MATERIALES DE IMPRESIÓN 3D – LA GUÍA DEFINITIVA.

IDEA 1.61.

Consulta nuestra guía de materiales de impresión 3D para conocer todos los materiales de consumo que se utilizan hoy en día para la impresión 3D doméstica.

Los materiales utilizados para la impresión 3D son tan diversos como los productos resultantes del proceso. Para sacar el máximo partido a sus proyectos, es esencial elegir los materiales adecuados para sus objetos.

En la siguiente guía, echaremos un vistazo a los plásticos de impresión 3D más comunes, tanto para las impresoras 3D FDM como SLA. Tanto si busca el filamento adecuado como la resina más apropiada, esta guía concisa le ayudará a seleccionar el mejor material para su próximo proyecto o a mejorar la calidad de sus impresiones.

Esta guía se centra únicamente en los materiales de impresión 3D de sobremesa, lo que significa que hemos excluido los materiales para profesionales y máquinas profesionales -como los metales y los termoplásticos de grado de ingeniería-, así como los materiales que no se pueden comprar en las estanterías.

Sin más preámbulos, aquí están los mejores materiales para impresoras 3D de uso doméstico.

FILAMENTO.

La forma más accesible de imprimir en 3D en casa es con una impresora de deposición fundida (FDM), que ha sido tradicionalmente la forma más fácil y barata de imprimir en 3D.

Las impresoras FDM funcionan fusionando capas de materiales para crear un objeto. El material, en este caso, suele ser un filamento termoplástico, que se funde y luego se extruye capa a capa sobre el lecho de impresión.

Los filamentos más comunes están hechos de los termoplásticos PLA, ABS y PETG, pero hay muchos más que amplían lo que puedes crear con tu impresora FDM.

Desde modelos funcionales, como herramientas o prótesis, hasta objetos divertidos, como juegos o figuritas, hay un filamento que se adapta a la tarea en cuestión.

PLA.

Un favorito del público en nuestra guía de materiales de impresión 3D es el PLA, que puede, bajo ciertas condiciones comercialmente alcanzables, biodegradarse. (No vas a poder compostarlo en casa).
En primer lugar, el PLA es fácil de imprimir. Tiene una temperatura de impresión baja, no necesita una cama calefactada (aunque ayuda), y no se deforma tan fácilmente. Otra ventaja de utilizar PLA es que no desprende un olor desagradable durante la impresión (a diferencia del ABS). Además, es un material de impresión 3D adecuado para el contacto con alimentos de un solo uso. Sin embargo, el PLA es menos duradero que el ABS o el PETG y es susceptible al calor. Así que, para cualquier tipo de pieza de ingeniería, será mejor utilizar este último. Evite utilizarlo para fabricar artículos que puedan doblarse, retorcerse o caerse repetidamente, como carcasas de teléfonos, juguetes de alto desgaste o mangos de herramientas.
El PLA está disponible en una amplia gama de colores y también viene en una variedad de compuestos que brillan en la oscuridad, brillan o cambian de color.

ABS.

¿Recuerda la calidad de los ladrillos Lego? Entonces podrá entender por qué el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es uno de los materiales de impresión 3D más populares hasta la fecha. Fabricado a partir del petróleo, el ABS se utiliza habitualmente en el moldeo por inyección y se encuentra en muchos artículos domésticos, como esos ladrillos de Lego tan duros como una roca, las carcasas de los teléfonos o los cascos de las bicicletas, debido a su durabilidad, robustez y resistencia a la temperatura.
Mientras que desempeña un papel importante en aplicaciones comerciales como la creación rápida de prototipos, en la impresión 3D para aficionados, el ABS es menos popular. Esto se debe a que es un poco más difícil de imprimir, ya que es propenso a deformarse sin una cámara de construcción cerrada y calentada.
No obstante, el ABS es un buen filamento de impresora 3D de uso general para proyectos de bricolaje. Algunos ejemplos son los juguetes de alto desgaste, los mangos de las herramientas, los componentes de las molduras de los automóviles y los recintos eléctricos. Es fácilmente asequible, fuerte, ligero, permite un fácil post-procesamiento y viene en una amplia gama de colores. Sin embargo, el ABS libera sustancias químicas malolientes y tóxicas durante la impresión. Para evitarlo, imprima en una zona bien ventilada y/o con un recinto.

