¿Cuál es el mejor material de impresión 3D para Drones y mecanizados?

Impresoras 3D Drones
Impresoras 3D Drones

Seguimos enriqueciendo esta categoría con un poco más de información básica acerca de impresión 3D, en esta ocasión hablaremos de cual es sin duda el mejor material para realizar modelos mecanizados como Drones u otros proyectos.

Al ser un mundo relativamente nuevo en donde apenas estamos experimentando con la ayuda de algunos usuarios que nos han prestado una impresora 3D para hacer algunas pruebas, podemos decir que el primer error que se comete al pensar en comprar una impresora de un nivel intermedio que ronda desde los 3 mil a los 15 pesos (las profesionales pueden llegar hasta los 80 mil pesos) es no considerar que proyectos se realizara con la impresora.

Al escuchar “impresora 3D” se piensa en una maquina que trabaja con plástico derretido que va dándole forma a una figura a partir de cientos de capas que se fusionan para formar un modelo final, el problema reside cuando ese modelo no es capaz de soportar los usos que se le darán a corto y mediano plazo.

En electrónica, las impresoras 3D son utilizadas para realizar prototipos, carcasas y mecanizados de proyectos sumamente interesantes (en el futuro del traeremos algunos de estos proyectos), sin embargo, en la mayoría de casos se trabaja con motores los cuales pueden llegar a calentarse por el uso, una temperatura regularmente normal para un motor es entre los 60 y 80 grados operando en su potencia máxima, pues bien, si esta temperatura la pasamos a una estructura impresa en 3D podrían darse 2 casos, la estructura se derretiría o directamente se rompería y nadie quiere ver un proyecto que llevo semanas o meses de desarrollo desplomándose al suelo por una falla estructura.

Es por eso que en este artículo te hablaremos de los diferentes materiales que existen para imprimir en 3D y cuales son sus ventajas y desventajas.

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Ácido poliláctico o PLA

Filamento PLA
Filamento PLA

El PLA es uno de los materiales más utilizados en el mundo de la impresión 3D y esto se debe principalmente a su costo y a que puede considerarse un material no toxico y biodegradable (esto último depende de la calidad del material).

Este material esta pensado para ser utilizado en cualquier impresora 3D, puede comenzar a imprimirse con una temperatura de 200 °C en la boquilla de la impresora y en principio no presta muchos problemas en la impresión.

Desventajas:

No soporta el calor: Si bien la fusión del PLA comienza a partir de los 200 grados, este material puede llegar a deformarse con temperaturas de hasta 60 grados, esto podría traducirse en que si olvidamos el prototipo en el interior de un coche con las ventanas cerradas en un día caluroso nos encontraremos al regreso con una plasta y un vestigio de nuestro modelo.

Otra desventaja es que no se puede lijar, cortar o taladrar sobre el, esto se debe a que cualquier fricción realizada sobre el material que exceda los 60 grados terminarían deformándolo, con lo cual, las perforaciones quedarían imprecisas, los cortes derretirían el material y si quisiéramos lijarlo solo conseguiríamos comernos el material y provocar huecos en la estructura.

El PLA tiene otras desventajas pero desde nuestro punto de vista estos son los principales problemas que tiene.

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Acrilonitrilo Butadieno Estiren o ABS

ABS filamento
ABS filamento

El ABS es utilizado en la industria automotriz para realizar algunas piezas de los automóviles con costos muy reducidos, aun que claro, no se puede comparar la resistencia del ABS tratado de forma profesional Vs el ABS que brinda una impresora 3D de gama intermedia.

A diferencia del PLA, el ABS resiste mejor la temperatura, lo cual, es bueno y también malo, puesto que al resistir más temperatura se debe llevar a la boquilla de la impresora hasta los 220 °C para poder fundir el material, también se debe contar con una cama caliente para evitar fracturas en las impresiones por el choque térmico.

El ABS puede ser utilizado en mecanizado y si bien no se deformaría con el calor normal de un motor, si podría fracturarse o barrerse debido a la poca resistencia que tiene por si solo.

