En la impresión 3D, la «resistencia al desgaste» se refiere a la capacidad de un material para resistir el daño por el contacto repetido durante el uso regular. Cuando se daña por el desgaste, una pieza perderá gradualmente su superficie, causando deformación o deformación.
¿Por qué es importante la resistencia al desgaste?
Si una pieza es propensa al desgaste, eventualmente puede volverse ineficaz, ineficiente o incluso peligrosa. Las piezas impresas con material resistente al desgaste son más duraderas y, por lo tanto, se pueden usar durante períodos de tiempo más prolongados sin reemplazo. Además de la resistencia al desgaste, es importante considerar el coeficiente de fricción de un material. Esto se refiere a la cantidad de resistencia que ejerce una sustancia sobre los materiales o sustancias que se mueven sobre ella. Los plásticos suelen tener un bajo coeficiente de fricción, lo que hace que el material plástico sea el principal candidato para la impresión 3D de piezas resistentes al desgaste.
Usos comunes de materiales resistentes al desgaste
Los materiales resistentes al desgaste se usan a menudo en la ingeniería mecánica, así como en las industrias automotriz y electrónica, o en cualquier entorno que produzca piezas o productos que contengan:
Mover aplicaciones. Las aplicaciones o procesos que contienen piezas móviles (engranajes, bujes o cojinetes, por ejemplo) son propensos a sufrir daños por desgaste. Como tal, los materiales resistentes al desgaste son clave.
Estampación. Cuando sean resistentes al desgaste, las herramientas, las plantillas y los accesorios utilizados en entornos de ensamblaje o fabricación requerirán menos mantenimiento y reemplazos poco frecuentes. Esto asegurará que los flujos de trabajo sigan siendo rápidos y los costos lo más bajos posible.
Piezas de uso final. Cuando se crean con materiales resistentes al desgaste, las piezas durarán más y serán más duraderas, lo que resultará en costos más bajos.
¿Que mas deberias saber?
Familiarízate con la tribología. La «tribología» se refiere al estudio de la fricción, la lubricación y el desgaste, así como a la ciencia y la ingeniería de las superficies en movimiento relativo. Es un término común cuando se discute el tema de la resistencia al desgaste.
Sepa cuándo reemplazar su pieza. Ultimaker Cura presenta una configuración de «extrusora de pared exterior establecida», en la que puede indicar que su capa exterior debe ser de un material resistente al desgaste y el interior de un material más económico como PLA. Mediante el uso de diferentes colores de material, puede ver fácilmente cuando su parte se está desgastando, un color comenzará a desaparecer, lo que indica que es necesario reemplazarlo.
Un indicador de ventana impreso en 3D para la producción de automóviles. Está creado con TPU negro que se desgasta con el uso, alertando al usuario de su necesidad de reemplazo
Minimizar el impacto en la superficie. Al utilizar un material blando como el TPU para las capas exteriores de una pieza, puede minimizar el impacto de la superficie, lo que permite que la pieza dure más en un entorno estresante. Esto se puede ver en la siguiente aplicación de la planta embotelladora de Heineken, donde hay movimiento continuo y fricción entre la superficie de impresión y las botellas de vidrio.
En la planta embotelladora de Heineken, las piezas resistentes al desgaste se imprimen en 3D con TPU para permitir el contacto continuo con las botellas de vidrio.
Usa aditivos a tu favor. Los materiales resistentes al desgaste se pueden mejorar mediante el uso de aditivos como el vidrio y el carbono. Además, los lubricantes sólidos se pueden usar para eliminar la necesidad de lubricación adicional, lo que ofrece ventajas como un menor desgaste, mejores características de funcionamiento y una gran reducción de los esfuerzos de mantenimiento.
Nuestros socios materiales resistentes al desgaste
Los siguientes son algunos de los socios de materiales de Ultimaker que ofrecen materiales resistentes al desgaste. Puede encontrar más en Ultimaker Marketplace.