PETG.

El PETG está hecho de tereftalato de polietileno (PET), el material que conoce por las botellas de agua de plástico, pero parte del etilenglicol se sustituye por CHDM (ciclohexanodimetanol), de ahí la letra “G” después de PET para “modificado con glicol”. El resultado es un filamento más claro, menos quebradizo y más fácil de usar que su forma básica de PET.
Es una excelente opción de filamento para imprimir objetos que necesitan ser resistentes, tener una superficie lisa y tener una menor contracción. Los componentes de PETG son resistentes a la intemperie, por lo que suelen utilizarse en aparatos de jardín. También es popular porque el PETG se considera seguro para los alimentos, aunque debes leer la letra pequeña de cualquier bobina que compres para estar seguro.

Por supuesto, no todo son buenas noticias: El PETG no es muy bueno para hacer puentes porque es súper pegajoso, pero esto significa que tiene una gran adherencia de capas. También es más higroscópico que el PLA, por lo que puede ser propenso a encordarse mucho y a absorber la humedad del aire si se deja fuera. Pero aun así, si necesitas un buen material de alta resistencia y menos complicado de imprimir que el ABS, el PETG es una gran opción.

PVA.

El alcohol polivinílico (PVA) es soluble en agua, y eso es precisamente lo que aprovechan las aplicaciones comerciales. Entre los usos más populares se encuentran los envases de las “cápsulas” de detergente para lavavajillas o las bolsas llenas de cebo para pescar. (Se tira la bolsa al agua y se ve cómo se disuelve, liberando el cebo).
Para la impresión 3D, el PVA, al igual que el HIPS, está diseñado para su uso como material de soporte soluble, principalmente cuando se combina con otro filamento de impresora 3D en una impresora 3D de doble extrusión. La ventaja de utilizar el PVA sobre el HIPS es que puede soportar más materiales que el ABS.
La contrapartida es un filamento para impresoras 3D ligeramente más difícil de manejar. También hay que tener cuidado al almacenarlo, ya que la humedad del ambiente puede dañar el filamento antes de la impresión. Las cajas secas y las bolsas de sílice son imprescindibles si se quiere mantener una bobina de PVA utilizable a largo plazo.

NYLON.

El nylon, una rama de los polímeros sintéticos, es un material resistente y duradero que originalmente se utilizaba en los textiles. El nombre técnico del material es poliamida (PA), mientras que el nombre común es “nylon” (a pesar de que algunos todavía lo asocian con las medias). El material destaca por su dureza y su resistencia a las altas temperaturas y los impactos. También tiene un coeficiente de fricción muy bajo, lo que lo convierte en el material de impresión 3D ideal para piezas que requieren una buena resistencia mecánica y a la tracción.
Además, las impresiones de Nylon tienen una superficie rugosa que puede ser pulida. Además, dada su flexibilidad y resistencia, el nailon es la principal opción para diversas aplicaciones, desde la ingeniería hasta las artes.
Aunque no debería esperar que se imprima con tanta facilidad como el PLA o el PETG, la imprimibilidad no debería ser un problema, pero es posible que necesite una boquilla de alta temperatura, ya que algunas mezclas necesitan hasta 300 °C para ser procesadas.

Conductor.

El filamento conductor para impresoras 3D hace lo que su nombre indica: conducir la electricidad. Con la adición de partículas de carbono conductoras, sobre todo grafeno, a materiales base como el PLA o el ABS, es fácil actualizar los proyectos de los aficionados imprimiendo circuitos electrónicos de bajo voltaje. Sólo hay que acoplar un filamento conductor de impresora 3D con un PLA o ABS normal en una máquina de doble extrusión.
Este práctico material puede utilizarse para crear sensores táctiles en aplicaciones que requieren dispositivos de interfaz humana, como pads de juegos y máquinas MIDI. Otros proyectos maker incluyen trazos conductores en dispositivos electrónicos vestibles y la creación de interfaces entre ordenadores, placas Arduino y otros componentes para construir elaborados proyectos de bricolaje. Sin embargo, no es un sustituto de una placa de circuito impreso normal.
Aunque el filamento puede soportar la electricidad, te recomendamos que eches un vistazo a la hoja técnica antes de probarlo y que no pongas a prueba sus límites, ya que la quema de plástico puede liberar sustancias cancerígenas.

