viernes, 12 de diciembre de 2014

Materiales de Impresión 3D: ABS y PLA

Saludos amantes de la impresión en 3D, esta sección comentaremos algunas caracteristicas de los principales filamentos que podemos encontrar para impresoras 3D.

Antes de nada, introducimos que implementación se utiliza, el material y sus caracteristicas y algunas diferencias que debemos tener en cuenta dependiendo de la pieza y su finalidad.

Existen distitnos tipos de impresión:
-Modelado por deposición fundida (MDF) o extrusión  ( La calidad es media-alta y depende del tipo de maquina utilizada, el coste de fabricación y el material son bajos) para crear objetos.
-Fotopolimerización (mayor calidad y precisión en las piezas, pero alto coste tanto del material de impresión, como de la máquina)
-SLS o láser (alta precisión en las piezas, distintos tipos de materiales como metacritato o metal, pero alto coste de fabricación, maquinaria y suelen requerir procesos post-impresión).

Los modelos a nivel de usuario impulsados por la comunidad RepRap o el proyecto Clone-Wars utilizan la extrusión.
En la extrusión, se utiliza el material en forma de filamento enrrollado en bobinas que varian entre el tipo de material(ABS o PLA), el diámetro del filamento(3mm o 1.75 normalmente), el color, y el peso o la longitud.
Para su utilización y manejo es necesario aplicar una determinada temperatura para que adquieran propiedades elasticas y flexibles que permiten la deposición, adhesión y rigidez necesaria para formar capa a capa el objeto.


ABS(Acrilonitrilo Butadieno Estireno):

Este tipo de material necesita una temperatura de extrusión de 230ºC a 250ºC y una temperatura en la base de 110ºC a 120ªC aproximadamente.
Este tipo de termoplastico dota a los objetos de las siguientes caracteristicas:
-Dureza y resistencia a impactos.
-Soporta cambios de temperatura(-40ºC a 96ºC sin causar distorsión) y humedad.
-Expulsan gases nocivos durante la impresión.
-Resistencia de ataques quimicos(aunque algunos compuestos como la acetona o el agua de mar le afectan)
-Se puede mejorar el acabado final con un ataque químico  con vapor de acetona, pero precaución en el desarrollo de esta técnica por que su inalación es nociva.

Su limitación se basa en mantener una temperatura constante durante el proceso de impresión, pues es sensible a cambios de temperatura inadecuados y se puede volver más rígido o liquido, afectando a la calidad de los objetos.

En piezas huecas, alargadas y/o muy finas la temperatura de la base empieza a disminuir cuando se aleja de la cama caliente y afecta a la adhesión y firmeza.



PLA(Poliácido Plástico)

Este material  necesita una temperatura de extrusión de 170ºC a 220ºC y una temperatura en la base de 40ºC a 60ºC aproximadamente(aunque también permite su impresión sin aplicar calor en la base)
Este polímero tiene las siguientes propiedades:
-Es biodegradable(sus compuestos se basan en ácido láctico que se extraen del almidón de origen vegetal)
-Puede utilizarse para embase de comidas o líquidos.
-Se puede imprimir a mayor velocidad.
-Su menor temperatura permite realizar mejores acabados para ciertas piezas pequeñas, huecas o alargadas sin que la temperatura le afecte tanto.
-El PLA no es reutilizable(al menos con un método adsequible a nivel de usuario), a diferencia del ABS que puede volver a reconvertirse en filamento.
-No resiste altas temperaturas(se desintegra a partir de los 60ºC aproximadamente)
-Su rigidez puede provocar quebradizos en piezas que soporten resistencia mecánica.
-Es muy complicado su post-procesado(limar, pulir, taladrar...)


La conclusión que podemos obtener se basa en la elección del tipo de material dependiendo de la finalidad de la pieza y su geometría.

Si necesitamos piezas que soporten altas temperaturas o resistencia mecánica utilizamos ABS, es por eso que las piezas de la impresora 3D se imprimien con este material.

Si necesitamos piezas huecas, alargadas, con paredes muy finas o con puentes(partes aéreas)utilizaremos PLA. Además podemos utilizar la ventilación durante la extrusión para mejorar el acabado.

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