Al crear un objeto impreso en 3D, es importante elegir el material correcto. Cada uno ofrece diferentes beneficios, como resistencia al calor, flexibilidad o acabado de alta calidad, y el tipo de material de impresión 3D utilizado puede hacer o deshacer su prototipo, herramienta o pieza de uso final.
Una introducción a los materiales de impresión 3D
Todas las impresoras 3D requieren material para crear un producto terminado. Pero con una gran cantidad de materiales disponibles, saber cuál elegir puede ser desconcertante. Su elección depende en gran medida de sus requisitos, que debe identificar antes de comenzar.
Esta guía describe los materiales de impresión 3D más populares, sus propiedades y cómo pueden beneficiar a su negocio.
Propiedades del material a tener en cuenta
Todos los tipos de materiales de impresión 3D tienen diferentes propiedades. A grandes rasgos, se dividen en tres categorías:
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Estético
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Técnico
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Procesando
Si está creando ayudas visuales, es probable que priorice una buena estética. Sin embargo, una empresa que imprime piezas de uso final puede valorar el rendimiento técnico por encima de la apariencia.
Un prototipo impreso en 3D creado por Idea Reality
Las siguientes son algunas de las propiedades más importantes que los materiales pueden determinar en su impresión:
Buena calidad superficial. Al presentar conceptos a los clientes (como hace Killa Design con sus modelos arquitectónicos impresos en 3D), un acabado superficial de alta calidad es vital.
Baja contracción. La contracción puede ser un problema durante la impresión. Un material que es resistente a la contracción significa que las dimensiones se conservan mejor; esto es importante para las herramientas de precisión Ultimaker Tough PLA combina el rendimiento técnico con una contracción mínima
Dureza y durabilidad. Una empresa como Gerhard Schubert GmbH, que utiliza impresoras 3D para crear herramientas para sus máquinas de embalaje, valora la durabilidad por encima de todo. Las piezas de uso final deben ser resistentes y capaces de soportar el uso repetido.
Resistencia termica. La resistencia al calor es beneficiosa para las empresas que fabrican prototipos, ya que ofrece una mayor libertad de diseño.
Alta resistencia a la tracción. Los materiales a veces necesitan soportar altos niveles de tensión. La alta resistencia a la tracción es importante para este tipo de herramientas.
Resistencia química. Si un objeto entrará regularmente en contacto con productos químicos, debe ser capaz de resistir sus efectos.
Facilidad de uso. Al crear herramientas, es imperativo que los materiales que imprimen las piezas correctamente a la primera, y que esas piezas no sean susceptibles a las condiciones atmosféricas.
Flexibilidad. Algunos productos deben tener flexibilidad para funcionar correctamente (y no romperse bajo presión)
Resistencia eléctrica. Aunque este es un requisito menos común, algunas empresas necesitan materiales que aíslen la electricidad -o eviten la descarga de electricidad estática- por razones de seguridad.
Los modelos arquitectónicos impresos en 3D creados por Killa Design requieren un acabado superficial de alta calidad
Diferentes tipos de tecnología de impresión 3D
La tecnología también juega un papel en la determinación del material de impresión 3D adecuado para usted. Aquí hay un breve resumen de los principales tipos de tecnología de impresión 3D y los materiales más adecuados para ellos:
Fabricación de filamentos fusionados (FFF). Esta forma de impresión 3D utiliza filamentos termoplásticos como PLA, TPU, PET y ABS
Estereolitografía (SLA) y Procesamiento de luz directa (DLP). Estos usan luz para imprimir y, por lo tanto, requieren resina de fotopolímero.
Sinterización selectiva por láser (SLS). SLS utiliza energía térmica para fusionar partículas de polvo dentro de un área de construcción. Como tales, los polvos termoplásticos son los mejores (es decir, diferentes tipos de nailon).
Material Jetting (MJ) y Drop on Demand (DOD). Como estos usan gotas de material, el material debe ser resina de fotopolímero.
Chorro de aglomerante (BJ). Binder Jetting utiliza un cabezal de impresión para dejar caer gotas de aglutinante sobre una superficie de polvo. Los mejores materiales a utilizar son arena o polvo metálico.
