Materiales
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Así como existen diferentes tipos de impresión 3D, existen diferentes tipos de materiales con diferentes caracteristicas cada uno para cada tipo. Algunas de las diferencias se basan en caracteristicas de acabados, resistencia, flexibilidad, costo, conductividad y otros.
El plástico es un material de impresión 3D deseable debido a sus muchas propiedades beneficiosas, como la flexibilidad, la firmeza, la suavidad y una variedad de opciones de color. Además, el material de plástico para la impresión 3D es rentable en comparación con otros materiales. El método de impresión 3D más común que utiliza material plástico es el modelado por deposición fundida (FDM). En la impresión 3D FDM, los filamentos termoplásticos se funden y dan forma a una capa cada vez. Los tipos de plástico más comunes utilizados en la impresión 3D FDM son
El ácido poliláctico -comúnmente llamado PLA- es un plástico respetuoso con el medio ambiente que suele proceder del almidón de maíz o de la caña de azúcar, lo que lo hace biodegradable. El PLA se presenta en formas duras y blandas y su prevalencia en la impresión 3D sigue creciendo. Como su nombre indica, el PLA duro es más fuerte que el blando, lo que lo convierte en un plástico más versátil para una amplia variedad de aplicaciones.
El acrilonitrilo butadieno estireno -comúnmente llamado ABS- destaca por su resistencia y asequibilidad. Los filamentos de ABS son firmes, pero también sorprendentemente flexibles. Además, este plástico está disponible en una gran variedad de colores, lo que lo hace ideal para aplicaciones como los juguetes. Además, el ABS se está convirtiendo en un material deseable para la artesanía, como la joyería y la decoración del hogar.
El ácido poliláctico o PLA, a diferencia del ABS, es biodegradable en plantas de compostaje porque está hecho de materiales como el almidón de maíz. Una de sus características principales es su baja contracción durante la impresión, por lo que no se requieren bandejas de calentamiento al imprimir. Además, las temperaturas de impresión no deben ser muy altas: entre los 190 y los 230 grados centígrados.
El PLA es más difícil de manipular debido a su alta velocidad de enfriamiento y endurecimiento. También puede dañarse y gotear al contacto con el agua. Este material, generalmente translúcido, es utilizado por la mayoría de las impresoras 3D FFF y viene en una gran variedad de colores.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
PLA | FFF SLA SLS | Biodegradable en plantas de tratamiento Inocuo para los alimentos |
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Es el material insignia de los ladrillos de lego, pero también se emplea en carrocerías de coches o electrodomésticos. Este material plástico, (butadieno estireno de acrilonitrilo) es el más utilizado en la industria y pertenece a la familia de los termoplásticos. Gracias a su base de polibutadieno, es flexible y resistente a los golpes.
Tiene una temperatura de impresión que va desde los 230 hasta los 260 grados centígrados y también puede soportar temperaturas muy bajas. Este material proporciona resistencia, superficies sin protuberancias, y, además es reutilizable.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
ABS | FFF Blinder Jetting SLA PolyJetting | Fuerte Ligero Alta Resolución Resistente Flexible Resistente al calor |
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El nylon tiene buenas propiedades mecánicas, especialmente cuenta con la mejor resistencia al impacto para un filamento no flexible. Sin embargo, la adhesión entre capas suele ser un problema. Además, es un material que presenta buena resistencia química, pero baja resistencia a la humedad y emisión potencial de humos.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
Nylon | FFF SLA | Superficie fuerte y lisa Resistente a productos químicos Algo flexible Resistente al calor |
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Es un termoplástico de alto rendimiento que presenta resistencias mecánicas y térmicas muy altas. Esto lo hace muy fuerte, pero a la vez liviano, incluso más que algunos metales. Estas propiedades hacen que sea de los preferidos en la industria aeroespacial, en el sector de la automoción y en el desarrollo de prótesis médicas.
Debido a sus características, el PEEK no se puede imprimir en todas las máquinas FFF del mercado. De hecho, es preciso que la impresora 3D tenga una placa calefactora capaz de alcanzar por lo menos los 230 grados centígrados y una extrusión a 350 grados.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
PEEK | FFF SLS | Biocompatible Altamente duradero Resistente al calor y al impacto |
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El tereftalato de polietileno, mejor conocido como PET, se encuentra principalmente en las botellas de plástico desechables. Es un filamento ideal para el contacto con alimentos, semirrígido y con buena resistencia. Para obtener los mejores resultados de impresión, es necesario alcanzar temperaturas desde 75 hasta 90 grados centígrados.
