¿Alguna vez te has preguntado por qué la tecnología de impresión 3D está ganando fuerza y reemplazando a las antiguas tecnologías de fabricación tradicionales?
Si intenta enumerar las razones por las que se produce esta transformación, la lista seguramente comenzará con la personalización. La gente busca personalización. Están menos interesados en la estandarización.
Y es debido a este cambio en el comportamiento de las personas y a la capacidad de la tecnología de impresión 3D para satisfacer la necesidad de personalización de las personas, mediante la personalización, que puede reemplazar las tecnologías de fabricación tradicionalmente basadas en la estandarización.
La flexibilidad es un factor oculto detrás de la búsqueda de personalización de las personas. Y el hecho de que exista material de impresión 3D flexible disponible en el mercado que permita a los usuarios desarrollar piezas cada vez más flexibles y prototipos funcionales es una fuente de pura felicidad para algunos usuarios.
La moda impresa en 3D y los brazos protésicos impresos en 3D son un ejemplo de aplicaciones en las que se debe apreciar la flexibilidad de la impresión 3D.
La impresión 3D de caucho es un área que aún está en investigación y aún por desarrollar. Pero por ahora no disponemos de tecnología de impresión 3D de caucho, hasta que el caucho sea completamente imprimible, tendríamos que arreglárnoslas con alternativas.
Y según la investigación, las alternativas más cercanas al caucho que se encuentran se denominan elastómeros termoplásticos. Hay cuatro tipos diferentes de materiales flexibles que veremos en profundidad en este artículo.
Estos materiales flexibles de impresión 3D se denominan TPU, TPC, TPA y Soft PLA. Comenzaremos dándole una breve introducción sobre el material de impresión 3D flexible en general.
¿Cuál es el filamento más flexible?
Elegir filamentos flexibles para tu próximo proyecto de impresión 3D te abrirá un mundo de posibilidades diferentes para tus impresiones.
No solo puedes imprimir una variedad de objetos diferentes con tu filamento flexible, sino que también si tienes una impresora con un extrusor de cabezal doble o múltiple, puedes imprimir cosas bastante sorprendentes usando este material.
Con su impresora se pueden imprimir piezas y prototipos funcionales, como chanclas personalizadas, rótulas antiestrés o simplemente amortiguadores de vibraciones.
Si está decidido a hacer que el filamento Flexi forme parte de la impresión de sus objetos, seguramente logrará que su imaginación se acerque más a la realidad.
Con tantas opciones disponibles hoy en día en este campo, sería difícil imaginar el tiempo que ya ha pasado en el campo de la impresión 3D sin este material de impresión.
Para los usuarios, imprimir con filamentos flexibles, en aquel entonces, era un dolor de cabeza. El dolor se debió a muchos factores que giraban en torno a un hecho común: estos materiales son muy blandos.
La suavidad del material flexible de impresión 3D hacía que fuera arriesgado imprimirlos con cualquier impresora; en cambio, se necesitaba algo realmente confiable.
La mayoría de los impresores de aquel entonces se enfrentaban al problema del efecto de empujar la cuerda, por lo que cada vez que empujabas algo en ese momento sin ninguna rigidez a través de una boquilla, se doblaba, giraba y luchaba contra ello.
Cualquiera que esté familiarizado con el vertido de hilo en una aguja para coser cualquier tipo de tela puede identificarse con este fenómeno.
Aparte del problema del efecto de empuje, fabricar filamentos más blandos como el TPE era una tarea muy hercúlea, especialmente con buenas tolerancias.
Si considera una tolerancia deficiente y comienza a fabricar, existe la posibilidad de que el filamento que ha fabricado deba someterse a un proceso de extrusión, atascos y detalles deficientes.
Pero la cosa ha cambiado, actualmente existe una gama de filamentos blandos, algunos de ellos incluso con propiedades elásticas y distintos niveles de suavidad. Soft PLA, TPU y TPE son algunos de los ejemplos.
Dureza Shore
Este es un criterio común que puedes ver en los fabricantes de filamentos que lo mencionan junto al nombre de su material de impresión 3D.
La dureza Shore se define como la medida de resistencia que tiene cada material a la sangría.
Esta escala se inventó en el pasado cuando la gente no tenía referencia al hablar de la dureza de cualquier material.
Entonces, antes de que se inventara la dureza Shore, las personas tenían que usar sus experiencias con otros para explicar la dureza de cualquier material con el que habían experimentado, en lugar de mencionar un número.
Esta escala se convierte en un factor importante a la hora de considerar qué material de molde elegir para la fabricación de una parte de un prototipo funcional.
Así, por ejemplo, cuando desee elegir entre dos gomas para hacer un molde de yeso para una bailarina de pie, la dureza Shore le indicará que tenga una goma de dureza corta de 70 A, que es menos útil que una goma con una dureza Shore de 30 A.
Normalmente, al trabajar con filamentos, sabrá que la dureza Shore recomendada de un material flexible oscila entre 100 A y 75 A.
Donde, obviamente, el material de impresión 3D flexible que tiene una dureza Shore de 100A sería más duro que el que tiene 75A.
¿Qué considerar al comprar un filamento flexible?
Hay varios factores a considerar al comprar cualquier filamento, no solo los flexibles.
Debes comenzar desde un punto central que sea el más importante para ti, algo como la calidad del material que dará como resultado una parte atractiva de un prototipo funcional.
Entonces debería pensar en la confiabilidad en la cadena de suministro, es decir, el material que usa una vez para la impresión 3D debe estar disponible continuamente; de lo contrario, terminaría usando cualquier material de impresión 3D limitado.