Compuesto de madera.

El filamento de madera para impresoras 3D suele ser un PLA infundido con fibra de madera.
El filamento 3D de madera es otro compuesto, típicamente PLA infundido con fibra de madera. Hay muchos filamentos de madera-PLA para impresoras 3D disponibles hoy en día. Entre ellos se encuentran las variedades de madera más estándar, como el pino, el abedul, el cedro, el ébano y el sauce, pero la gama también se extiende a tipos menos comunes, como el bambú, el cerezo, el coco, el corcho y el olivo.
Al igual que con otros tipos de filamento para impresoras 3D, el uso de la madera tiene su contrapartida. En este caso, el atractivo estético y táctil se produce a costa de una menor flexibilidad y resistencia. El filamento relleno de madera también puede acelerar la degradación de la boquilla de tu impresora 3D, así que tenlo en cuenta antes de utilizar este material.
Ten cuidado con la temperatura a la que imprimes la madera, ya que un exceso de calor puede dar lugar a un aspecto casi quemado o caramelizado. Por otro lado, el aspecto de la base de tus creaciones de madera puede mejorar mucho con un poco de procesamiento posterior a la impresión. Puedes cortarla, lijarla o pintarla.

HIPS.

El poliestireno de alto impacto (HIPS) es una mezcla de plástico de poliestireno y caucho de polibutadieno. La mezcla de estos polímeros da como resultado un material que es a la vez resistente y flexible.
El HIPS es muy similar al ABS, pero, como su nombre indica, puede soportar fuerzas de impacto mucho mayores. Es fácil de pintar, se puede mecanizar y funciona con un gran número de adhesivos. Además, es seguro para los alimentos, ya que ha sido declarado compatible con la FDA para aplicaciones de procesamiento de alimentos.
En el mundo de la impresión 3D, el HIPS se utiliza sobre todo como material de soporte, ya que se disuelve en la solución de limoneno, lo que elimina la necesidad de eliminarlo mediante abrasivos, herramientas de corte o cualquier otra cosa que no deje la impresión perfecta. El limoneno es una solución hecha con cáscaras de limón, y se puede obtener fácilmente. Esta solución, sin embargo, puede dañar potencialmente los materiales de impresión 3D que no sean ABS.

Compuesto metálico.

Dado que esta es una guía de materiales de consumo, el filamento “metálico” que podrás utilizar en casa es en realidad un termoplástico, normalmente PLA, que se ha mezclado con bajas cantidades de partículas metálicas para dar a tu modelo impreso en 3D las propiedades ópticas del metal. Incluso el peso es similar al del metal, ya que las mezclas suelen ser varias veces más densas que el filamento de plástico puro. Sin embargo, no tendrá la funcionalidad real del metal.
Las impresiones de compuestos metálicos pueden ser muy estéticas, especialmente para figuritas, maquetas, juguetes y fichas. Es ideal para el post-procesamiento, incluyendo el lijado, el pulido, el envejecimiento o el empañamiento.
Es importante tener en cuenta que si quieres un filamento con metal real, tendrás que buscar la palabra “composite” o “metal fill”. Tenga cuidado con los filamentos que sólo llevan la palabra “metal” en el nombre, ya que esto podría indicar simplemente un color o brillo metálico, que no son más que variantes de color. Además, al imprimir con compuestos metálicos, espere un mayor desgaste de la boquilla. Por lo tanto, se recomienda cambiar su boquilla de latón por acero inoxidable u otra aleación endurecida, ya que las boquillas de latón se desgastan mucho más rápido por la abrasión del metal.

RESINA.

Las resinas (fotopolímeros) son una gama de líquidos imprimibles en 3D que se solidifican cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV). Se utilizan en un proceso conocido como polimerización en cuba, que tiene muchas variantes, como la estereolitografía (SLA), el procesamiento digital de la luz (DLP) y la estereolitografía enmascarada (MSLA). Básicamente, todos ellos funcionan de la misma manera: mediante la aplicación selectiva de luz ultravioleta para trazar la forma de un objeto sobre la superficie de una cuba de fotopolímero; la resina se solidifica para formar una capa del objeto, que se repite para cada capa del modelo hasta que queda un modelo en estado “verde”.