La mayoría de las veces se comercializa en forma de filamento translúcido. También se pueden obtener variantes de él como el PETG, TETE Y PETT. Es un filamento que no emite olor durante la impresión y es 100 % reciclable.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
PET | FFF | Superficie fuerte Seguro para alimentos Flexible Liso |
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Son filamentos que, como su nombre indica, involucran más de un material para aprovechar sus cualidades y propiedades. Están orientados a industrias y a funciones específicas, como la ingeniería, por ejemplo.
El alumide es una combinación de poliamida y aluminio en polvo usando la tecnología de sinterizado selectivo de láser. Con una superficie ligeramente porosa y una apariencia arenosa y granular, este material ofrece una gran resistencia, sobre todo ante las altas temperaturas y los golpes, y es relativamente flexible.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
Alumide | SLS | Fuerte Resistente al calor y a los golpes Alta resolución |
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Ninguna guía de materiales para impresión 3D estaría completa si no se mencionan los metales. La impresión 3D en metal se ha convertido en un aliado esencial para industrias como la aeroespacial, automotriz y médica. Por ello, desde Sicnova contamos con fabricantes como Meltio o Markforged, con gran especialización en la impresión con metal.
Veamos algunos de los materiales más populares:
Aluminio
Su ligereza y su versatilidad han hecho que el aluminio sea empleado en una amplia gama de aplicaciones. Es resistente al estrés mecánico y a las altas temperaturas. Esto hace que sea el preferido para prototipos de bajo coste, modelos funcionales de motores y en las industrias automotriz y aeroespacial.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
Aluminio | Deposición directa de metales Chorro aglomerante | Ligero Fuerte Resistente al calor Resistente a la corrosión |
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Uno de los materiales para impresión 3D más fuertes y, por lo tanto, más utilizados para la impresión 3D es el acero inoxidable en forma de polvo para procesos de sinterización o fusión. Es naturalmente plateado, pero puede ser chapado con otros materiales para dar un efecto dorado o de bronce.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
Acero Inoxidable | Deposición directa de metales Chorro de aglomerante | Alta resolución Resistencia a la corrosión Algo flexible Fortaleza |
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Las impresiones en cerámica a 3D se pueden realizar utilizando tecnología FFF u otras más sofisticadas como SLA. Es posible elegir entre una amplia variedad de materiales de este tipo, entre los que destacan el vidrio, la porcelana o el carburo de silicio. En el portfolio de Sicnova contamos con una marca especializada en el sinterizado de materiales cerámicos, como 3DCeram.
Material | Tecnología | Propiedades | Aplicaciones |
Cerámica | FFF Binder Jetting SLA | Resistente al calor Frágil Superficie porosa Resistente |
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Los materiales de impresión 3D FDM más comunes son el ABS, el PLA y sus diversas mezclas. Las impresoras FDM más avanzadas también pueden imprimir con otros materiales especializados que ofrecen propiedades como la resistencia al calor, resistencia a impactos, resistencia química y rigidez.
| MATERIAL | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
|---|---|---|
ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) | Tenaz y duradero Resistente a impactos y al calor Necesita una plataforma caliente para imprimirse Necesita ventilación | Propotipos funcionales |
PLA (ácido poliláctico) | Los materiales de modelado por deposición fundida más fáciles de imprimir Rígidos, fuertes pero frágiles Menos resistentes al calor y a los productos químicos Biodegradables Inodoros | Modelos conceptuales Prototipos estéticos |
PETG (tereftalato de polietileno glicolizado) | Compatible con temperaturas de impresión más bajas para una producción más rápida Resistentes a la humedad y a los productos químicos Alta transparencia Puede ser apto para la alimentación | Aplicaciones impermeables Componentes de fijación mediante presilla |
Nailon | Resistente, duradero y ligero Duro y parcialmente flexible Resistente al calor y a los impactos Muy difícil de imprimir con FDM | Prototipos funcionales Piezas resistentes al desgaste |
TPU (Poliuretano termoplástico) | Flexible y estirable Resistente a impactos Excelente amortiguación de vibraciones | Prototipos flexibles |
PVA (alcohol polivilínico) | Material de soporte soluble Se disuelve en el agua | Material para soportes |
HIPS (poliestireno de alto impacto) | Material de soporte soluble que se usa a menudo con ABS Se disuelve en limoneno químico | Material para soportes |
Compuestos (fibra de carbono, kevlar, fibra de vidrio) | Rígidos, fuertes o extremadamente resistentes Compatibilidad limitada a algunas impresoras 3D FDM industriales caras | Prototipos funcionales Guías, fijaciones y herramientas |
La impresión 3D SLA es muy versátil y ofrece fórmulas de resina con una gran variedad de propiedades ópticas, mecánicas y térmicas capaces de igualar las de los termoplásticos estándar, industriales y para ingeniería.