Sinterización directa de metal por láser (DMLS), fusión selectiva por láser. Esto agrega polvo de metal a medida que se imprime el objeto terminado. Requiere aluminio, acero inoxidable o titanio.
Las impresoras 3D de Ultimaker utilizan la tecnología FFF para crear piezas
Materiales por industria
Los materiales de impresión 3D comunes también varían de una industria a otra. La siguiente es una lista de algunos sectores que utilizan impresoras 3D y los materiales que favorecen:
Arquitectura. La estética es una preocupación clave para arquitectos como Make Architects, especialmente cuando se presentan diseños en 3D a los clientes. Un material como el PLA es una buena opción, ya que ofrece un acabado brillante, atractivo e imprime en alta resolución
Automotor. La industria automotriz a menudo requiere prototipos rápidos y fáciles, además de herramientas impresas y piezas de uso final adecuadas para una planta de producción. La robustez y la alta resistencia a la tracción son clave, seguidas de la resistencia térmica y, a veces, la resistencia química. El ABS es una opción popular, ya que es fácil de usar, fuerte y puede soportar algo de calor.
Bienes de consumo. Las empresas de bienes de consumo a menudo deben probar múltiples iteraciones de un producto antes de comprometerse con un diseño final. Materiales fáciles de usar como el PLA o versátiles como el nylon son ideales
Bienes industriales. Los bienes industriales generalmente deben ser fuertes, flexibles y resistentes a la rotura. Las herramientas de línea de producción impresas en 3D de Heineken son un ejemplo de esto. Algunas empresas pueden preferir materiales como CPE (que tiene una alta resistencia a la tracción) o PC (por su excepcional resistencia)
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Diferentes tipos de materiales de impresión 3D
Hay varios tipos de material de impresión 3D. A continuación se muestra una lista de los materiales de impresión 3D de Ultimaker que se utilizan en muchas aplicaciones comunes. Pero con el desarrollo continuo de nuevos materiales, la elección es casi ilimitada.
ABS (Acrilonitrilo butadieno estireno). El ABS es adecuado para la creación de prototipos y las pruebas de ajuste, lo que lo convierte en una opción popular para industrias como la aviación, la automoción y el desarrollo de productos industriales. Sus propiedades incluyen:
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Durable
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Resistencia térmica (hasta 85°C)
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Buenas propiedades mecánicas
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Afectado negativamente por la luz ultravioleta
CPE (copoliéster). El CPE es tan fuerte como el ABS, pero inodoro. Es un material popular para uso industrial (prototipos, utillajes, etc.). Sus propiedades incluyen:
CPE+ (copoliéster). CPE+ es más fuerte que CPE y tiene mayor resistencia al calor. Esto lo hace aún más adecuado para fines industriales.
Nailon (poliamida). El nailon se puede utilizar para imprimir herramientas, prototipos y piezas de uso final. Es popular en una amplia gama de industrias debido a su confiabilidad y facilidad de uso. Sus propiedades incluyen:
PC (policarbonato). Favorecida por los ingenieros, la PC es uno de los materiales más resistentes disponibles. Es ideal para fabricar moldes, iluminación, fabricación de tiradas cortas y piezas de ingeniería. Sus propiedades incluyen:
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Pese
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Estable a la luz ultravioleta
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Resistente al calor
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dimensionalmente estable
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Resistente químico
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Retardante de llama
PLA (ácido poliláctico). PLA es estéticamente agradable y útil para crear ayudas de visualización y modelos conceptuales. Los arquitectos suelen elegir PLA. Sus propiedades incluyen:
PP (polipropileno). El PP es popular y una amplia variedad de sectores lo utilizan para crear prototipos y piezas de uso final. Sus propiedades incluyen:
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Durable
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Mantiene su forma, incluso después de doblarse o flexionarse
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Poca fricción
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Resistente químico
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Alta resistencia eléctrica
TPU 95A (poliuretano termoplástico). Este material semiflexible es útil para empresas que requieren un efecto de goma para prototipos o piezas de uso final. Sus propiedades incluyen:
Si desea obtener más información sobre los tipos de materiales de impresión 3D, explore la serie de materiales de tres partes de Ultimaker.