Materiales ideales para mecanizar
Esta semana os traemos un artículo en el que vamos a tratar de exponer una serie de materiales de impresión 3D,que mejor resultado ofrecen al ser mecanizados. Se trata de los filamentos que, bajo nuestro punto de vista y siempre apoyados por nuestra propia experiencia, consideramos ideales para los trabajos que tendremos que mecanizar una vez que nuestro modelo esté terminado.
A día de hoy, muchas son las opciones a la hora de escoger un filamento en concreto para llevar a cabo nuestro proyecto en 3D. Por ello, es fundamental conocer las propiedades determinadas de cada uno de estos materiales a la vez de tener muy en cuenta las cualidades que vamos a exigir a nuestro modelo, a lo largo de su vida útil.
De esta manera, hoy queremos mostrar una serie de filamentos, ideales para cuando nuestra creación tenga que ser pulida, lijada, taladrada, incorporar cualquier tipo de fijación, o lo que en definitiva conocemos por “mecanizar”.
Todos nosotros, en alguna ocasión hemos pasado por alto propiedades inherentes a los materiales elegidos para elaborar nuestro modelo y hemos descubierto que a la hora de mecanizar posteriormente, la naturaleza de nuestra creación se veía alterada, o cuanto menos dañada. Por ello, vamos a proceder a detallar los mejores materiales para mecanizar.
ABS
El ABS es un tipo de plástico muy resistente y duro, que permite ser mecanizado una vez impreso. Es decir, ser lijado, pulido, taladrado, cortado, etc. Estas características hacen que sea idóneo para la impresión de piezas mecánicas o que necesitan ser manipuladas o mecanizadas una vez impresas.
Es un material muy estable a altas temperaturas, capaz de alcanzar los 80-90º antes que se vea afectada su integridad. También conviene destacar que resiste muy bien los impactos y las agresiones químicas. Es un material que resiste las fluctuaciones de temperatura mucho mejor que la mayoría de plásticos. Como contrapartida, es un material que de no ajustarse a las condiciones optimas de impresión, puede sufrir “efecto warping”.
HIPS
El HIPS es un material relativamente nuevo en el mundo de las impresoras 3D. Se trata de un polímero mezclado con estructuras repetitivas de estireno y butadieno, que da como resultado un filamento de alto impacto. Es muy similar al ABS en términos de resistencia a impactos, rigidez y gran capacidad de impresión.
El poliestiremo es uno de los polímeros termoplásticos más utilizados del mundo, gracias a sus grandes características, tales como la higiene, fuerza y resistencia al calor. Uno de los usos más frecuentes de este material ha sido desde en envasado de alimentos, cubiertos desechables, hasta estuches de CD/DVD.
En el proceso de impresión se recomienda el uso de una cama caliente, que rondará, según la geometría del modelo, una temperatura de 60 a 90ºC. En este material, el efecto warping es complicado de encontrar, aunque puede darse. Por otro lado, se calcula que entorno a los 80º comienza a deformarse y no soporta la intemperie.
WOOD
El filamento Wood (madera en inglés), es un material que tiene una serie de cualidades que le hace asemejarse a la madera. Esto es así, gracias a que su composición está formada por una combinación de 10-20% de fibras de madera natural mas aditivos, y un 80-90% formado por el popular PLA. La mezcla de trazas de madera y un polímero especial recrea el acabado, la textura, e incluso el olor a madera.
Esta combinación proporciona una notable facilidad de impresión, gracias al PLA, obteniéndose una alta calidad y laminación de los modelos impresos. Además, los sedimentos de madera natural y los diferentes aditivos, confieren las condiciones necesarias para que podamos mecanizar los los objetos impresos.
A la hora de la impresión, tiene las ventajas derivadas del PLA, como no requerir una base caliente y necesita una temperatura de impresión, que rondará los 200ºC. Aunque es un material más “pegajoso” que el ABS y por lo tanto se adhiere bien, no viene mal utilizar fijador en la base de impresión.
METÁLICOS
Los filamentos metálicos, se asemejan bastante al concepto al material anterior. Se trata de una combinación mayormente de PLA con polímeros especiales y sedimentos de metal. Los metales más recurrentes suelen ser el cobre, bronce y el aluminio. Suelen estar conformados por un 80% de metal y un 20% de plásticos.
Debido a su mejor propiedad conductora de calor, el filamento fundido se endurece más rápido, lo cual ayuda a que el cabezal de la impresora no se obstruya. Sus acabados presentan una gran rigidez y una gran apariencia, lo que los convierte en ideales para la decoración.
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Los modelos impresos con este material poseen un acabado que se asemeja mucho al metal, obteniendo una textura y brillo muy similar. Y cabe destacar que aunque son buenos conductores de calor, no lo son de la electricidad, puesto que su fabricación consta de procesos que anulan la capacidad conductora de las partículas de metal.
E.P
Este filamento es un material compuesto por un 70% de PLA y el resto por aditivos especiales y Carbonato Cálcico. Podemos decir que presenta un acabado similar al de la piedra caliza, una roca sedimentaria mayoritariamente compuesta por carbonato de calcio, de ahí que se englobe en la categoría de los filamentos con acabados cerámicos o de piedra.
Existen diferentes acabados para este material, que pueden variar entre mármol, piedra, arena, cemento o arcilla, entre otros. Por ello, los podemos encontrar encuadrados en la categoría de materiales arquitectónicos.
También se trata de un material muy facil de imprimir, similar al PLA, ya que se imprime a bajas temperaturas, alrededor de los 200ºC y no presenta el “efecto warping”. En cuanto a la rigidez, se trata de un filamento con una rigidez superior a la del PLA. El puntos que nos interesa destaca de este filamento es que es muy útil para mecanizar, pulir, lijar, por lo que se pueden conseguir acabados superficiales inmejorables.
En cuanto a las impresoras
A la hora de imprimir materiales que soporten el posterior mecanizado, es conveniente contar con impresoras que cuenten con una base caliente. Será prácticamente un requisito común a estos materiales, pues su acabado final depende en gran medida de las condiciones que impresión, en concreto la temperatura de la “cama” o base deberá ascender a alrededor de los 60-70ºC.
Consecuencias de mecanizar materiales inapropiados
Como venimos diciendo a lo largo de este post, las consecuencias de utilizar un filamento que no posee las propiedades necesarias para afrontar un proceso de mecanizado tras la impresión 3D, pueden ser nefastas para la integridad de nuestro modelo, ya que un aumento de temperatura al efectuar en la pieza acciones como las que venimos diciendo pueden alterar la composición del plástico y la consiguiente deformación de la pieza.
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