| MATERIALES DE FORMLABS | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
|---|---|---|
Resinas estándar | Alta resolución Acabado de la superficie liso y mate | Modelos conceptuales Prototipos estéticos |
Clear Resin | El único material completamente transparente para la impresión 3D en plástico Pulido hasta casi una transparencia óptica total | Piezas que requieren transparencia óptica Milifluídica |
Draft Resin | Uno de los materiales más rápidos para la impresión 3D 4 veces más rápida que las resinas estándar, 10 veces más rápida que el FDM | Prototipos iniciales Iteraciones rápidas |
Resinas Tough y Durable | Materiales resistentes, funcionales y dinámicos Capaces de soportar sin romperse impactos y esfuerzos de compresión, estiramiento y flexión Varios materiales con propiedades similares a las del ABS o el polietileno | Carcasas y bastidores Dispositivos de sujeción y de fijación Conectores Prototipos de desgaste |
Resinas Rigid | Materiales reforzados, resistentes y rígidos que resisten la flexión Gran resistencia térmica y química Ofrecem una gran estabilidad dimensional bajo carga | Dispositivos de sujeción y fijación y utillaje Turbinas y palas de ventilador Componentes para la circulación de fluidos y del aire Carcasas eléctricas y bastidores de automóviles |
High Temp Resin | Alta resistencia a la temperatura Alta precisión | Flujo de aire caliente, gas y fluidos Soportes, carcasas y fijaciones resistentes al calor Moldes e insertos |
Resinas Flexible y Elastic | Flexibilidad de la goma, TPU o silicona Puede aguantar esfuerzos de flexión y compresión Resiste sin desgarros durante varios ciclos | Creación de prototipos de bienes de consumo Componentes compatibles para robótica Dispositivos médicos y modelos anatómicos Modelos y atrezo para efectos especiales |
Resinas médicas y odontológicas | Una amplia gama de resinas biocompatible para producir aparatos médicos y dentales | Aparatos médicos y dentales, incluidas guías quirúrgicas, prótesis dentales y prótesis de otros tipos |
Resinas para joyería | Materiales para la fundición a la cera perdida y el moldeo de caucho vulcanizado Fácil de fundir, con detalles complejos y fuerte mantenimiento de la forma | Piezas de prueba Moldes maestros para moldes reutilizables Joyería personalizada |
Ceramic Resin | Acabado de la superficie similar a la piedra Se puede cocer en un horno para crear una pieza completamente cerámica | Investigación en ingeniería Obras de arte y de diseño |
La selección de materiales de impresión SLS es menos amplia que la de la impresión FDM y SLA, pero los materiales disponibles tienen unas características mecánicas excelentes, con una resistencia que se parece a las piezas moldeadas por inyección. El material más común para sinterizado selectivo por láser es el nailon, un popular termoplástico para ingeniería con excelentes propiedades mecánicas. El nailon es ligero, resistente y flexible, así como estable frente a impactos, sustancias químicas, el calor, la luz UV, el agua y la suciedad.
| MATERIAL | DESCRIPCIÓN | APLICACIONES |
|---|---|---|
Nylon 12 Powder | Fuerte, rígida, resistente y duradera Resistente a impactos y puede aguantar un desgaste repetido Resistente a la radiación UV, a la luz, el calor, la humedad, los disolventes, la temperatura y el agua | Creación de prototipos funcionales Piezas de uso final Dispositivos médicos |
Nylon 11 Powder | Propiedades similares al Nylon 12 Powder, pero con una mayor flexibilidad, alargamiento de rotura y resistencia a impactos, aunque su rigidez es menor | Creación de prototipos funcionales Piezas de uso final Dispositivos médicos |
TPU | Flexible, elástico y con tacto similar al de la goma Resistente a la deformación Alta estabilidad UV Buena absorción de impactos | Creación de prototipos funcionales Piezas de uso final flexibles y con tacto similar a la goma Dispositivos médicos |
Compuestos de nailon | Los materiales de nailon reforzados con vidrio, aluminio o fibra de carbono para añadir resistencia y rigidez | Creación de prototipos funcionales Piezas de uso final estructurales |
