jueves, 16 de febrero de 2017

Filamento flexible para impresoras 3D


El filamento flexible es un compuesto plástico al que se le añade un agente químico (plastificante), para aumentar su flexibilidad, reducir la temperatura de fundido y la viscosidad. Estas propiedades permite que las impresoras 3D de deposición fundida (FMD) puedan fundirlo y darle la forma deseada.


El resultado es un producto con propiedades flexibles, que vuelve a su forma original cuando se deja de aplicar una fuerza que lo deforme.

Esta propiedad flexible, amplia las posibilidadades y aplicaciones de la tecnología 3D en diferentes sectores...

Calzado y diseños exlusivos:

 



















 Prótesis articuladas:



 Gracias a la posibilidadde combinar material flexible con otros tipos de materiales, se pueden crear protesis con flexibilidad para mover y articular los dedos, sin dejar de ser una pieza robusta y duradera en aquellas partes que sufren mayor desgaste.


El resultado conseguido por Ingenio Triana, gracias a la combinación de varios materiales, es la obtención de una protesis articulada con capacidad para flexionar los dedos.





El inicio de una mano biónica articulada, donde posteriormente se añadirán sensores y motores que articulen los movimientos naturales de una mano real.


Estos son ejemplos prácticos de aplicación de filamento flexible que desde Ingenio Triana queremos mostrar.

Con el tiempo, estamos convencidos de que nuevos limites se podrán superar con materiales con propiedades asombrosas, y el filamento flexible a sido el comienzo de una gran revolución por adaptar materiales utilizados en la industria para su adaptación a filamentos aplicables a impresoras 3D.


Gracias a la continua mejora y aplicación de materiales a filamentos para impresoras 3D, surgen diferentes versiones de filamento flexible:


La adición de un plastificante puede hacer que disminuya la viscosidad en estado fundido, el módulo de elasticidad, y la temperatura de transición vítrea (Tg) de un plástico.

Definición de las normas ASTM (ASTM-D-883): un plastificante es un material que se incorpora a un plástico para facilitar su procesado y mejorar su flexibilidad o “distensibilidad”.

Se incorporan, pues para facilitar la transformación del material y aumentar la resistencia al impacto, ya que adicionados en pequeñas cantidades aumentan la flexibilidad. La ductilidad y la tenacidad de los polímeros también pueden mejorarse con la ayuda de los plastificantes.
Su presencia también reduce la dureza y la fragilidad.


Tipos de filamentos flexibles: 

SOFT PLA
Se trata de un PLA fexible, bastante elástico que sirve para imprimir piezas que necesiten ser flexibles y no romperse al doblarse.

FILAFLEX
Es un elastómero desarrollado en España con una capacidad de estiramiento antes de romperse de un 700% respecto al tamaño original. Esa propiedad lo hace idóneo para fabricar topes, junturas, plantillas de calzado, zapatillas, ruedas neumáticas, pulseras de relojes y, en definitiva, todo lo que pueda precisar doblarse mucho sin romperse.

TCP FLEX (Co-Poliester Termoplástico) y PET
También es flexible, pero su mayor ventaja está en la fuerza estructural y en su memoria flexible. Básicamente imprime piezas que vuelven a su forma original por mucho que se arrugue, doble, apriete o golpee. Su resistencia térmica, química y a los rayos UVA también es excelente y resulta bastante fácil imprimir con él. Se vende con distintos grados de elasticidad.
El poliéster es un polímero termoplástico de condensación conocido como PET (tereftalato de polietileno).


Termoplástico elastómero: es un material que tiene la capacidad de ser estirado a alargamientos moderados y, tras la eliminación del esfuerzo, volver a su forma original. Tiene el potencial de ser reciclable ya que pueden ser moldeado y reutilizado como plástico.
El tereftalato de polietileno es un tipo de plástico muy usado en envases de bebidas y textiles. Se obtiene mediante una reacción química entre el acido tereftálico y el etilenglicol. Es lineal y tiene un alto grado de cristalinidad. Tiene una alta transparencia. Alta resistencia al desgaste y a la corrosión.


TPE o NINJAFLEX
Las características de este elastómero termoplástico fabricado en EE.UU. son similares a las del FILAFLEX, pero con un nivel de estiramiento más bajo. A pesar de lo cual también imprime piezas de gran flexibilidad. Su consistencia es como la de una cuerda de goma y soporta muy bien las deformaciones.
Las temperatura de fusión se parecen a las del PLA: 215 °C en el cabezal y 40 °C en la bandeja.

Sus principales cualidades son:
El filamento mantiene  sus propiedades y diámetro durante toda la impresión, es decir, que tus impresiones no tendrán variantes en las capas o en los exteriores.
Alta elasticidad y resistencia a la abrasión, esto es una cualidad excelente, porque puede ser utilizado para cualquier tipo de superficie que requiera de la aplicación de fricción.

Especificaciones técnicas:
La temperatura de impresión se encuentra entre los 210° a 230°.
Requiere de cama caliente a una temperatura entre los 80° y los 97°
Entre menor sea la velocidad de impresión, mejor el acabado exterior.
Se puede imprimir con material de soporte.
No contiene químicos tóxicos, aun así no se recomienda para el uso en grado alimenticio o médico, pero al menos es más sano para imprimir en interiores que el ABS.

Sin embargo, estas ventajas no estan exentas de algunos inconvenientes que debemos conocer para tener una buena calidad de impresión 3D.


Consejos generales de impresión:
  • Temperatura de extrusión de filamento entre 224ºC a 232ºC.
  • Temperatura cama caliente 50ºC.
  • No superar infill un 25% de la velocidad de impresión de perímetros.
  • Recomendable mantener la velocidad impresión constante a 30 mm/s o 35mm/s para que el flujo de material sea continuo.
  • Ventilador del extrusor desactivado.
  • Disminuir valores de retracción al mínimo admisible (varía según el tipo de extrusor).
  • Utilizar laca para mejorar la adherencia en la plataforma de impresión.

Un consejo general para cuando se realiza el cambio de un filamento convencional como ABS o PLA a utilizar filamento flexible, es la distancia desde la polea que introduce el filamento y el orificio de la boquilla. A mayor distancia, más posibilidad de atasco. 
Este problema se resuelve reduciendo la distancia entre la polea y la entra del filamento a la boquilla.




Esperamos que disfrutéis de las ventajas de este material que seguro todavía tiene muchas aplicaciones por descubrir...

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