Revestimiento metálico de piezas impresas en 3D: cómo hacerlo

La impresión 3D es una desviación masiva de las técnicas de fabricación tradicionales. Es más rápido en la mayoría de los casos, más económico que la fabricación sustractiva y capaz de recrear diseños más complejos. Sin embargo, también está limitada por los materiales disponibles: la impresión 3D utiliza principalmente plástico o resina.

Una forma innovadora de obtener lo mejor de ambos mundos es realizar un recubrimiento metálico de las piezas impresas en 3D. Esto hace que una pieza impresa en 3D sea mucho más fuerte y mantiene los costos de fabricación más baratos que trabajar con metal real. ¿Cómo funciona exactamente el metalizado de piezas impresas en 3D?

¿Qué es el metalizado?

El metalizado es el proceso de aplicar una fina capa de metal a cualquier material. Una tecnología que existe desde la década de 1960, el metalizado de piezas de plástico es bastante común en la industria automotriz. Los metales comúnmente utilizados en este proceso incluyen cobre, zinc, níquel, latón, oro, plata y titanio.

El metalizado es una forma de obtener las ventajas tanto de la metalurgia como de la impresión 3D. Al recubrir piezas de plástico con metal, se pueden hacer mucho más resistentes y duraderas. También se les puede impartir conductividad eléctrica y térmica si es necesario. Esto es posible manteniendo la versatilidad y el flujo de trabajo flexible de la impresión 3D.

La mayoría de las piezas de plástico chapadas en metal se imprimen en 3D con tecnología SLA o SLS. La impresión FDM no es muy común en esta aplicación porque la galvanoplastia requiere un acabado suave y uniforme en la pieza impresa en 3D. También está el hecho de que el metalizado de piezas impresas en 3D es algo que normalmente solo se hace para aplicaciones profesionales.

Métodos para metalizar

Hay dos opciones para el metalizado: electrochapado y electrolítico. Si bien probablemente ya pueda deducir cómo funciona cada método en función de sus nombres, seguiremos adelante y exploraremos cada uno en detalle.

La galvanoplastia consiste en sumergir la pieza de plástico en una solución que contiene las sales del metal con el que desea recubrir la pieza. Luego se pasa una corriente a través de la solución, que deposita instantáneamente una capa de iones metálicos en la superficie de la pieza impresa en 3D.

La galvanoplastia es un método muy rápido que ofrece resultados casi instantáneamente. También es confiable para crear capas excepcionalmente uniformes y duraderas. Su mayor desventaja es que se limita a enchapar capas muy delgadas. Si necesita capas más gruesas, es posible que deba hacer varias rondas de galvanoplastia o combinarlo con el segundo método.

El recubrimiento sin electricidad, como su nombre lo indica, no se basa en la aplicación de una corriente eléctrica a una solución de sal metálica. En cambio, implica sumergir la pieza impresa en 3D en una solución donde se producen reacciones químicas para depositar una capa de metal sobre la superficie de plástico.

El enchapado electrolítico proporciona un mejor control sobre el grosor que desea que tenga la capa enchapada. Esto permite una mayor personalización de las piezas que necesitan alcanzar niveles específicos de resistencia mecánica o resistencia a la corrosión. Sin embargo, las piezas impresas en 3D corren el riesgo de deformarse debido a la necesidad de aplicar calor a la solución química durante el enchapado.

Independientemente del método que elija, se necesita un trabajo sustancial para preparar la pieza impresa en 3D para el revestimiento de metal. Tenga en cuenta que la superficie de la pieza impresa en 3D debe ser lo más suave posible. También debe limpiarse de resina residual, aceites, suciedad o polvo. Un limpiador ligeramente alcalino es mejor para este propósito.

Para la galvanoplastia, la superficie de la pieza impresa en 3D debe imprimarse para crear un medio conductor al que se adhieran los iones metálicos. La aplicación de una fina capa de pintura conductora de grafito es la opción más conveniente. Asegúrese de que la pintura de grafito se aplique en capas suaves y uniformes.

Para el recubrimiento sin electricidad, deberá aplicar una capa catalítica en la superficie de la pieza impresa en 3D. Esto impulsará la reacción de deposición de metal hacia adelante. Diferentes metales requerirán diferentes catalizadores. Por ejemplo, el estaño-paladio se considera una opción rentable con aplicaciones casi universales. Por el contrario, el niquelado procede a través de una reacción autocatalítica, lo que significa que sus productos catalizan la reacción para continuar.

Opciones de posprocesamiento

Al igual que con la impresión 3D estándar, el procesamiento posterior de una pieza chapada en metal es una opción si desea mejorar su atractivo visual. El pulido es el más básico y sensato, teniendo en cuenta que las superficies chapadas en metal tienden a volverse opacas cuando no se tratan. Esto se puede hacer usando un compuesto para pulir metales y puliendo la superficie hasta que esté satisfecho.

Aquellos que están produciendo piezas impresas en 3D chapadas en metal a gran escala pueden optar por usar una lijadora automática o rotativa para acelerar el procesamiento posterior. Solo tenga cuidado de no calentar demasiado la superficie del metal, ya que el plástico debajo aún puede derretirse o deformarse.

Para ir finalizando

El metalizado es una de las formas menos convencionales de posprocesar una pieza impresa en 3D. Es un proceso bastante complicado, ya sea que elija pasar por el método de galvanoplastia o galvanoplastia. Con enormes costos operativos y de capital, el revestimiento de metal es realmente solo una opción práctica para productos profesionales o comerciales, particularmente en el espacio de ingeniería.

Dado que involucra sales metálicas y soluciones químicas, es probable que esto no sea el tipo de cosa que pueda hacer en casa. Para las empresas de fabricación, el enchapado en metal ofrece una opción para producir piezas de metal mientras aprovecha el flujo de trabajo más simple de la impresión 3D. Es una opción que vale la pena hasta que la impresión 3D en metal se vuelva más accesible.

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