Filamentos 3D: Tipos y Aplicaciones

Los filamentos son  plásticos, materiales más comunes dentro de la impresión 3D, pero ¿cuánto sabes acerca de ellos? ¿Qué diferencias existen entre cada uno de estos plásticos? Cada una de las tecnologías 3D fabrica con diferentes tipos de materiales, por ejemplo, la tecnología FDM/FFF trabaja con filamentos, la esterolitografía con resinas líquidas de fotopolímeros y el sinterizado láser con polvos termoplásticos.

Las tecnologías de deposición fundida son las más conocidos por utilizar materiales plásticos en la impresión 3D. Se presentan en formato de filamentos en una bobina que será colocada en la impresora 3D. En las tecnologías FDM/FFF existen muchísimas variedades de plásticos y de distintas características para cada uno de tus proyectos.

tIPOS DE FILAMENTOS

ABS  (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) 

Acrilonitrilo butadieno estireno llamado comunmente ABS es un termoplástico derivado del petroleo. Este material es ampliamente conocido por su dureza y resistencia a grandes impactos, por lo que  es generalmente útil para piezas que no se pueden utilizar en ambientes inferiores a -20ºC o en exceso de 80ºC.  El ABS es un material compuesto por tres grandes componentes acrilonitrilo, butadieno y estireno. Cada uno de estos componentes aporta características diferentes a este material.

El acrolonitrilo aporta rigidez, resistencia a ataques químicos, dureza y estabilidad a altas temperaturas. El butadieno aporta tenacidad a bajas temperaturas y resistencia a impacto. Por último, el estireno aporta resistencia mecánica, rigidez, brillo y dureza. Es por toda esta composición lo que hace que el ABS sea el material utilizado durante la fabricación de palos de golf (debido a su buena absorción de choque), componentes de automoción, carcasas de electrodomésticos y sistemas de tuberías. El ABS es empleado principalmente en la técnica de modelado por deposición fundida , es el que se encuentra comúnmente acompañando a las impresoras 3D de escritorio. Existe igualmente un derivado del ABS, en forma líquida, que es utilizado principalmente en los procesos de estereolitografia y PolyJet.  

 



PLA (Ácido Poliláctico) 

El PLA, al contrario del ABS es biodegradable, se fabrica a partir de materias primas renovables, como el almidón de maíz. La gran ventaja de este material es que es biodegradable, no emite gases nocivos, es por ello ampliamente utilizado en el envasado de los productos alimenticios. Es uno de los materiales con los que se puede imprimir más fácilmente, además de que una de sus características es el leve encogimiento luego de la impresión 3D, razón por la cual las plataformas calefactadas no son necesarias en la utilización de este material. Al imprimir con PLA en una impresora FDM/FFF las temperaturas no deben ser muy altas, entre 190ºC a 230ºC.

 

El PLA es más difícil de manipular dada su elevada velocidad de enfriamiento y solidificación. Es importante mencionar que puede deteriorarse o estirarse al contacto con el agua. Sin embargo, este material, en general traslúcido, es utilizado por la mayoría de las máquinas de deposición fundida y se encuentra en una amplia variedad de colores.

 

 

ASA (Acrilonitrito estireno acrilato)

Tiene propiedades similares al ABS, pero con una mayor resistencia a los rayos UV, aunque también  es posible encontrar alguna complicaciones a la hora de imprimir con este material, por lo que es recomendable igualmente tener una plataforma de impresión calefactada. Los ajustes de impresión son muy similares a los utilizados por el ABS, en el caso de ASA hay que tener especial cuidado con hacerlo con una máquinas con cámaras cerradas o en un espacio abierto debido a las emisiones del estireno.


PET (Tereftalato de Polietileno)

El PET es el plástico más usado en el mundo: puedes encontrarlo en botellas, envases para alimentación, fibras textiles… Es un material transparente, con muy buena resistencia química y apto para uso alimentario.

