La radiación de los rayos UV es conocida por su capacidad de provocar efectos fotoquímicos en una estructura polimérica, lo que puede ser una bendición cuando se trata de impresoras 3D basadas en resina (SLA) que utilizan láser UV para imprimir.

Si está construyendo un modelo para uso externo durante el día y quiere que resista los rayos UV y la luz solar, este artículo arrojará algo de luz (lo siento) sobre qué materiales son los mejores para este fin.

El PLA no es resistente a los rayos UV y se verá afectado negativamente por la luz solar durante un largo periodo de tiempo. El ABS tiene mejores cualidades de resistencia a los rayos UV, pero uno de los filamentos más resistentes a los rayos UV es el ASA, que es una alternativa del ABS. No sólo es más fácil imprimir con él que con el ABS, sino que es más duradero en general.

Entremos en más detalles y analicemos también los efectos de los rayos UV y la luz solar en los materiales de impresión más populares, como el PLA, el ABS y el PETG.

Si estás interesado en ver algunas de las mejores herramientas y accesorios para tus impresoras 3D, puedes encontrarlas fácilmente haciendo clic aquí (Amazon).

UV & Resistencia al sol de cada material

PLA ( Ácido poliláctico )

El PLA es un plástico biodegradable que se fabrica a partir de recursos renovables como la caña de azúcar o el almidón de maíz.

El hecho de que sea biodegradable no significa necesariamente que no vaya a aguantar bien la exposición al sol. Puede empezar a volverse más quebradizo y perder rigidez, pero en su mayor parte mantendrá su forma principal y su resistencia mientras no sea funcional.

Básicamente significa que puedes dejar PLA al sol para piezas visuales, estéticas, pero no para digamos un asa o montura.

El siguiente vídeo de Makers Muse muestra los efectos del PLA expuesto al sol durante un año, con un PLA que cambia de color con los rayos UV.

Echa un vistazo a mi artículo sobre Por qué el filamento de PLA se vuelve quebradizo y se rompe, que trata un poco sobre este fenómeno.

El PLA es más propenso a la intemperie en comparación con otros plásticos utilizados para la impresión 3D, ya que es biodegradable. Se ha descubierto que la exposición del PLA a UVC durante 30 a 90 minutos puede acortar su tiempo de degradación.

Si se pregunta qué es la UVC, se trata de la radiación UV más potente y se utiliza como germicida en los purificadores de agua.

Esta exposición también puede causar una lenta destrucción de los pigmentos colorantes presentes en el material y crear un aspecto calcáreo en la superficie. El PLA en su forma más pura es más resistente a los rayos UV.

Si el filamento de PLA comprado contiene impurezas como poli carbonatos o colorantes añadidos, esto puede provocar una degradación más rápida cuando se expone a los rayos UV de la luz solar. Las características físicas no se verán tan afectadas, sino más bien a nivel de descomposición química.

Para descomponer realmente el PLA, se requieren condiciones muy específicas como temperaturas extremadamente altas y presión física. Hay plantas especializadas que lo hacen, así que no cuente con que el sol pueda hacer algo parecido. Mantener el PLA en un cubo de compostaje con calor y presión elevados tarda varios meses en descomponerse.

Se recomienda evitar el uso de PLA de colores oscuros, ya que atraen el calor y se reblandecen. Y lo que es más sorprendente, dado que el PLA está hecho de productos orgánicos, se sabe que algunos animales intentan comerse los objetos de PLA, así que tenlo en cuenta.

Aunque es el material de impresión 3D más popular y económico, a menudo se aconseja utilizar el plástico PLA sólo en interiores o para un uso leve en exteriores.

ABS ( Acrilonitrilo butadieno estireno )

El plástico ABS tiene muchas ventajas en comparación con el PLA cuando se trata de uso en exteriores. La razón principal se debe a que es un plástico no biodegradable en comparación con el PLA.

El ABS puede soportar la luz solar durante más tiempo, ya que es mucho más resistente a la temperatura que el PLA. Debido a su rigidez y buena resistencia a la tracción, es una buena opción para su uso en exteriores a corto plazo.

El ABS en su forma más pura no absorbe la energía de la radiación UV para crear radicales libres.

La exposición prolongada a los rayos UV y a la luz solar puede acelerar el proceso de envejecimiento del ABS. Además, la exposición prolongada del ABS a la luz solar puede hacer que el modelo se deforme debido a los cambios de temperatura.

La degradación de este material puede observarse como síntomas similares a los del PLA en la degradación. El ABS, tras una larga exposición, puede perder su color y volverse pálido. En su superficie aparece una sustancia calcárea blanca, que a menudo puede precipitar al aplicar fuerza mecánica.

El plástico empieza a perder lentamente su rigidez y resistencia y empieza a volverse quebradizo. Aun así, el ABS puede utilizarse en exteriores durante mucho más tiempo que el PLA. El ABS mantiene mucho mejor su integridad estructural, pero se sabe que se decolora más rápidamente.

Dado que el principal responsable de los efectos negativos es el calor, el ABS aguanta mucho mejor la luz solar y los rayos UV gracias a su resistencia a las altas temperaturas.

La forma habitual de dar protección UV a tus materiales impresos en 3D para exteriores es aplicar un poco de barniz en el exterior. Puedes conseguir barnices protectores UV fácilmente para solucionar este problema.

