gran problema si te quedas con modelos simples que no tienen muchas carreras vacías.

5. Aumentar el número de conchas

Aumentar la cantidad de conchas simplemente significa construir paredes más gruesas en su impresión 3D con capas adicionales. Esta es otra estrategia de fuerza bruta que, con suerte, evitará la fuga de agua simplemente colocando más material de filamento en la impresión 3D. Cualquier valor de 3 a 5 proyectiles debería funcionar bien, especialmente si tiene una boquilla de gran diámetro.

6. Aplicar una capa de epoxi

Finalmente, algunas técnicas de procesamiento posterior pueden ayudar a completar cualquier imperfección en el proceso de impresión 3D. Después de la impresión, es mejor lijar y pulir para que la superficie de la impresión 3D sea lo más suave posible. Esto preparará la superficie para la aplicación de una capa de epoxi.

Un epoxi de dos partes es ideal como agente de acabado para impresiones 3D impermeables. Estos son lo suficientemente fluidos como para entrar en pequeñas grietas, huecos o agujeros en su impresión 3D y se endurecen para formar una capa rígida perfectamente impermeable. Esto también mejora enormemente la estética de su impresión final.

Si tiene la intención de usar su proyecto para almacenar alimentos o bebidas, asegúrese de usar una resina epoxi que esté clasificada como segura para el contacto con alimentos.

Una cosa que puede notar en estos consejos es que a menudo implican imprimir con un gran volumen de materiales. Desafortunadamente, esta es la forma más confiable de hacer que sus impresiones sean impermeables. Si se está embarcando en este proyecto, espere pasar por mucho más filamento de lo normal.

Lo bueno es que no se verá muy penalizado con el tiempo de impresión si planea imprimir con capas gruesas y una boquilla de gran diámetro. Tampoco hay muchas posibilidades de errores de impresión, a menos que esté trabajando con filamentos que son propensos a deformarse.

¿Los objetos impresos en 3D son seguros para el contacto con alimentos?

Aquellos que planean hacer objetos impresos en 3D a prueba de agua generalmente quieren usarlos como una especie de contenedor para alimentos o bebidas. Esto es perfectamente posible si sigues los consejos que hemos enumerado en este artículo. Sin embargo, esto plantea la pregunta: ¿qué tan seguro es realmente almacenar alimentos o bebidas en un contenedor impreso en 3D?

La respuesta corta es que nunca será un objeto impreso en 3D, nunca será tan seguro para el contacto con alimentos como un recipiente de plástico moldeado. Una característica definitoria de un objeto impreso en 3D es que su superficie nunca es completamente lisa. Esta es una consecuencia natural del proceso de impresión 3D.

Incluso con el lijado y el pulido, todavía puede haber imperfecciones en la superficie de un objeto impreso en 3D que pueden ser demasiado pequeñas para ser vistas a simple vista. Sin embargo, estos pequeños bolsillos aún pueden albergar alimentos residuales y promover el crecimiento de bacterias.

Si va a utilizar un proyecto impreso en 3D a prueba de agua para el almacenamiento de alimentos, asegúrese de limpiarlo adecuadamente cada vez que lo use. Las tazas elegantes y los tazones para papas fritas están bien, pero no recomendamos el uso de un objeto impreso en 3D para el almacenamiento de alimentos a largo plazo.

Para ir finalizando

Por lo general, hacer una impresión 3D hermética no se logra accidentalmente. Se necesita un conjunto de parámetros de impresión elegido deliberadamente para asegurarse de que una impresión 3D sea lo más hermética posible cuando esté terminada. Esto a menudo implica el uso de la mayor cantidad posible de material de filamento, aunque también querrá mejorar la adhesión de la capa.

A pesar de la posibilidad de crear objetos impresos en 3D a prueba de agua, aún recomendamos tener cierta precaución al usarlos para el contacto con alimentos. Las impresiones 3D son increíblemente difíciles de limpiar, especialmente cuando se trata de alimentos. Deben estar bien como macetas y jarrones para plantas.

Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.