Simplificación del proceso de selección de materiales plásticos para la impresión 3D de partes de plástico

De las 114,000 piezas de plásticos reconocidas por la Society of Plastics Engineers, no más de 600 son usadas en procesos de impresión 3D. Los materiales de impresión 3D usualmente son llamados por sus nombres tradicionales como ABS, nylon polipropileno, etc. pero hay que ser consciente de que muchos de los materiales de impresión 3D sólo imitan a termoplásticos verdaderos. Por ejemplo, una parte impresa en 3D con material parecido al ABS tendrá propiedades similares mas no idénticas a una parte hecha con ABS.

Las máquinas de estereolitografía puedes construir partes a partir de varios materiales parecidos a los termoplásticos.

En este post hablaremos de los materiales de impresión 3D más comúnmente usados para hacer prototipos de diseños de piezas de plástico. A pesar de no ser un análisis exhaustivo, esta guía te ayudará a disminuir su número de opciones para poder hacer una comparación más rápida de los mismos.

Materiales parecidos al Policarbonato

Accura 5530 es un material transparente, de temperatura tolerable y resistente al agua. También es resistente a fluidos automotrices haciéndolo adecuado para aplicaciones elécticas y “under the Hood”. Es necesario someter a la parte a procesos secundarios para que ésta sea transparente, de lo contrario se verá de un color ámbar.

Accura 60 puede tener detalles finos y al mismo tiempo darle rigidez a las partes. Dentro de sus aplicaciones más comunes están los prototipos para automóviles que son muy durables, electrónica de consumo y componentes de iluminación, así como indumentaria médica. Acurra 60 tiene alta resistencia a la tracción y a la fabricación por módulos, haciendo que esta sea una buena opción para reemplazar al policarbonato cuando la resistencia al calor no es una prioridad.

Materiales parecidos al ABS

RenShape 7820 Este material tiene una gran dureza y una gran estabilidad dimensional. El material es negro y es comúnmente usado en partes automotrices, embalaje, fundas eléctricas y juguetes debido a su resistencia y facilidad para darle un mejor terminado que le da la apariencia de un producto de buena calidad.

Somos Watershed XC 11122 Este material es fuerte, durable y resistente al agua. Es prácticamente incoloro y se parece a un plástico transparente de ingeniería. La gran transparencia de Watershed lo hace perfecto para prototipos de lentes, modelos de visualización de fluidos y micro partes de fluidos. Es necesario pulir el material después de hacer las partes para que sea completamente transparente.

Materiales parecidos al polipropileno

Xtreme White 200 es comparable tanto con polipropileno y ABS por el hecho de que ofrece dureza y durabilidad, prestandose bien para aplicaciones que requieren encajar con precision. Es importante menciona que Xtreme White 200 se deforma muy poco con el calor.

DSM Somos 9120 es de apariencia trasulcida, proveyendo de una resolución excelente y detalles finos. Somos 9120 es útil para partes con paredes delgadas y agujeros pequeños. Este material es uno de los más flexibles. Dentro de sus aplicaciones se encuentran componentes automotrices, fundas eléctricas y equipamiento médico.

Materiales de Nylon

PA 850 es similar al Nylon 11 moldeable. Este bioplástico resistente es una buena elección para partes que requieren una “living hinge” y ofrece uno de los umbrales de rompimiento más amplios de la familia de nylon. Produce un terminado suave y detallado. Otro beneficio es su excelente resistencia química y sus bajos niveles de absorción de agua, muy buenos para un prototipo funcional.

ALM PA 650 es Nylon 12, así que es tanto rígido como resistente. Su superficie es un poco más áspera que la de otros nylons, pero ofrece resistencia al alto impacto y a altas temperaturas, es muy durable y se mantiene estable bajo un rango determinado de condiciones ambientales. También tiene bajo coeficiente de fricción, haciéndolo ideal para muchos tipos de engranajes y rodamientos.

Elastómeros

Un Nuevo desarrollo en la impresión 3D es el uso de materiales elastómeros, que coincidió con la introducción de tecnología capaz de imprimir partes en 3D con múltiples propiedades de los materiales tales como color y duómetros. Puede que las partes en 3D impresas con elastómeros no tengan la durabilidad para ser usados en productos finales, pero pueden ser de gran valor en su desarrollo porque se pueden producir bajos volúmenes de piezas sin invertir miles en la fase de desarrollo de prototipos.

Agilus 30 es un fotopolimero digital usado en el proceso de impresión de PolyJet 3D. Una característica única de este material es que puede absorber multiples propiedades como durómetros y colores, y que se pueden combinar dichas propiedades en una sola pieza. Esta tecnología es usualmente usada para sobre moldear un prototipo asi como para encontrar el durómetro óptimo para una el diseño de una parte elastómera.

Uretanos termoplásticos a base de polvo son un material relativamente nuevo en este ámbito. Es usado en máquinas SLS y ofrecen resistencia a la abrasión y al desgarro haciéndolo adecuado para prototipos funcionales. El SLS TPU que ofrecemos en los Proto Labs tienen un durómetro de 70A, pero existen con más durómetros en el mercado.

Esquema para decidir que material usar para tu impresión 3D
Ahora que ya explicamos cómo funciona cada material, este cuadro servirá como referencia rápida para poder encontrar los materiales que se adecúan a tus necesidades de aplicación.

Conclusión

Con las suaves resinas termoendurecedoras, nylons durables y elastómeros flexibles, seguramente hay un material de impresión 3D que se adecúa a los requerimientos para el desarrollo de tu producto. A pesar de que los materiales no encajen con todas las características de los materiales que se usan tradicionalmente en el moldeo por inyección, son muy útiles para la creación de prototipos y sirven para pruebas funcionales, incluso en piezas finales.

Autor: Eric Utley – Ingeniero de aplicaciones de impresión 3D en Proto Labs