La impresión 3D es versátil, pero la gente se pregunta si las impresoras 3D sólo imprimen plástico. Este artículo analizará qué tipo de materiales pueden utilizar las impresoras 3D.

Las impresoras 3D de consumo utilizan principalmente plástico como PLA, ABS o PETG que se conocen como termoplásticos ya que se ablandan y endurecen dependiendo de la temperatura. Hay muchos otros materiales que puedes imprimir en 3D con diferentes tecnologías de impresión 3D como SLS o DMLS para metales. Incluso puedes imprimir en 3D hormigón y cera.

En este artículo he incluido más información útil sobre los materiales que se utilizan en la impresión 3D, así que sigue leyendo para saber más.

¿Qué tinta utilizan las impresoras 3D?

Si alguna vez te has preguntado qué tipo de tinta utilizan las impresoras 3D, aquí tienes una respuesta sencilla. Las impresoras 3D utilizan tres tipos básicos de materiales para la tinta, a saber;

• Termoplásticos (filamento)
• Resina
• Polvos

Estos materiales hacen uso de diferentes tipos de impresoras 3D para imprimir, y vamos a echar un vistazo a cada uno de estos materiales a medida que avanzamos.

Termoplásticos (filamento)

Los termoplásticos son un tipo de polímero que se vuelve flexible o moldeable cuando se calienta a una temperatura determinada y se endurece al enfriarse.

Cuando se trata de impresión 3D, los filamentos o termoplásticos son lo que las impresoras 3D utilizan como "tinta" o material para crear objetos 3D. Se utiliza con una tecnología llamada Modelado por Deposición Fundida o impresión 3D FDM.

Es probablemente el tipo de impresión 3D más sencillo que existe, ya que no requiere un proceso complejo, sino simplemente calentar el filamento.

El filamento más popular que la mayoría de la gente utiliza es PLA o ácido poliláctico. Los siguientes filamentos más populares son ABS, PETG, TPU & Nylon.

Puedes conseguir todo tipo de filamentos, así como diferentes híbridos y colores, por lo que realmente existe una amplia gama de termoplásticos con los que puedes imprimir en 3D.

Un ejemplo sería este filamento de nylon relleno de fibra de carbono SainSmart Black ePA-CF de Amazon.

Algunos filamentos son más difíciles de imprimir que otros y tienen propiedades muy diferentes que puedes elegir en función de tu proyecto.

En la impresión 3D con filamentos termoplásticos, el material se introduce mecánicamente a través de un tubo con un extrusor, que a su vez se introduce en una cámara de calentamiento denominada hotend.

El hotend se calienta a una temperatura a la que el filamento se ablanda y puede extruirse a través de un pequeño orificio en una boquilla, normalmente de 0,4 mm de diámetro.

Su impresora 3D funciona con instrucciones denominadas archivo G-Code que le indican exactamente a qué temperatura debe estar, dónde debe mover el cabezal de impresión, a qué nivel deben estar los ventiladores de refrigeración y todas las demás instrucciones que hacen que la impresora 3D haga cosas.

Los archivos G-Code se crean procesando un archivo STL, que puede descargarse fácilmente de un sitio web como Thingiverse. El software de procesamiento se denomina slicer, y el más popular para la impresión FDM es Cura.

Aquí tienes un breve vídeo que muestra el proceso de impresión 3D con filamento de principio a fin.

En realidad escribí un post completo llamado el filamento de impresión 3D Ultimate & Guía de Materiales que le lleva a través de varios tipos de filamentos y materiales de impresión 3D.

Resina

La siguiente "tinta" que utilizan las impresoras 3D es un material llamado resina fotopolímera, que es un líquido termoestable sensible a la luz que se solidifica cuando se expone a determinadas longitudes de onda de luz ultravioleta (405 nm).

Estas resinas son diferentes de las resinas epoxídicas que se suelen utilizar para manualidades y proyectos similares.

Las resinas de impresión 3D se utilizan en una tecnología de impresión 3D denominada SLA o estereolitografía. Este método proporciona a los usuarios un nivel mucho mayor de detalle y resolución debido a la forma en que se forma cada capa.

Las resinas de impresión 3D más comunes son la resina estándar, la resina rápida, la resina similar al ABS, la resina flexible, la resina lavable con agua y la resina resistente.