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El ABS es un material muy difícil de imprimir y puede ser considerado toxico, con lo cual tenemos 2 problemas, por una parte se nos dice que la impresora con filamentos de ABS debe estar en una zona ventilada para evitar la concentración de gases nocivos y por otro nos dicen que si la impresión de ABS es expuesta a ráfagas de viento, esta puede llegar a dañarse por el choque térmico.

Una ventaja por así llamarla, es que el ABS puede ser tratado con un baño de gases de acetona (lo veremos próximamente), al realizar este proceso, el ABS comienza a derretirse de forma que deja una muy buena superficie final.

ABS baño de acetona
ABS baño de acetona

Para imprimir en ABS se recomienda contar con una impresora cerrada para evitar defectos en la impresión por los cambios de temperatura y al mismo tiempo evitar la propagación de gases tóxicos, tras finalizar la impresión es necesario ventilar el área de trabajo para que dichos gases no queden contenidos en el interior de la maquina.

 

anycubic 4max
anycubic 4max

Desventajas:

  • Poca resistencia a las vibraciones o torque de un motor.
  • Requiere un entorno cerrado para conseguir una buena impresión.
  • No se recomienda tener en un cuarto ya que el ABS puede despedir elementos tóxicos (no letales en bajas concentraciones pero que si pueden causar un daño en la salud).
  • Se necesita una impresora con cama caliente que supere los 100 grados (más costosas) y un extrusor de entre 210 y 240 °C.

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Naylon o también denominado poliamida (PA)

Nylon filamento
Nylon filamento

Este es el mejor material para mecanizado, robótica y electrónica que puede ser impreso en 3D con un costo accesible, existen muchas variaciones de filamento de Nylon, algunos están hechos para ser flexibles y otros para ser muy rígidos, si los comparamos con el ABS y PLA. El Nylon es utilizado actualmente para realizar prótesis para humanos o animales que han perdido una extremidad, su comportamiento al exponerlo a tensiones es muy bueno, no se deforma con un calor moderadamente normal y es hasta 3 veces más resistente que el ABS.

Prótesis con impresora 3D
Prótesis con impresora 3D

Desventajas:

  • Se requiere una cama caliente de más de 100 °C para evitar una mala impresión y un extrusor de entre 240 y 260 grados.
  • Al igual que el ABS puede despedir gases tóxicos pero al mismo tiempo requiere de un entorno cerrado para obtener una buena calidad de impresión.
  • Su precio es más elevado que el PLA y ABS (aun que te ahorrara muchos dolores de cabeza por roturas de último momento).

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¿Entonces cual es el mejor material para proyectos de electrónica?

Primero que nada debemos decir que existen muchos más materiales para realizar impresiones con impresoras 3D de gama media, tal es el caso del policarbonato, el cual, supera por mucho a todos los materiales listados en este artículo, sin embargo, su impresión es más compleja, hay más riesgo de tener impresiones fallidas si no se tiene el cuidado correcto, el precio de este material es muy caro, hablamos de que 1 rollo de 1 KG puede costar de 800 a 1200 pesos dependiendo de la calidad. El policarbonato podría ser rentable como negocio o proyecto solo si este se ve financiado de alguna forma, en caso contrario seria mejor optar por otro material.

Para nosotros el mejor material actualmente es el Nylon, y las razones son muy sencillas, los que se decantan por el ABS argumentan el Nylon requiere más cuidados, sin embargo, desde nuestro punto de vista estos cuidados no son tan excesivos, de hecho son los mismos que los que se deberían tener con el ABS, con lo cual, si podemos obtener una estructura más fuerte y resistente por el mismo precio y trabajo, la decisión esta más que clara.

Para trabajos de electrónica, prototipos y proyectos reconocemos al Nylon como el mejor material (por el momento).

En futuros artículos sustentaremos nuestras palabras con muestras reales de las diversas impresiones que hemos realizado.

 

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