Materiales usados en las impresoras en 3D
Una de las características fundamentales de las impresoras en 3D, es el material que suelen usar para imprimir los objetos o piezas que se crean. Son diversos los tipos de materiales que pueden emplearse para las distintas técnicas, desde sólidos, maleables, líquidos, oscuros, transparentes, coloridos, entre muchos otros.
Debe considerarse, que para las impresiones de figuras en tres dimensiones, es importante utilizar el material adecuado, que sea compatible con la clase de impresora y tecnología usada, puesto que cada material posee propiedades y cualidades diferentes, que facilitan la fabricación de piezas que tienen una mayor concisión y resistencia.
Materiales más aprovechados en las impresiones en 3D
Los materiales más habituales empleados en los servicios de impresiones de tres dimensiones destacan los siguientes:
Materiales termoplásticos
El plástico es uno de los materiales mayormente empleado en las impresiones tridimensionales, específicamente el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y el ácido poliláctico (PLA).
El polímero se funde durante el proceso de impresión, y luego toma consistencia mientras va enfriándose. Tanto el material ABS como el PLA son plásticos duros en cierta medida, capaces de desarrollar piezas de altísima calidad. No obstante, en algunas ocasiones pueden fragmentarse debido a las altas temperaturas.
En determinados casos, el ABS y el PLA suelen combinarse con fibra de carbono, con el propósito de incrementar su estabilidad y consistencia.
Filamento Nylon
El nylon se trata de un tipo de filamento especial usado comúnmente en la impresión en 3D, por encima de los filamentos tradicionales como el ABS o el PLA, sobretodo el nylon 618, el cual es bastante manejable. Es de color blanco intenso y su apariencia es como si estuviese fundido, simulando al polímero.
En nylon es muy empleado en la impresión 3D por su capacidad de fundición. No es tóxico, ya que no emite gases tóxicos ni dañinos, sin embargo, se sugiere efectuar el proceso de impresión en un sitio donde haya suficiente ventilación y esté seco, para evitar el vapor de agua que suele causar por absorber la humedad del ambiente.
La temperatura de estampación ideal para este material oscila entre 242º y 245º (467.6º y 473ºF), según la temperatura del entorno donde se encuentre.
Fibra de carbono en impresión 3D
La fibra de carbono está conformada por una extensa cadena de átomos de carbono fusionados entre sí. Este material brinda altas prestaciones debido a sus múltiples virtudes, por ello es el predilecto en distintos ámbitos.
Entre sus cualidades más resaltantes está su estabilidad, elevada resistencia química y de tensión, es liviano, suele soportar la baja temperatura térmica. Su función en las impresiones de tres dimensiones es cubrir el plástico para hacerlo más resistente. Esta combinación es muy comúnmente usada en este sector como alternativa al metal.
La fibra de carbono brinda aplicaciones de gran provecho. Su utilización en la industria tridimensional ha permitido la creación de piezas interesantes como alas de aviones, partes de autos, cuadros de bicicleta, entre muchos otros. Actualmente, el mercado ofrece productos o tecnologías fortificados con fibra de carbono.
Madera
Los objetos o piezas fabricados con este material, resultan de la fusión de un cuarenta por ciento de partículas de madera molida, y sesenta por ciento de polímeros de unión fáciles de imprimir. Su utilización se limita solamente en las impresiones 3D de extrusión. La temperatura de disolución no debe exceder los 190ºC.
El acabado que brindan estos materiales es de alta calidad y sus propiedades térmicas semejantes al PLA o ácido poliláctico.
Metal
Los metales son muy usados en las impresiones 3D, específicamente a nivel industrial, por medio de un procedimiento de sinterización láser de metal directo o DMLS. Unos de los metales más utilizados es el aluminio, las aleaciones del cobalto y el acero inoxidable en polvo, debido a su estabilidad y firmeza, el oro y la plata, etc.
Debido a la rigidez de los diversos metales aplicables, requieren se procesados en forma de polvo, a fin que puedan ser usados eficientemente. El metal es capaz de originar una enorme diversidad de objetos tradicionales.
Los desarrollos producidos mediante la impresión en 3D basados en metal, son una oportunidad para que los empresarios de maquinarias empleen el DMLS, con la finalidad de generar a gran velocidad y volumen, con una resistencia por encima de los objetos tradicionales basados en metales finos.
Cerámica
La cerámica es prácticamente un material innovador dentro del increíble mundo de las impresiones 3D, debido a sus fascinantes propiedades cinemáticas y geometrías de altísima resolución, imposibles de llevar a cabo por medio de los métodos convencionales.
Como punto en contra, la cerámica no posee mucha resistencia ni durabilidad. Por ello, una vez obtenido el objeto real, deberá hornearse a fin que el material se cure, posteriormente se pintará y se llevará al horno nuevamente.
Existen una amplia gama de técnicas de impresión tridimensional de cerámica, entre ellas, las tecnologías de fotopolimerización como DLP y SLA, Deposición de Material (LDM – Liquid Deposition Modeling), Binder Jetting y la moderna Nano Particle Jetting.