Después de haber pensado en estos factores, conviene pensar en una alta elasticidad y una amplia variedad de colores. Porque no todos los materiales flexibles de impresión 3D estarán disponibles en el color en el que desea comprarlo.
Después de haber considerado todos estos factores, puede considerar el servicio al cliente y el precio de la empresa en comparación con otras empresas del mercado.
Ahora enumeraremos algunos de los materiales que puede elegir para imprimir una pieza flexible o un prototipo funcional.
Lista de materiales flexibles de impresión 3D
Todos los materiales mencionados a continuación tienen algunas características básicas, como que todos son de naturaleza flexible y suave. Los materiales tienen una excelente resistencia a la fatiga y buenas propiedades eléctricas.
Tienen una extraordinaria amortiguación de vibraciones y resistencia al impacto. Estos materiales muestran resistencia a los productos químicos y a la intemperie, tienen buena resistencia al desgarro y la abrasión.
Todos ellos son reciclables y tienen una buena capacidad de absorción de impactos.
Requisitos previos de la impresora para imprimir con materiales de impresión 3D flexibles
Existen algunas reglas para configurar su impresora antes de imprimir con estos materiales.
El rango de temperatura del extrusor de su impresora debe estar entre 210 y 260 grados Celsius, mientras que el rango de temperatura de la cama debe oscilar entre la temperatura ambiente y los 110 grados Celsius, dependiendo de la temperatura de transición vítrea del material que desea imprimir.
La velocidad de impresión recomendada al imprimir con materiales flexibles puede oscilar entre cinco milímetros por segundo y treinta milímetros por segundo.
El sistema extrusor de tu impresora 3D debe ser de accionamiento directo y se recomienda tener un ventilador de refrigeración para un posprocesamiento más rápido de las piezas y prototipos funcionales que fabriques.
Desafíos al imprimir con estos materiales
Por supuesto, hay algunos puntos que debes tener en cuenta antes de imprimir con estos materiales en función de las dificultades que han enfrentado los usuarios anteriormente.
-Se sabe que los elastómeros termoplásticos son mal manipulados por las extrusoras de la impresora.
-Absorben la humedad, así que espere que su impresión aumente de tamaño si el filamento no se almacena correctamente.
-Los elastómeros termoplásticos son sensibles a los movimientos rápidos, por lo que pueden doblarse cuando se empujan a través del extrusor.
TPU
TPU significa poliuretano termoplástico. Es muy popular en el mercado, por lo que, al comprar filamentos flexibles, hay muchas posibilidades de que este material sea el que encontrarás a menudo en comparación con otros filamentos.
Es famoso en el mercado por presentar una mayor rigidez y capacidad de extrusión más fácilmente que otros filamentos.
Este material tiene una resistencia decente y una alta durabilidad. Tiene un alto rango elástico del orden de 600 a 700 por ciento.
La dureza Shore de este material oscila entre 60 A y 55 D. Tiene una excelente imprimibilidad y es semitransparente.
Su resistencia química a las grasas y aceites naturales lo hace más adecuado para su uso con impresoras 3D. Este material tiene una alta resistencia a la abrasión.
Se recomienda mantener la temperatura de la impresora entre 210 y 230 grados Celsius y la cama entre una temperatura sin calefacción y 60 grados Celsius mientras imprime con TPU.
La velocidad de impresión, como se mencionó anteriormente, debe estar entre cinco y treinta milímetros por segundo, mientras que para la adhesión a la cama se recomienda utilizar cinta Kapton o de pintor.
El extrusor debe ser de accionamiento directo y el ventilador de refrigeración no es recomendable al menos para las primeras capas de esta impresora.
TPC
Significan copoliéster termoplástico. Químicamente, son ésteres de poliéter que tienen una secuencia de longitud aleatoria alterna de glicoles de cadena larga o corta.
Los segmentos duros de esta pieza son unidades de éster de cadena corta, mientras que los segmentos blandos suelen ser poliéteres alifáticos y poliésterglicoles.
Debido a que este material flexible de impresión 3D se considera un material de grado de ingeniería, no es algo que se vea con tanta frecuencia como el TPU.
El TPC tiene una baja densidad con un rango elástico de 300 a 350 por ciento. Su dureza Shore oscila entre 40 y 72 D.
TPC muestra buena resistencia a los productos químicos y alta resistencia con buena estabilidad térmica y resistencia a la temperatura.
Al imprimir con TPC, se recomienda mantener la temperatura en el rango de 220 a 260 grados Celsius, la temperatura de la cama en el rango de 90 a 110 grados Celsius y el rango de velocidad de impresión igual que el TPU.
TPA
El copolímero químico de TPE y nailon llamado poliamida termoplástica es una combinación de textura suave y brillante que proviene del nailon y la flexibilidad que es una bendición del TPE.
Tiene alta flexibilidad y elasticidad en el rango de 370 y 497 por ciento, con una dureza Shore en el rango de 75 y 63 A.
Es excepcionalmente duradero y muestra una capacidad de impresión al mismo nivel que el TPC. Tiene buena resistencia al calor y adherencia de capas.
La temperatura de la extrusora de la impresora mientras se imprime este material debe estar en el rango de 220 a 230 grados Celsius, mientras que la temperatura de la cama debe estar en el rango de 30 a 60 grados Celsius.
La velocidad de impresión de su impresora puede ser la misma que se recomienda al imprimir TPU y TPC.
La adhesión a la cama de la impresora debe estar basada en PVA y el sistema extrusor puede ser de accionamiento directo además de Bowden.
Hora de publicación: 10-jul-2023