Escribí un post más en profundidad sobre ¿Qué tipos de resina existen para la impresión 3D? Mejores marcas y tipos, así que no dudes en echarle un vistazo para obtener más detalles.

Este es el proceso de funcionamiento de las impresoras 3D SLA:

• Una vez montada la impresora 3D, se vierte la resina en la cuba de resina, un recipiente que contiene la resina por encima de la pantalla LCD.
• La placa de impresión desciende dentro de la cuba de resina y crea una conexión con la capa de película de la cuba de resina.
• El archivo de impresión 3D que está creando enviará instrucciones para iluminar una imagen específica que creará la capa
• Esta capa de luz endurecerá la resina
• A continuación, la placa de impresión se eleva y crea una presión de succión que desprende la capa creada de la película de la cuba de resina y la adhiere a la placa de impresión.
• Continuará creando cada capa mediante la exposición de una imagen luminosa hasta que se cree el objeto 3D.

Esencialmente, las impresiones 3D SLA se crean al revés.

Las impresoras 3D SLA pueden crear detalles asombrosos gracias a que pueden tener resoluciones de hasta 0,01 mm o 10 micras, pero la resolución estándar suele ser de 0,05 mm o 50 micras.

Las impresoras 3D FDM suelen tener una resolución estándar de 0,2 mm, pero algunas máquinas de alta calidad pueden alcanzar los 0,05 mm.

La seguridad es importante cuando se trata de la resina porque tiene una toxicidad cuando entra en contacto con la piel. Debe utilizar guantes de nitrilo cuando manipule la resina para evitar el contacto con la piel.

La impresión 3D con resina tiene un proceso más largo debido al posprocesamiento necesario. Es necesario lavar la resina no curada, limpiar los soportes necesarios para imprimir modelos 3D de resina y, a continuación, curar la pieza con una luz UV externa para endurecer el objeto impreso en 3D.

Polvos

Un sector menos común pero en auge en la impresión 3D es el uso de polvos como "tinta".

Los polvos utilizados en la impresión 3D pueden ser polímeros o incluso metales que se reducen a partículas finas. Las cualidades del polvo metálico utilizado y el proceso de impresión determinan el resultado de la impresión.

Hay varios tipos de polvos que se pueden utilizar en la impresión 3D, como nylon, acero inoxidable, aluminio, hierro, titanio, cromo cobalto, entre muchos otros.

Un sitio web llamado Inoxia vende muchos tipos de polvos metálicos.

También hay diferentes técnicas que se pueden utilizar en la impresión 3D con polvo, como SLS (Sinterización Láser Selectiva), EBM (Fusión por Haz de Electrones), Binder Jetting & BPE (Extrusión de Polvo Ligado).

La más popular es la técnica de sinterización conocida como sinterización selectiva por láser (SLS).

El proceso de Sinterizado Selectivo por Láser se realiza de la siguiente manera:

• El depósito de polvo se llena con un polvo termoplástico típicamente de nailon (partículas redondas y lisas)
• Un esparcidor de polvo (una cuchilla o rodillo) esparce el polvo para crear una capa fina y uniforme sobre la plataforma de construcción.
• El láser calienta selectivamente partes del área de construcción para fundir el polvo de forma definida.
• La placa de impresión se desplaza hacia abajo con cada capa, donde el polvo se esparce de nuevo para otra sinterización del láser.
• Este proceso se repite hasta que la pieza esté terminada
• La impresión final se recubrirá con una capa de polvo de nailon que puede retirarse con un pincel.
• A continuación, puede utilizar un sistema especial que utiliza algo así como aire de alta potencia para limpiar el resto de ella fuera

Aquí tiene un vídeo rápido sobre cómo es el proceso SLS.

El proceso se realiza sinterizando el polvo para formar piezas sólidas más porosas que el punto de fusión. Esto significa que las partículas de polvo se calientan para que las superficies se suelden entre sí. Una de sus ventajas es que permite combinar materiales con plásticos para producir impresiones en 3D.

Puede imprimir en 3D con polvos metálicos utilizando tecnologías como DMLS, SLM & EBM.

¿Las impresoras 3D sólo pueden imprimir plástico?

Aunque el plástico es el material más utilizado en la impresión 3D, las impresoras 3D pueden imprimir materiales distintos del plástico.