Las resinas son una excelente opción para los modelos funcionales y conceptuales. Este material es especialmente adecuado para producir rápidamente piezas de gran tamaño manteniendo un alto grado de detalle. Algunas resinas son incluso lo suficientemente resistentes como para ser mecanizadas después del curado. Además, las resinas de alta temperatura son un medio rentable para producir moldes de inyección para la producción de prototipos a pequeña escala.
La popularidad de las resinas SLA se debe a su mayor velocidad y precisión. El inconveniente es que la resina sigue siendo bastante más cara que otros elementos de esta guía de materiales de impresión 3D.

Resinas estándar.

Si utiliza una impresora SLA, DLP o MSLA, necesitará resina. La resina puede presentar todo tipo de propiedades diferentes, pero si buscas algo sencillo, la resina estándar es la mejor opción.
Es perfecta para aplicaciones como la creación de modelos conceptuales, modelos funcionales, prototipos, miniaturas y artes visuales.
Las resinas estándar están disponibles en una amplia gama de colores y, al igual que el resto de resinas, pueden ser bastante apestosas, así que asegúrate de utilizarlas en zonas bien ventiladas.

Resina rápida.

La resina que se cura rápidamente tiene múltiples beneficios más allá de una entrega rápida. El tiempo reducido evita la contracción y la deformación de las piezas aún blandas del baño. Utilice esta resina si se necesita precisión, como al fabricar herramientas o componentes, y si la espera no es su fuerte.

Resinas duras.

Comercializadas con muchos nombres diferentes, las “resinas duras” similares al ABS presumen de un alto nivel de resistencia al impacto.
El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un plástico que se utiliza habitualmente en la fabricación de juguetes, equipos de protección personal como cascos y cascadas, y otros usos en los que el objeto será sometido a tensión.
La resina resistente es ideal para modelos conceptuales, piezas funcionales y prototipos.

Resinas lavables en agua.

Las resinas lavables con agua eliminan gran parte de la suciedad y el mal olor de las resinas estándar porque, bueno, son lavables con agua.
Esto significa que en lugar de utilizar alcohol para limpiar las piezas, se utiliza agua. Se trata de una alternativa más segura y limpia si eres nuevo en el mundo de las resinas, si buscas algo que sea más fácil de trabajar, si odias los olores de la impresión con resina o si simplemente quieres ahorrar dinero.

Resinas flexibles.

Pero si usted está en el mercado para una resina similar al TPU, a menudo va bajo el nombre de línea “Flex” y puede ser utilizado de manera similar para los artículos donde se necesita alta elasticidad y absorción de vibraciones, como las ruedas de los coches de carreras.

Resina a base de plantas.

Utilizando soja y plantas similares como agentes de fijación de la resina, en lugar de las fuentes tradicionales, las resinas de origen vegetal dan algunos pequeños pasos para que la impresión 3D con resina sea menos tóxica y sucia.
Asegúrese de consultar la hoja de datos de seguridad de los materiales de cualquier resina de origen vegetal que compre: no dé por sentado que puede lavarla o tirarla a la basura.

Resinas moldeables.

Una de las principales ventajas de la impresión 3D es su facilidad y rapidez en la creación de prototipos, y la resina moldeable y el método de la cera perdida son un excelente ejemplo de ello. Un modelo de cera se envuelve en un medio similar al yeso que se endurece y luego se calienta, por lo que el modelo de cera se funde, dejando un molde que luego se rellena con metal precioso líquido.
De este modo, los joyeros pueden imprimir un modelo, utilizarlo para formar un molde de cemento y quemar la resina en un horno, lo que permite verter el metal líquido en su lugar. Un solo anillo o broche impreso en 3D en esta resina moldeable puede formar el molde para docenas en oro, plata u otros metales.
La resina moldeable 3D permite crear un modelo maestro de cera finamente detallado.

Artículo original disponible en: 3ALLDP.