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LA MATERIA PRIMA DE LA IMPRESIÓN 3D

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Cuando se habla de esta tecnología
es común describir sus bondades y alcances,
así como el equipo necesario;
pero pocas veces se tiene en cuenta
un factor fundamental: el consumible,
es decir el plástico con el que construyen
los diseños.

Sin duda una de las grandes revoluciones tecnológicas de los últimos años es la impresión en tercera dimensión, sectores comerciales e industriales de los más diversos se han visto beneficiados con este desarrollo y no resulta difícil imaginar que en un futuro cercano la mayoría de los productos que consumimos sean resultado de esta técnica de impresión.

Cuando se habla de esta tecnología es común describir sus bondades y alcances, así como el equipo necesario; pero pocas veces se tiene en cuenta un factor fundamental: el consumible, es decir el plástico con el que construyen los diseños. En el mercado existe una enorme variedad de ellos y desde su surgimiento no han dejado de perfeccionarse, por lo que elegir el ideal para cada proyecto es una tarea que se ha vuelto más compleja y requiere atención especial.

Tipos de filamentos plásticos
El filamento plástico es la materia prima de la impresión en tercera dimensión y se trata de un polímero que se comercializa en una presentación similar a la de un hilo, pues se trata de un cordón de plástico termoformable. Debido a que existen muchos tipos de filamentos, es muy importante que el usuario sea consciente de las necesidades del proyecto que desea imprimir, así como las características de su equipo, como las temperaturas que alcanza, la velocidad a la que trabaja, etcétera. La mayoría de estos filamentos pueden comprarse en línea, de modo que lo más recomendable es acudir a una marca recomendada y de confianza, pues existen opciones muy económicas que incluso pueden dañar la impresora.

Para elegir el filamento más adecuado, es importante primero conocer todos los tipos que existen, estos son algunos de los más populares:

Filamentos ABS: es el plástico más conocido en el mundo de la impresión 3D e incluso fuera de la industria, pues con él se fabrican los famosos juguetes LEGO. Es particularmente recomendable cuando se requiere imprimir piezas muy fuertes y duraderas y prácticamente cualquier equipo 3D lo admite sin problemas. Sin embargo, debido a que se requiere una alta temperatura para fundirlo, es importante tomar medidas estrictas de seguridad, además de que libera un olor intenso a plástico quemado, por lo que se recomienda imprimir en un área con mucha ventilación. La impresora debe configurarse a 250º centígrados el extrusor y 80º centígrados el lecho.

Este material se puede mecanizar, pulir, lijar, limar, pintar o pegar con mucha facilidad, sin sacrificar el acabado. Gracias además a que es muy resistente y ligeramente flexible, es ideal para aplicaciones industriales.

Filamentos PLA: se trata de un material muy versátil apto para muchas aplicaciones debido a que es muy resistente, pues tiene una menor tendencia que el filamento APS a dividirse en capas. Una de las más destacadas cualidades de este material es que es biodegradable y no emite gases nocivos; además tiene un punto de fusión inferior al filamento ABS, lo que permite imprimir a velocidades más altas. El PLA es ideal para el prototipado de piezas que tienen mucho detalle ya que tiene una alta precisión que conlleva a resultados más suaves. Para trabajar con este material es necesario configurar la impresora con una temperatura del extrusor de 210º centígrados y una temperatura del lecho de 45º centígrado.

El PLA es más usado con fines domésticos y los procesos como mecanizar, pintar o pegar son más complejos, aunque cuenta con una mayor gama de colores.

Filamentos PVA: es un material soluble en agua y se adhiere con mucha facilidad a diferentes tipos de plásticos, por lo que es excelente para la doble extrusora de impresión 3D. Estas características sin embargo, hacen que no sea un material muy maleable, por lo que se requiere de cierta experiencia en impresión 3D. La temperatura del extrusor debe ser de 200º centígrados y el lecho de 60º centígrados.

Filamentos de nylon: al igual que el plástico ABS, requiere temperaturas de impresión muy altas, lo cual podría significar en ocasiones equipos de más alto rendimiento que el promedio. La impresora debe configurarse en 245º centígrados la temperatura del extrusor, y 80º centígrados el
lecho.

Filamentos de FLEX: uno de los materiales más atractivos por su alta flexibilidad, el FLEX es un material muy fuerte, es usado en la impresión de objetos con propiedades elásticas, garantizando una alta resistencia. La configuración de la impresora debe ser de entre 210 y 255º centígrados la temperatura del extrusor y entre 20 y 50 grados centígrados la temperatura del lecho.

Todos estos filamentos están disponibles en distintos colores y si bien todos son compatibles con la mayor parte de impresoras en el mercado, cada uno de ellos requiere una configuración distinta; elegir el ideal para cada proyecto consiste en verificar las temperaturas que requieren, así como su resistencia.

Evolución a pasos agigantados
En solo unos años, los filamentos se han perfeccionado enormemente e incluso han ido surgiendo nuevos plásticos compuestos que no solamente son resistentes, sino que logran acabados más atractivos. La marca Leapfrog, por ejemplo, ha puesto a la venta el filamento Pro Carbon, compuesto en un 20 por ciento de carbono y plástico PET-G, lo que proporciona resultados más ligeros pero dos veces más rígidos, resistentes al calor y al impacto.

El filamento Pro Híbrido, por su parte, es un material que reúne lo mejor del ABS y el PLA, pues permite imprimir muy rápido, es más durable que el PLA y no tiene problemas de deformación. Además no es tóxico, tiene una excelente resistencia química y puede estar en contacto con alimentos.

Si el impresor está buscando un acabado más natural y orgánico, el filamento Pro Madera es una gran opción, se trata de un material compuesto de PLA y fibras de madera que permiten impresiones muy ligeras y más rígidas con un ligero olor a madera. Ya que el componente PLA está hecho a base de maíz, este filamento es no inflamable, biodegradable y no tóxico.

Por supuesto, estos materiales especiales son más costosos que los tradicionales, rondando los mil pesos
cada carrete.

Tendencias verdes
Ya sea por el interés de contribuir al cuidado del medio ambiente, o por generar un ahorro económico para los usuarios, en el mercado de la impresión 3D han surgido equipos para reciclar plásticos y fabricar filamentos, pues éstos siguen siendo muy costosos. Los más populares del mercado como el ABS o el PLA pueden llegar a costar alrededor de 500 pesos el kilo, mientras que estas máquinas pueden fabricar un kilo por 100 pesos.

Recientemente en Canadá se diseñó la ProtoCycler, una máquina que recicla el plástico  de cualquier objeto y lo convierte en el preciado filamento para imprimir en 3D. El equipo es muy fácil de usar y puede procesar botellas, juguetes de plástico e incluso desperdicios de una impresora 3D o prototipos fallidos. Cuando se añade el material, la máquina lo tritura y lo funde a altas temperaturas de forma rápida, tiene la capacidad de extruir 3 metros de bobina por segundo. Además, el usuario puede elegir el color del filamento.

Si consideramos el ahorro que una máquina como esta puede significar para el impresor, su precio es realmente bajo, pues ronda los 13 mil pesos. Por supuesto, como es fácil imaginar, el filamento que se obtiene de materiales reciclados, aunque es de muy buena calidad, no tiene las mismas cualidades de resistencia o acabado que los polímeros más avanzados.

Equipos como el ProtoCycler pueden significar un aumento en la popularidad de la impresión 3D, ya que sería una tecnología mucho más asequible. Mientras tanto, es indudable que los próximos años esta tendencia seguirá evolucionando y cada vez sabremos de materiales más inteligentes y eficaces.

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