{"id":44419,"date":"2024-07-18T09:30:45","date_gmt":"2024-07-18T07:30:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/sin-categorizar\/polimeros-de-impresion-3d\/"},"modified":"2024-09-20T08:16:53","modified_gmt":"2024-09-20T06:16:53","slug":"polimeros-de-impresion-3d","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/es\/wiki-es\/polimeros-de-impresion-3d\/","title":{"rendered":"Pol\u00edmeros de impresi\u00f3n 3D"},"content":{"rendered":"\t\t
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Los pl\u00e1sticos se encuentran en todos los \u00e1mbitos de la vida, como envases, autom\u00f3viles, textiles, herramientas, juguetes, multimedia, etc.<\/p>\n

La ventaja de los pl\u00e1sticos es que sus propiedades t\u00e9cnicas, como la elasticidad, la dureza, la resistencia a la temperatura y a los productos qu\u00edmicos, pueden modificarse de muchas maneras utilizando distintas materias primas, procesos de fabricaci\u00f3n y aditivos.<\/p>\n

Los m\u00e1s utilizados pol\u00edmeros<\/strong><\/a> son el polietileno (PE), el polipropileno (PP) cloruro de polivinilo (PVC)<\/strong><\/a>, poliestireno (PS)<\/strong><\/a>poliuretano (PUR) y tereftalato de polietileno (PET)<\/strong><\/a>.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Proceso de impresi\u00f3n 3D de pol\u00edmeros<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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El moldeo por inyecci\u00f3n, a menudo denominado tambi\u00e9n moldeo por inyecci\u00f3n o proceso de moldeo por inyecci\u00f3n, que se basa en el moldeo primario.\nEn este proceso, la m\u00e1quina de moldeo por inyecci\u00f3n licua el pl\u00e1stico, que est\u00e1 en forma de gr\u00e1nulos, y lo inyecta a presi\u00f3n en el molde correspondiente.\nEn este molde, el material se enfr\u00eda y vuelve a su estado s\u00f3lido.\nA continuaci\u00f3n, el objeto acabado puede desmoldarse y, si es necesario, reelaborarse.\nLa ventaja de este proceso es que los moldes originales se pueden reutilizar y se pueden producir vol\u00famenes muy elevados de forma r\u00e1pida y rentable. <\/p>\n

Sin embargo, cada vez se utiliza m\u00e1s la fabricaci\u00f3n aditiva para producir piezas de pl\u00e1stico.\nLa ventaja es que las impresoras 3D son mucho m\u00e1s peque\u00f1as que las m\u00e1quinas de moldeo por inyecci\u00f3n, no hay necesidad de fabricar y sustituir moldes maestros y no se necesitan herramientas especiales.\nLa fabricaci\u00f3n aditiva es especialmente \u00fatil para producir piezas en peque\u00f1as cantidades o con una geometr\u00eda m\u00e1s compleja.\nEn consecuencia, los procesos de impresi\u00f3n son excelentes para fabricar prototipos y modelos o herramientas especiales. <\/p>\n

Entretanto, las impresoras 3D han alcanzado la madurez productiva y tambi\u00e9n pueden utilizarse de forma relativamente econ\u00f3mica para uso privado.\nEsto significa, por tanto, que la fabricaci\u00f3n aditiva de piezas de pl\u00e1stico se utiliza en much\u00edsimos \u00e1mbitos, como la industria, la investigaci\u00f3n, la construcci\u00f3n, el arte, la industria y tambi\u00e9n en el hogar. <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Modelado por deposici\u00f3n fundida (FDM)\/Fabricaci\u00f3n por filamento fundido (FFF)<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Entre los procesos de impresi\u00f3n 3D de pol\u00edmeros m\u00e1s utilizados est\u00e1 la extrusi\u00f3n de material, como el modelado por deposici\u00f3n fundida (FDM) o la fabricaci\u00f3n de filamento fundido (FFF).\nEn este proceso, se funde un filamento de un material termopl\u00e1stico s\u00f3lido forz\u00e1ndolo a trav\u00e9s de una matriz extrusora calentada.\nA continuaci\u00f3n, el material se coloca en el lecho de impresi\u00f3n siguiendo la trayectoria especificada por el modelo, sobre la que el filamento se enfr\u00eda para formar una capa.\nEste proceso se repite capa a capa hasta que el componente est\u00e1 completamente fabricado.\nLos filamentos termopl\u00e1sticos suelen ser de PLA, ABS, PET o PETG. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Fotopolimerizaci\u00f3n<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Otro proceso habitual es la fotopolimerizaci\u00f3n en ba\u00f1o (fotopolimerizaci\u00f3n en cuba), en la que una fuente de luz cura selectivamente una resina fotopolim\u00e9rica en un tanque.\nEste m\u00e9todo incluye la estereolitograf\u00eda (SLA) y el procesamiento digital de la luz (DLP).\nLa principal diferencia entre ambos es la fuente de luz: la SLA utiliza puntos l\u00e1ser y el DLP, un proyector de luz. <\/p>\n