Igus GmbH
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Igus iglidur® I150 Tribofilament es un material especial desarrollado para su uso como material de rodamiento y para piezas de desgaste. Su facilidad de uso y alta resistencia a la abrasión lo convierten en un material de referencia para aplicaciones con movimiento y fricción.
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Igus® iglidur® I180 Tribofilament es un material especial desarrollado para su uso como material de cojinetes y para todo tipo de piezas de desgaste. En aplicaciones con movimiento y fricción, elimina la necesidad de lubricación extra
«Nuestros materiales iglidur se desarrollaron inicialmente para usarse como cojinetes y todo tipo de componentes que permiten un movimiento libre de lubricación y bajo desgaste, de ahí nuestro eslogan ‘plásticos de movimiento'», dijo Niklas Eutebach, ingeniero de desarrollo de fabricación aditiva en Igus GmbH. «Estos materiales generalmente se usan para ensamblajes que están sujetos a cualquier tipo de movimiento, como rotación, giro o deslizamiento».
Jábil
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Jabil PA 4535 CF es un copolímero de PA con un 35 % de CF que proporciona mayor rigidez, resistencia y tenacidad que productos similares. Con un 40 % de mejora en la resistencia y algo de ductilidad, también es un material ESD.
«Jabil PA 4535 ha ganado un interés significativo en múltiples mercados, incluidos drones, equipos deportivos y soportes que requieren un rendimiento fuerte y rígido más allá de lo que estaba disponible anteriormente en forma de filamento», dijo Matt Torosian, director de gestión de productos y fabricación aditiva de Jabil. «El polímero base de PA 4535 CF y PA 4500 también forma la base para aplicaciones que requieren excelentes propiedades de desgaste y fricción. Estos materiales reflejan el enfoque del Centro de innovación de materiales de Jabil en Minnesota para desarrollar materiales mejorados con excelente resistencia al rizado, baja contracción, y alto flujo, que se imprimen muy bien en plataformas abiertas como Ultimaker».
Grupo LEHVOSS
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LUVOCOM 3F PAHT® CF 9891 BK es un material a base de poliamida reforzado con fibra de carbono de alta temperatura. Proporciona alta resistencia, rigidez y minimiza la absorción de agua.
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LUVOCOM 3F PAHT® 9825 NT es un material a base de poliamida de alta temperatura. Tiene la fuerza de un PA6 sin sacrificar nada de su capacidad de impresión.
«El rendimiento de desgaste y fricción de un material depende del sistema tribológico, por ejemplo, velocidad, presión, temperatura, rugosidad de la superficie. [This is why] la tribología es uno de nuestros temas de enfoque», dijo Thomas Collet, jefe de materiales de impresión 3D en LEHVOSS Group.
Ensinger GmbH
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Ensinger TECAFIL PA6 GF30 Black es una poliamida reforzada con fibra de vidrio al 30 % fabricada con el nombre comercial TECAFIL PA6 GF30 Black. Ofrece mayor resistencia, rigidez, resistencia a la fluencia y estabilidad dimensional en comparación con la poliamida 6 sin reforzar.
«En la impresión 3D, la resistencia muy alta juega un papel cada vez más importante. Desde los componentes inicialmente muy centrados en el diseño, las propiedades mecánicas son cada vez más importantes y la producción se centra cada vez más en la pieza de uso final», Dilara Yüce, Desarrollo de productos de Ensinger. GmBH, dijo. «Nuestro material PA 6 GF 30 resistente al desgaste promete una alta estabilidad dimensional y una buena resistencia al calor. Cuando se enfoca en una buena capacidad de impresión, siempre debe considerar una buena resistencia al desgaste».
¿Está interesado en obtener más información sobre los socios de materiales resistentes al desgaste de Ultimaker? Visite la página de materiales resistentes al desgaste en Ultimaker Marketplace
Además, puede explorar la gama de impresoras 3D de Ultimaker que son compatibles con materiales resistentes al desgaste.