¿Qué tan bien flotan los objetos impresos en 3D?

La relación entre el plástico y el calor y el agua es una consideración importante al diseñar o crear prototipos.

Por ejemplo, al diseñar piezas de plástico que podrían usarse como parte de un motor, el calor jugará un papel en la determinación de qué material y configuraciones usar para imprimir esa pieza. Si estuviera diseñando algo como un flotador de peces, le gustaría saber qué materiales y configuraciones lo harán flotante.

Este segundo ejemplo nos lleva al tema de este artículo. ¿Pueden flotar los artículos impresos en 3D? ¿Qué tipo de materiales y configuraciones usas para hacer artículos que pueden flotar? Si tienes un acuario y quieres saber cómo imprimir elementos en 3D que puedas usar de manera segura, este artículo te resultará especialmente útil.

¿El plástico impreso en 3D flota?

La capacidad de un material para flotar está determinada en parte por su densidad o qué tan pesado es en relación con su tamaño (masa multiplicada por su volumen). Para que un material flote, debe ser menos denso que la sustancia sobre la que se coloca. El agua, por ejemplo, tiene una densidad de 1 g/cm3 (1 gramo por centímetro cúbico). La mayoría de los filamentos son más densos que el agua (tienen una densidad superior a 1 g/cm3), por lo que no flotarán en el agua.

La impresión 3D llegó para quedarse

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El primer paso para imprimir algo que flote es elegir el filamento adecuado. Ciertos tipos de filamento flotarán mejor debido a su menor densidad. Algunos, como el filamento de metal, obviamente presentarán un mayor desafío debido a su mayor densidad.

DENSIDAD DEL FILAMENTO
abdominales 1,04 g/cm3
FLEXIBLE 1,19 – 1,23 g/cm3
PLA 1,24g/cm3
CADERAS 1,03 – 1,04 g/cm3
PETG 1,23g/cm3
NYLON 1,06 – 1,14 g/cm3
RELLENO DE FIBRA DE CARBONO 1,3g/cm3
COMO UN 1,07g/cm3
POLICARBONATO 1,2 g/cm3
POLIPROPILENO 0,9g/cm3
LLENADO DE METAL 2 – 4 g/cm3
RELLENO DE MADERA 1,15 – 1,25 g/cm3
PVA 1,23g/cm3

Densidad de filamentos 3D

Fuente

¿El PLA se hunde o flota?

El polipropileno es el único filamento con una densidad inferior a la del agua (0,9 g/cm3). Esto lo convierte en el único filamento que flotará naturalmente en el agua. El PLA tiene una densidad específica de 1,24 g/cm3. Para que un material flote en el agua debe tener una densidad inferior a 1 g/cm3, por lo que el PLA se hundirá porque es más denso que el agua.

¿Significa esto que solo los artículos impresos con polipropileno flotarán mientras que los objetos hechos con PLA o ABS se hundirán? No necesariamente porque hacer que un elemento impreso en 3D flote es más que solo el material del que está hecho.

¿Los artículos impresos en 3D flotan?

Es probable que el filamento de impresión 3D se hunda. Sin embargo, la flotabilidad de un artículo impreso en 3D está determinada principalmente por los detalles de su diseño y no solo por el material del que está hecho. Hay dos factores principales que afectarían la flotabilidad de un artículo impreso en 3D. Estos son la densidad de relleno y el espesor de la cubierta.

Densidad de relleno

La densidad de relleno es una medida de cuán hueca o «llena» es una impresión 3D. Se establece como un porcentaje. Cuanto más alto lo establezca, más llena será su impresión. Una impresión con una densidad de relleno configurada al 100 % es sólida. Un elemento sólido es más denso, por lo que es muy probable que se hunda.

Naturalmente, establecer una densidad de relleno más baja hace que la impresión quede hueca. Una impresión con una densidad de relleno ajustada al 10 % es casi completamente hueca, por lo que es probable que flote.

Grosor de la cáscara

La densidad de relleno controla el interior de una impresión. El grosor de la cubierta, por otro lado, establece el grosor de las capas exteriores de una impresión. La impresión de paredes más delgadas reduce la densidad de su impresión al igual que la reducción de la densidad de relleno. Esto debería mejorar la capacidad de flotación de la impresión.

¿Pueden los objetos impresos en 3D ir en peceras?

Los artículos impresos en 3D se pueden usar en peceras, aunque no todos los materiales son adecuados. Los artículos impresos en 3D hechos de metal, por ejemplo, pueden filtrar veneno a medida que se degradan. PLA, PETG y ABS son los materiales más seguros para usar en un acuario.

La impresión 3D es una excelente manera de crear accesorios y decoraciones para un acuario sin gastar mucho dinero.

¿Se puede usar ABS para acuarios?

El ABS es la materia prima utilizada para la mayoría de los accesorios de plástico, como las carcasas de las bombas y los soportes que se utilizan en los acuarios.

Sin embargo, no todos los filamentos ABS son iguales. Se sabe que algunas marcas de ABS filtran sustancias químicas en los acuarios y envenenan a los peces. Para evitar que esto le suceda a usted, sea selectivo sobre qué ABS usa.

Desea evitar el filamento que pueda contener aditivos como tintes, por ejemplo. Es probable que los tintes utilizados para dar al filamento un color particular filtren toxinas en el agua. Es por esta razón que se recomienda el filamento blanco puro o negro para uso en acuarios. Fuente

¿Se puede usar PLA para acuarios?

PLA ofrece algunas características que lo convierten en una alternativa segura para acuarios al ABS. Está hecho principalmente de material orgánico, por lo que hay menos posibilidades de que filtre toxinas dañinas en el agua. Dicho esto, el PLA no es tan resistente al agua como el ABS y se descompone mucho más rápido, especialmente en agua salada.

¿Qué sucede si una impresión 3D se moja?

La mayoría de los filamentos son resistentes al agua. Si bien pueden ablandarse y debilitarse cuando entran en contacto con el agua, esto generalmente sucede después de un año o más de exposición repetida. El PVA, sin embargo, es soluble en agua. Por eso se utiliza como soporte para impresiones PLA o ABS.

Los soportes son una parte esencial de una impresión 3D. Se utilizan para soportar impresiones que tienen voladizos o puentes. Si bien los soportes son casi indispensables en las impresiones con formas irregulares, son conocidos por ser difíciles de eliminar de una impresión.

El PVA resuelve el problema de los soportes difíciles de quitar ya que se disuelve en agua. En lugar de pasar horas tratando de quitar o cortar los soportes de PLA o ABS, el PVA simplemente se derrite cuando se sumerge en agua.

¿Qué tan resistentes son los objetos impresos en 3D?

La resistencia de una pieza impresa en 3D está determinada en primer lugar por la tecnología de impresión. Se dice que la impresión de resina produce piezas más fuertes en comparación con la impresión FDM. El segundo factor a considerar es el material. El filamento de fibra de carbono producirá impresiones más fuertes que el PLA, por ejemplo.

Se dice que la impresión con resina produce impresiones más resistentes porque es isotrópica. Esto significa que las impresiones tienen una fuerza uniforme en el plano vertical, horizontal o diagonal. Las impresiones FDM son anisotrópicas, lo que significa que la resistencia depende en gran medida de la dirección de la construcción.