La cuarta revolución industrial de la impresión 3D: los materiales del milagro
Lucía SicreMadrid
¿Qué materiales se usan en impresión 3D?Pixabay
El mercado de las impresoras 3D crece cada vez más y demuestra su utilidad en crisis como la del coronavirus: ¿Qué materiales usan?
La impresión 3D se ha convertido en una herramienta clave de la cuarta revolución industrial y en un elemento de democratización en incontables áreas de nuestra vida. Se puede imprimir casi cualquier cosa en 3D: desde material médico hasta casas enteras, pasando por objetos que podríamos situar en el extremo opuesto, como armas o diseños protegido por licencias de propiedad intelectual o industrial. Aunque no todo son ventajas, situaciones como la actual crisis sanitaria por coronavirus sirven para recordarnos la importancia de las impresoras 3D como herramienta de futuro, parte ya (y cada vez en mayor medida ) de nuestro presente. Para quienes se pregunten por la accesibilidad de este tipo de herramienta, en este artículo repasamos cuáles son los materiales de impresión 3D más utilizados, así como qué permiten en cada caso.
Una de los elementos determinantes para el éxito de la impresión 3D es el bajo coste de su utilización para generar objetos de cualquier clase, frente a los métodos de fabricación tradicionales. De hecho, una de las amenazas que supone esta tecnología es precisamente la posible sustitución de trabajadores ‘de carne y hueso’ por impresoras que puedan generar el mismo material en menor tiempo y a menor coste. Un factor clave para conocer el coste final de un producto producido en impresión en 3D se encuentra en el precio del material utilizado para su impresión, pero también coste de la maquinaria, su mantenimiento, el software adecuado, el diseño industrial...
Según una completa Guía desarrollada por Impresoras3D.com, estos son los materiales más utilizados en impresión 3D:
PLA (Poliácido Láctico): Se trata de un material biodegradable y es uno de los más utilizados en la impresión 3D. Entre sus ventajas se encuentra su facilidad de impresión, el hecho de no necesitar cama caliente (pieza que se encarga de calentar la base de la impresora 3D para que las piezas queden adheridas durante la impresión), su estabilidad y su velocidad de impresión. Sobre todo, este material procede de materia orgánica, de forma que ofrece una capacidad de biodegradación al nivel de un producto ecológico. Además, está producido a partir de recursos renovables y es reciclaba. Por otro lado, es un material adecuado para quienes se inicien en el mundo 3D, precisamente por sus ventajas. Eso sí, tiene una menor resistencia térmica que otros materiales y es más frágil y sensible a la humedad. Suele utilizarse para imprimir elementos decorativos, figuras, maquetas, prototipos…
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno): En este caso, hablamos de un material procedente del petróleo, utilizado especialmente en el entorno industrial (ingeniería, automoción…) Entre sus ventajas se encuentra su alta estabilidad a altas temperaturas, su tenacidad a temperaturas extremas, una alta capacidad de mecanizado (responde muy bien al lijado, perforado, etc.) y su alta resistencia a ataques químicos y a impactos. Sin embargo, es un material adecuado para quienes estén más familiarizados con el proceso de impresión, y puede resquebrajarse en condiciones demasiadas frías. También puede usarse para imprimir elementos decorativos, aunque su uso principal es la impresión de elementos mecánicos.
PET (Tereftalato de Polietileno): Se trata de un poliéster muy utilizado para imprimir envases de alimentos, botellas, etc. Es muy transparente; resistente al desgaste, la corrosión y los impactos; con buena resistencia química y térmica; impermeable; flexible; con baja absorción de humedad; y, en su vertiente doméstica, puede utilizarse en microondas. Eso sí, resulta “levemente tóxico” y no es biodegradable. Se utiliza habitualmente en objetos de uso humano (vasos, cucharas, cepillos…) y en elementos decorativos que aporten transparencia.
PETG (Tereftalato de Polietileno Glicol): Estamos ante una modificación del PET, que se consigue añadiéndole Glicol para conseguirlo. Con ello, se ganan algunas ventajas, como una mayor durabilidad y dureza; una mejor adhesión entre capa; más flexibilidad; menos olores; mayor transparencia... Se utiliza para el mismo tipo de productos que el PET y, en general, es apropiado para piezas que requieran resistencia a los impactos y algo de flexibilidad.
Nylon: En este caso se trata de un polímero que ofrece un acabado suave, buena adherencia de capa y mucha resistencia. Su mayor desventaja es que absorbe la humedad con mucha facilidad, lo que empeora su conservación. Aguanta muy bien la fricción, siendo muy adecuado para imprimir piezas que estén en contacto con otras.
HIPS (Poliestireno de alto impacto): HIPS es un polímero de alta resistencia a impactos y resistencia elevada, incluso a bajas temperaturas. Una de sus grandes ventajas es que se trata de un material reciclable, además de no necesitar cama caliente y ofrecer una excelente estabilidad térmica. Es resistente al agua y funciona muy bien como aislante térmico, aunque no se puede utilizar para piezas de exterior. Se utiliza mucho para envases de alimentos, cubiertos y vajillas, juguetes, calzado...
Flexible (Elastómero termoplástico o TPE): Este material surge de una fusión entre plástico (termoplástico) y caucho (elastómero), combinando así las mejores cualidades de cada uno de ellos. El resultado es un producto de impresión que amortiguan muy bien los impactos, muy resistente a la rotura por fatiga y con moderada flexibilidad. Además, es reciclable y muy suave, aunque presenta poca resistencia a agentes químicos y al calor, y pierde elasticidad con el tiempo. Se suele usar para fabricar las zonas táctiles suaves de herramientas, elementos protectores, pulseras, collares, elementos decorativos, juguetes flexibles…
Fibra de Carbono: Se trata de uno de los materiales más usados por la industria (también uno de los más caros). Especialmente útil en la ingeniería y en el ámbito de la competición (bicicletas, motos y vehículos en general, aeromodelismo, etc.), es un material altamente resistente y altamente ligero. Entre sus ventajas se encuentra su gran adhesión y un gran refuerzo entre capas. Es también un buen aislante térmico y resulta muy estable a altas temperaturas. Además, es fácil de imprimir y su acabado es fibroso. Eso sí, es necesario imprimirlo a temperaturas muy elevadas y es altamente abrasivo.