Guía técnica de materiales para impresora 3D de resina
La fabricación de piezas con una impresora 3D de resina se está adoptando como proceso de fabricación cuando se requieren detalles altos con tolerancias de fabricación pequeñas, además, existe un sinfín de materiales con propiedades muy diferentes. Antes de entrar en detalle con los materiales disponibles para impresión 3d en resina repasemos algunos conceptos generales de esta tecnología.
¿Cómo funciona una impresora 3D de resina?
Una impresora 3D de resina es una máquina que utiliza el principio de solidificación por polimerización de un líquido sensible a la luz ultravioleta, en un proceso conocido como estereolitografía.
La máquina consta por lo general de una cubeta cuyo fondo permite el paso de la luz UV, una plataforma de construcción que se sumerge en la cubeta, y un sistema capaz de generar la luz UV. Los sistemas para generar luz UV dan lugar a los dos tipos de impresoras 3D de resinas más conocidas: SLA, que utiliza un laser UV; o DLP, que utiliza un panel LCD.
Un software específico se encarga de rebanar el modelo 3D a imprimir y que la propia impresora 3D transforma en una capa a través de la solidificación de la resina UV.
Diferencias entre resinas SLA o DLP
Por lo general las resinas para impresora 3D SLA requieren de más potencia para la solidificación, por tanto, las resinas SLA no son compatibles con las impresoras 3D DLP.
En una impresora 3D de resina tipo DLP, el líquido polimeriza por la luz que atraviesa la pantalla LCD, por lo general de menor potencia, siendo por tanto éstas resinas más sensibles a la polimerización, pudiéndose utilizar también en impresoras SLA.
Las resinas para impresión 3D SLA están formadas por lo general por compuestos epoxídicos o éster de ácidos acrilatos. Son compuestos que solidifican por un calentamiento intenso o una fuente de luz. Es un líquido mal oliente de color translúcido y con cierta viscosidad.
Tipos de resinas para impresoras 3d SLA
En la actualidad existen diversos proveedores de estos materiales para impresión 3D de los que detallamos los más importantes por su aplicación.
Resinas UV de propósito general
Las resinas UV de propósito general están concebidas para la fabricación de objetos o piezas donde se requieren altos detalles para prototipos o piezas funcionales de pocos requisitos mecánicos, etc. Producen piezas de alta calidad superficial en función de la altura de capa seleccionada durante la configuración de la impresión. La vida útil de estas resinas no es muy alta, en torno a los 2 años, a partir de ahí se fragilizan por la acción de la luz del sol llegando a la rotura ante cualquier golpe, por débil que sea.
Existen resinas de multitud de colores e incluso en color blanco preparada para ser teñida con pigmentos. Los precios de estas resinas resultan muy económicos en función del fabricante.
Resinas UV de propósito industrial
Existen un grupo de resinas UV de características más avanzadas y que llamamos de uso industrial como por ejemplo:
- Resinas de uso duradero. No tanto por la vida útil, sino por la capacidad de deformación que poseen y resistencia a impactos. Por sus propiedades mecánicas, puede compararse con plásticos como el polipropileno o el polietileno de alta densidad.
- Resina elástica. Son resinas para aplicaciones donde se requieren altos alargamientos sin llegar a la rotura y recuperación de la forma original. Se utilizan para prototipos donde se requieren ciclos contínuos de doblado, estirado, comprimido, deformado, etc. Existen en el mercado de diferentes capacidades elásticas en función de la dureza Shore que designa cada fabricante.
- Resina de alta temperatura. Específica para aplicaciones donde se requiere resistencia a esfuerzos mientras están sometidas a temperaturas. Algunas resinas de este tipo son capaces de aguantar hasta los 250 grados centígrados con una pequeña carga sin sufrir deformación alguna.
- Resinas castables. Especiales para aplicaciones de fundición a la cera perdida. Utilizada durante hace muchos años ya por los joyeros, la utilización de esta resina para producir piezas en fundición está resultando interesante también para el sector industrial.
Resinas transparentes. Para usos donde se requiera transparencia. Conviene indicar lo que no hacen los fabricantes, y es que necesario un pulido de grano muy fino para conseguir una transparencia aceptable, muchas veces imposible por la geometría de la pieza.
- Resinas transparentes. Para usos donde se requiera transparencia. Conviene indicar lo que no hacen los fabricantes, y es que necesario un pulido de grano muy fino para conseguir una transparencia aceptable, muchas veces imposible por la geometría de la pieza.
Resinas UV de propósito industrial
Conviene también señalar la gran variedad de resinas disponibles para este sector: desde resinas para la fabricación de guías quirúrgicas para odontología, para cirugía general, para fabricación de piezas dentales, etc.
Postprocesado de piezas fabricadas con impresora 3D de resina
Casi todas las resinas, después de su fabricación en la impresora 3D, requieren de una limpieza en alcohol isopropílico para retirar los restos que no han solidificado. Posteriormente se requiere de un proceso de curado con luz ultravioleta en una cámara a temperatura controlada para alcanzar las características óptimas del material.
Tras la retirada y limpieza de soportes, las piezas fabricadas con impresoras 3D de resinas pueden mecanizarse (lijado, taladrado, etc.) e incluso imprimarse y paintarse para conseguir el mejor acabado superficial.
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