La variante del PET que usamos en impresión 3D es el PETG. La G del final significa Glycol-modificado, y se refiere a un cambio en la estructura química del polímero que lo hace más transparente, menos frágil y más fácil de procesar que el PET común. Con estas mejoras y su facilidad de impresión el PETG se ha convertido en uno de los materiales más usados en impresión 3D. 

PC ó POLICARBONATO

(Policarbonato + Acrilonitrilo Butadieno Estireno)

El policarbonato (PC) es un material de alta resistencia diseñado para aplicaciones de ingeniería. Este material es capaz de soportar altas temperaturas, pudiendo mantenerse sin deformaciones hasta los 150ºC. El policarbonato es propenso a absorber la humedad del aire, algo que puede afectar su rendimiento y resistencia de impresión. Por ello debe ser almacenada en recipientes herméticos. Se requieren temperaturas muy altas para la impresión, si no se hace adecuadamente es posible que muestre una separación de capas, esto ocurre al imprimirlo con una temperatura demasiado baja, o si se permite un enfriamiento excesivo. Los filamentos de policarbonato que existen actualmente contienen aditivos que permiten que el filamento se imprima a temperaturas más bajas.


FLEXIBLES

El filamento flexible es un compuesto plástico al que se le añade un agente químico (plastificante), para aumentar su flexibilidad y reducir la temperatura de fundido y la viscosidad que permite que las impresoras 3d puedan fundirlo y darle la forma deseada, quedando el producto final como una pieza consistente que presenta como propiedad principal a destacar su flexibilidad. Son muy similares al PLA , pero fabricados de TPE o TPU. La ventaja de estos filamentos es que permiten el desarrollo de objetos deformables, muy utilizado en la industria de la moda. En general tiene las mismas carácteristicas de impresión que el PLA, y puede ser encontrado con diferentes rangos de rigidez. Se recomienda únicamente prestar atención a que el tipo de extrusor sea el adecuado para evitar atascos en la máquina.

FIBRA DE CARBONO

Los filamentos de fibra de carbono utilizan fibras diminutas que se mezclan con un material base para mejorar las propiedades de ese. Algunos de los materiales base que se mezclan con carbono son PLA, PETG, Nylon, ABS y Policarbonato. Estas fibras de carbono son extremadamente fuertes y hacen que el filamento presente una increíble resistencia manteniendo en las piezas fabricadas. También hará que las piezas impresas en 3D sean mucho más ligeras y estables durante el enfriamiento, ya que la fibra de carbono ayudará a evitar la contracción de la pieza mientras se enfría.

 

Los ajustes de impresión con filamento de fibra de carbono, tales como la temperatura de impresión, la velocidad, etc, serán muy similares a los ajustes normales utilizados para el material base al que se agregaron las fibras (por ejemplo, los ajustes para PLA serían un buen punto de partida para el filamento de fibra de carbono basado en PLA). 


MATERIALES HIBRIDOS

Existen diferentes tipos de materiales que mezclan una base como PLA y que después incluyen polvos que dan un color o acabado diferente a los tradicionales, están compuestos en un 70% de PLA y en un 30% por el material híbrido. Se pueden encontrar en el mercado filamentos a base de madera que contienen polvos de bambú, corcho, madera, etc. La presencia de estos materiales dentro del filamento hace que el resultado final sean piezas con una textura más orgánica.

 

Finalmente dentro de los filamento que consideramos híbridos y siguiendo la misma regla de fabricación, están los que mezclan materiales rocosos, como el cemento, los ladrillos o la arena. Que dan una textura completamente diferente a cada uno de los modelos.

 

 

 

 


 

¿Te gustaron los plásticos de la impresión 3D y quieres saber más? Síguenos en nuestras redes sociales para recibir más información.

 

Escribir comentario

Comentarios: 1
  • #1

    Ruben Huaman (viernes, 19 julio 2019 13:04)

    COTIZAR.
    filamento impresora 3d pla abs 1.75 1KG