El barniz resistente a los rayos UV que yo usaría es el Krylon Clear Coatings Aerosol (11-Ounce) de Amazon. No sólo se seca en minutos, sino que es resistente a la humedad y tiene una capa permanente que no amarillea. ¡Muy asequible y útil!

En realidad, el ABS se utiliza para aplicaciones al aire libre, como tablas largas que están expuestas a la luz solar durante largos periodos de tiempo.

PETG

De los tres materiales más utilizados para la impresión 3D, el PETG es el más resistente a la exposición prolongada a la radiación UV. El PETG es una versión modificada con glicol del PET normal (tereftalato de polietileno).

La falta de aditivos y pigmentos de color en el PETG natural hace que esté más disponible en estado puro en el mercado para la resistencia a los rayos UV.

Como se ha comentado en los apartados anteriores, las formas más puras de cualquier plástico se ven menos afectadas por los rayos UV.

Es un material menos rígido y más flexible que el plástico ABS. La flexibilidad del material le permite expandirse y contraerse en función de las condiciones de temperatura bajo una exposición prolongada a la intemperie.

El acabado liso del PETG le ayuda a reflejar la mayor parte de la radiación que incide sobre la superficie y su aspecto transparente no retiene la energía calorífica de la radiación.

Estas propiedades le confieren mucha más resistencia a los rayos UV en comparación con el PLA y el ABS. Aunque es más duradero bajo los rayos UV y la luz solar, es más propenso al desgaste cuando se utiliza en exteriores debido a su superficie blanda.

Muchas formas de PETG se utilizan especialmente para uso exterior, por lo que dependiendo del fabricante puede ser una gran elección para usted.

Si buscas un PETG blanco estupendo para usar en exteriores, elige el filamento Overture PETG 1KG 1.75mm (blanco). Es un fabricante de filamentos de gran calidad y confianza y, sorprendentemente, viene con una superficie de 200 x 200 mm.

¿Qué material es más duradero a la luz del sol?

Aunque hemos comprobado que el PETG es más duradero bajo la exposición a los rayos UV, no es la solución definitiva para exteriores debido a otros inconvenientes de los que adolece.

Estaría muy bien disponer de un material de impresión que fuera resistente a los rayos UV y que mantuviera las propiedades que posee el ABS, como su resistencia y rigidez. Pues no se desilusione, ya que existe uno.

ASA (acrilonitrilo estireno acrílico)

Se trata de un plástico que reúne lo mejor de ambos. Tiene tanto la resistencia como la durabilidad bajo la radiación UV.

Es el plástico imprimible en 3D más conocido para condiciones climáticas adversas. En realidad, el ASA se desarrolló como alternativa al plástico ABS. Aunque es un material difícil de imprimir y caro, tiene muchas ventajas.

Además de ser resistente a los rayos UV, también es resistente al desgaste, a la temperatura y a los impactos.

Debido a estas propiedades, algunas aplicaciones habituales del plástico ASA son las carcasas de aparatos electrónicos de exterior, piezas exteriores de vehículos y señalización exterior.

El precio del Polymaker PolyLite ASA (Blanco) 1KG 1.75mm en Amazon no está nada mal.

Este filamento es explícitamente resistente a los rayos UV y a la intemperie, así que para cualquier proyecto que vayas a utilizar al aire libre, este es tu filamento.

Puedes comprar fácilmente filamento especialmente diseñado para uso en exteriores y que no sea sensible a los rayos UV ni a los cambios de temperatura. Echa un vistazo a la sección de filamento para uso en exteriores de Maker Shop 3D para ver una amplia gama de colores y materiales.

¿Qué material debo utilizar para las piezas del coche?

Si va a imprimir o crear prototipos de materiales para el interior del automóvil, lo mejor es utilizar el viejo ABS, ya que es barato y no es propenso a la intemperie.

Cuando utilice materiales impresos en 3D para fabricar pequeñas piezas exteriores para el automóvil, la mejor opción sería utilizar los ASA mencionados anteriormente para que sean más duraderos bajo los rayos UV y la luz solar.

Si tiene una idea de prototipo ligero y resistente para automóviles, entonces la mejor opción sería utilizar materiales con compuesto de fibra de carbono como ABS infundido con fibra de carbono.

La fibra de carbono se utiliza en la mayoría de los automóviles de alto rendimiento para sus piezas aerodinámicas y la carrocería. Incluso se emplea para construir chasis extremadamente ligeros y resistentes para supercoches de empresas como McLaren y Alfa Romeo.

Si te gustan las impresiones 3D de gran calidad, te encantará el AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit de Amazon. Es un conjunto básico de herramientas de impresión 3D que te ofrece todo lo que necesitas para remover, limpiar & terminar tus impresiones 3D.

Te da la posibilidad de:

• Limpia fácilmente tus impresiones 3D: kit de 25 piezas con 13 cuchillas y 3 mangos, pinzas largas, alicates de punta y barra de pegamento.
• Elimine impresiones 3D de forma sencilla: deje de dañar sus impresiones 3D utilizando una de las 3 herramientas de eliminación especializadas.
• Acabado perfecto de sus impresiones en 3D: el combo de raspador de precisión de 3 piezas y 6 herramientas puede llegar a las pequeñas hendiduras para obtener un acabado excelente.
• Conviértase en un profesional de la impresión 3D