Una preocupación importante que tienen las personas acerca de las impresiones 3D de resina es si se encogen durante el proceso de impresión. Con todas las reacciones químicas involucradas en un proceso de impresión 3D, es razonable suponer que hay una reducción involucrada. Sin embargo, ¿es este realmente el caso?
Las impresiones 3D de resina fotosensible se encogen a medida que imprime y cura sus modelos. Por lo general, se puede esperar una contracción lineal de aproximadamente el 3%. La contracción se produce debido a una pérdida química de volumen debido a la reacción de polimerización, acompañada de una contracción térmica durante el enfriamiento del curado.
El tamaño es crucial cuando se hace una impresión 3D que se ajusta a algo con precisión, lo que justifica la preocupación de muchas personas al manejar el proceso. Este artículo discutirá por qué las impresiones 3D de resina se encogen y cómo esto puede afectar a sus modelos. Finalmente, compartiremos consejos sobre cómo puede reducir la contracción de la resina en sus impresiones 3D.
¿Por qué las impresiones 3D de resina se encogen?
Hay dos razones importantes por las que las impresiones 3D de resina se encogen. Es un efecto de expansión y contracción térmica o un cambio en el nivel de la molécula.
Expansión y Contracción Térmica
La impresión de resina implica la fotopolimerización de resina líquida para hacer modelos de plástico rígido. Se utiliza una luz ultravioleta de alta intensidad para curar instantáneamente la resina al desencadenar una reacción fotoquímica que da como resultado una red de polímero reticulado. Este proceso genera mucho calor.
La capa de resina curada se sopla inmediatamente con aire ambiental para ayudar a que se enfríe rápidamente y se adhiera correctamente a la capa anterior.
Si no se tiene en cuenta, el rápido aumento de la temperatura seguido del rápido enfriamiento después de la polimerización puede hacer que la impresión se encoja y se deforme gravemente.
Cambio en el nivel de la molécula
La estructura molecular de la resina cambia drásticamente durante el curado, ya que cambia de moléculas pequeñas y pequeñas a polímeros macromoleculares de cadena larga.
La resina líquida tiene moléculas pequeñas con fuerzas de Van der Waals que actúan sobre ellas, mientras que los polímeros en estado sólido (resina solidificada) tienen longitudes de enlace covalente entre sus unidades estructurales. Debido a que las longitudes de los enlaces covalentes son sustancialmente más bajas que las fuerzas de Van der Waals, a medida que la resina líquida se endurece, el volumen de la porción seguramente disminuirá, lo que hará que el modelo se encoja.
Efectos de la contracción de la resina en sus impresiones 3D
Si su impresión 3D se diseñó o formó mal durante la impresión, la contracción podría hacer que su modelo 3D se combe o se deforme.
La deformación ocurre cuando las capas de impresión se enfrían demasiado rápido y se contraen demasiado. Comprender cómo reducir la contracción de la resina ayudará a evitar la deformación en sus impresiones 3D.
Cómo reducir la contracción de la resina
Reducir la contracción de la resina es un paso esencial para un proceso de impresión exitoso. Para minimizar con éxito la contracción de la resina, esto es lo que debe hacer:
Elija una resina de alta calidad con baja contracción
Las resinas de alta calidad con menor contracción están disponibles para usted, como los adhesivos epoxi, debido a la falta de flexibilidad o dureza en sus impresiones de resina. Es más probable que se produzcan deformaciones cuando se utilizan resinas menos costosas con propiedades débiles.
Elegir resinas de grado superior o resinas con propiedades robustas o flexibles es la mejor opción para evitar deformaciones en sus impresiones 3D. Puede intentar añadir durabilidad a sus modelos combinando resinas resistentes o flexibles con resina normal, que ha demostrado su eficacia sin deformación en la mayoría de las impresiones.
Regule la temperatura ambiente en consecuencia
Ya sea invierno o verano, aún puede realizar sus impresiones 3D de resina con un bajo encogimiento, siempre y cuando controle la temperatura ambiente en consecuencia. La temperatura ambiente constante es esencial para obtener impresiones 3D estables que no se deformen debido a la contracción.
La temperatura afecta qué tan bien se endurece la resina cuando se expone a la luz ultravioleta y qué tan bien se cura. Una impresora 3D de resina de alta calidad controlará la temperatura dentro de la impresora y las cámaras de curado.
Cuando controla las fluctuaciones de temperatura, puede imprimir en 3D en cuartos fríos y cuartos calientes.
La resina no se endurecerá por completo durante el proceso de curado si las temperaturas descienden demasiado en las cámaras frigoríficas. Si desea que su resina funcione de manera efectiva, manténgala siempre a temperatura ambiente. Mantener una temperatura constante en su espacio de trabajo garantiza que el nivel de humedad no supere el 50 %.
En este caso, todo se reduce a su fuente de alimentación y la capacidad de su cama de impresión calentada para generar suficiente energía para superar el entorno más frío.
Las temperaturas más altas suelen estar bien para la impresión 3D. Sin embargo, si las temperaturas superan los 50 °C (122 °F), es mejor instalar ventiladores de refrigeración eficaces para proporcionar un entorno de trabajo adecuado para la impresora. También es útil bajar la temperatura de la cama de impresión. En general, trate de mantener una temperatura de aproximadamente 20 °C (68 °F).
Reduzca la temperatura y el tiempo de poscurado
La luz, el calor y el tiempo adecuados durante el poscurado mejorarán las propiedades físicas de sus impresiones. El tiempo que tarda en curar su impresión 3D está determinado por el equipo utilizado, el tipo de resina utilizada y la geometría de su impresión 3D.
Se recomienda el poscurado en todas las resinas porque mejora la estabilidad, la durabilidad y la resistencia y reduce la tensión residual en sus impresiones. Sin embargo, el poscurado también puede provocar la oxidación térmica de la resina, lo que puede degradar las fibras naturales de la impresión.
Si deja sus impresiones al sol durante demasiado tiempo a temperaturas extremadamente altas, degradará su rigidez y se encogerán y deformarán.
Para ir finalizando
La contracción de las impresiones 3D de resina es inevitable debido a los cambios en la temperatura y la estructura molecular de la resina a medida que se solidifica. El encogimiento excesivo de la resina hace que las impresiones se deformen, lo que también se conoce como deformación.
Sin embargo, la situación se puede controlar para evitar deformaciones.
La temperatura correcta de la cama de impresión es clave para una buena impresión. La temperatura también juega un papel importante en la contracción de la resina, por lo que desea regular la temperatura de su habitación cuando hace frío o calor. Además, es mejor utilizar resinas con propiedades de baja contracción y reducir la temperatura durante el proceso de post-curado y su duración.