Hay otros procesos que pueden considerarse para la fabricaci\u00f3n aditiva de pl\u00e1sticos, como la fusi\u00f3n en lecho de polvo, que incluye el sinterizado selectivo por l\u00e1ser (SLS).<\/p>\n

En este proceso, una fuente de energ\u00eda t\u00e9rmica (l\u00e1ser) funde las part\u00edculas de polvo en la zona de construcci\u00f3n y, a continuaci\u00f3n, se aplica una nueva capa de polvo y se repite el proceso.\nUna ventaja es que el polvo no utilizado alrededor del componente sostiene la estructura y puede reutilizarse.\nAqu\u00ed se utiliza polvo termopl\u00e1stico, como el nailon. <\/p>\n

En el chorro libre de material, se suelen utilizar fotopol\u00edmeros o ceras.\nLa impresora deposita selectivamente gotitas de material en el lecho de impresi\u00f3n o en la capa anterior, que luego se endurecen.\nEn este proceso, tambi\u00e9n se pueden utilizar distintos materiales simult\u00e1neamente para el mismo objeto.\nEsto es especialmente ventajoso para componentes complejos que requieren una estructura de soporte. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Dependiendo de los requisitos de los componentes que se vayan a imprimir, se pueden considerar varios pol\u00edmeros, que difieren en sus propiedades \u00f3pticas, mec\u00e1nicas y t\u00e9rmicas, as\u00ed como en el grado de dificultad de la impresi\u00f3n.
Los materiales m\u00e1s utilizados para la impresi\u00f3n 3D son el PLA (\u00e1cido polil\u00e1ctico), un pl\u00e1stico biodegradable fabricado a partir de derivados del almid\u00f3n de ma\u00edz que es f\u00e1cil de imprimir, y el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), basado en el petr\u00f3leo.
Este \u00faltimo es muy robusto y duradero y se utiliza, por ejemplo, para interiores de veh\u00edculos o para juguetes.<\/p>

Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se utilizan PET, PETG (PET combinado con glicol), nailon, polipropileno (PP) o incluso PMMA (tambi\u00e9n conocido como vidrio acr\u00edlico, plexigl\u00e1s).
Estos materiales pueden modificarse en su aspecto y propiedades con aditivos como metales, cer\u00e1mica, carbono o madera, de modo que, por ejemplo, pueden desarrollarse filamentos conductores de la electricidad o magn\u00e9ticos para la impresi\u00f3n 3D para aplicaciones especiales.
Otro grupo de pol\u00edmeros utilizados son los fotopol\u00edmeros, o resinas, que se curan capa a capa mediante luz ultravioleta.<\/p>

Entre los problemas de impresi\u00f3n se encuentran la obstrucci\u00f3n de las gl\u00e1ndulas del extrusor, las grietas, el alabeo o la deformaci\u00f3n de la pieza, y los problemas de adherencia entre capas.
Para evitarlos, es importante conocer las propiedades del material que se va a utilizar.
En particular, son relevantes la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea y la temperatura de fusi\u00f3n.
La temperatura del lecho de impresi\u00f3n debe ser inferior a la temperatura de transici\u00f3n v\u00edtrea para no perturbar el proceso de impresi\u00f3n.
La temperatura de extrusi\u00f3n debe estar muy por encima del punto de fusi\u00f3n para que el pol\u00edmero sea l\u00edquido y se pueda garantizar una impresi\u00f3n correcta.<\/p>

Estudiar las propiedades t\u00e9rmicas es un paso inevitable para ajustar la configuraci\u00f3n de la impresi\u00f3n 3D y evitar errores y problemas.
Por ejemplo, el punto v\u00edtreo y el punto de fusi\u00f3n y cristalizaci\u00f3n pueden determinarse con el Calor\u00edmetro Diferencial de Barrido (DSC)<\/strong><\/a>.
El an\u00e1lisis con un dilat\u00f3metro (DIL)<\/strong><\/a> tambi\u00e9n es \u00fatil en este caso, ya que tanto el punto v\u00edtreo como el coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica (CTE)<\/strong> <\/a>y se puede estudiar la deformaci\u00f3n durante el calentamiento y el enfriamiento.
Adem\u00e1s, es importante registrar las propiedades t\u00e9rmicas y mec\u00e1nicas del componente acabado, ya que pueden diferir significativamente de las de la materia prima.<\/p>

En particular, la conductividad t\u00e9rmica de un cuerpo impreso en 3D puede diferir significativamente de una pieza fabricada convencionalmente debido a la estructura en capas, que introduce resistencias de contacto t\u00e9rmico adicionales, y a la introducci\u00f3n de cavidades.
El m\u00e9todo del destello l\u00e1ser (LFA)<\/strong><\/a>el Puente caliente transitorio (THB)<\/strong><\/a> y el Probador de Materiales de Interfaz T\u00e9rmica (TIM)<\/strong><\/a> son adecuados para este an\u00e1lisis.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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El moldeo por inyecci\u00f3n, a menudo denominado tambi\u00e9n moldeo por inyecci\u00f3n o proceso de moldeo por inyecci\u00f3n, se basa en el moldeo primario.
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