Otros materiales que pueden utilizarse en la impresión 3D son:

• Resina
• Polvo (polímeros & metales)
• Grafito
• Fibra de carbono
• Titanio
• Aluminio
• Plata y oro
• Chocolate
• Células madre
• Hierro
• Madera
• Cera
• Hormigón

En el caso de las impresoras FDM, sólo algunos de estos materiales pueden calentarse y ablandarse en lugar de quemarse para que puedan salir de un hotend. Existen muchas tecnologías de impresión 3D que amplían las capacidades materiales de lo que la gente puede crear.

La principal son las impresoras 3D SLS, que utilizan polvo con la técnica de sinterización láser para realizar impresiones en 3D.

Las impresoras 3D de resina también se utilizan habitualmente con fines domésticos y comerciales. Se trata de utilizar el proceso de fotopolimerización para solidificar la resina líquida con luz ultravioleta, que luego pasa por un posprocesamiento para obtener un acabado de alta calidad.

Las impresoras 3D no sólo pueden imprimir plástico, sino también otros materiales, dependiendo del tipo de impresora 3D de que se trate. Si desea imprimir cualquiera de los otros materiales enumerados anteriormente, deberá conseguir la tecnología de impresión 3D pertinente para imprimir.

¿Pueden las impresoras 3D imprimir cualquier material?

Los materiales que pueden ablandarse y extruirse a través de una boquilla, o los metales en polvo, pueden unirse para formar un objeto. Siempre que el material pueda superponerse o apilarse, puede imprimirse en 3D, pero muchos objetos no reúnen estas características. El hormigón puede imprimirse en 3D, ya que empieza siendo blando.

Las casas impresas en 3D están hechas de hormigón que se mezcla y se extruye a través de una boquilla muy grande, y se endurece al cabo de un tiempo.

Con el tiempo, la impresión 3D ha introducido multitud de nuevos materiales como el hormigón, la cera, el chocolate e incluso materia biológica como las células madre.

Así es una casa impresa en 3D.

¿Se puede imprimir dinero en 3D?

No, no se puede imprimir dinero en 3D debido al proceso de fabricación de la impresión 3D, así como a las marcas incrustadas en el dinero que lo hacen antifalsificación. Las impresoras 3D crean principalmente objetos de plástico utilizando materiales como PLA o ABS, y definitivamente no se puede imprimir en 3D utilizando papel. Es posible imprimir en 3D monedas de metal de atrezzo.

El dinero está hecho con un montón de marcas e hilos incrustados que una impresora 3D no puede reproducir con precisión. Incluso si una impresora 3D puede ser capaz de producir lo que parece dinero, las impresiones no se pueden utilizar como dinero, ya que no tienen las cualidades únicas que componen un billete.

El dinero se imprime en papel y la mayoría de las impresiones en 3D se imprimen en plástico, o resina solidificada. Estos materiales no pueden funcionar como lo haría un papel y no se pueden manipular de la misma manera que se podría manipular el dinero.

Las investigaciones demuestran que la moneda moderna de la mayoría de los países del mundo lleva incorporadas al menos 6 tecnologías diferentes. Ninguna impresora 3D podrá admitir más de uno o dos de estos métodos necesarios para imprimir con precisión el billete.

La mayoría de los países, especialmente Estados Unidos, están fabricando billetes que incorporan los últimos avances tecnológicos contra la falsificación, lo que dificultará su impresión por parte de una impresora 3D. Esto sólo será posible si la impresora 3D dispone de la tecnología necesaria para imprimir el billete en cuestión.

Una impresora 3D sólo puede tratar de imprimir una imitación de dinero y no dispone de la tecnología ni los materiales adecuados para imprimir dinero.

Mucha gente crea monedas de atrezzo utilizando un material plástico como el PLA y pintándolo después con pintura metalizada.

Otros mencionan una técnica en la que se puede crear un molde en 3D y utilizar arcillas de metales preciosos. Se presiona la arcilla para darle forma y luego se cuece al fuego para convertirla en metal.

Aquí hay un YouTuber que creó una moneda D & amp; D que tiene "Sí" & "No" en cada extremo. Él hizo un diseño simple en un software de CAD a continuación, creó una secuencia de comandos donde la moneda impresa en 3D se detiene para que pudiera insertar una arandela en el interior para que sea más pesado, a continuación, termina el resto de la moneda.

Aquí tienes un ejemplo de un archivo Bitcoin impreso en 3D de Thingiverse que puedes descargar e imprimir tú mismo en 3D.