La guía definitiva sobre los distintos filamentos para impresoras 3D

Publicado por Jose Bernabé en

En esta pequeña guía te resumimos los distintos filamentos existentes, sus características, aplicaciones, ventajas e inconvenientes, y además te damos algunos consejos de uso a la hora de imprimir en 3D con cada uno de ellos. 

A la hora de imprimir en 3d, se debe tener en cuenta todas las ventajas y desventajas que ofrecen los materiales que se usan, sin olvidar las técnicas de impresión que hay que aplicar a cada material. Además de los tipos más comunos, como son el PLA y ABS, se mencionarán: PET, HIPS, Flexible... y otros más.

 

PLA (Poliácido Láctico)

Este material biodegradable, es uno de los más utilizados en la impresión 3d.

 

Ventajas

Facilidad de impresión.

No necesita cama caliente.

Muy estable.

Velocidad de impresión ''más rápida'' que otros materiales.

Procede de materia orgánica (maíz, trigo,...), por lo que ofrece capacidad de biodegradación bajo condiciones adecuadas ''material ecológico''.

Se obtiene de recursos renovables.

Material reciclable

 

''Estas ventajas permiten que este material sea utilizado para aquellos que se inician en el mundo 3D''. 

 

Desventajas

Poca resistencia térmica (se vuelve endeble a partir de los 60 ºC).

Material más frágil que otros materiales (poca resistencia mecánica).

Sensible a la humedad (conservarlo al vacío o lejos de zonas húmedas).

Aplicaciones

Especialmente para elementos decorativos, figuras, maquetas, prototipos...

Consejos de impresión

A la hora de imprimir el material, lo más conveniente es:

Establecer una temperatura de extrusor de apróximadamente (198 ºC).

Para piezas pequeñas y piezas finas se recomienda utilizar ventiladores de capa (evita que la pieza se deforme o presente un mal acabado).

Usar adhesivos en la base para evitar que la pieza se despegue de la base. (Ej: laca, cinta kapton, cinta carrocero...).

Para filamentos con colores oscuros, aumentar la temperatura 3 ºC ó 5 ºC respecto a la temperatura óptima. 

ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)

Este material plástico procedente del petróleo, es muy utilizado en la industria (ingeniería, automoción...).

Ventajas

Muy estable a altas temperaturas (Apróx. 80 ºC - 90 ºC).

Conserva la tenacidad a temperaturas extremas (-40 ºC hasta 90 ºC). La mayoría de los plásticos no tienen esta capacidad.

Alta capacidad de mecanizado: se puede lijar,perforar...

Resistente a ataques químicos.

Muy resistente a los impactos.

Desventajas

Es necesaria cierta experiencia en impresión 3d.

Dificultad de impresión media ''dependiendo del objeto que se trate''.

Contracción entre capas más rápida que el PLA, pudiendo resquebrajarse la pieza si las condiciones del entorno son demasiadas frías.

Pueden producirse el efecto Warping fácilmente.

Aplicaciones

Elementos mecánicos, piezas de automoción, piezas industriales en general , entre otros. Como no, también se puede utilizar para elementos decorativos y muchas más aplicaciones.

Consejos de impresión

A la hora de imprimir ABS, lo más conveniente es:

Establecer una temperatura de extrusor de (235 ºC).

Establecer una temperatura de cama de 60 ºC (piezas pequeñas) y de 80 ºC (piezas grandes).

Prohibido utilizar ventiladores de capa.

La impresión se aconseja hacerse en ambientes calefactados o que la propia impresora 3d sea con cerramiento hermético ''mejora de pieza y acabados''.

La impresión debe de hacerse en zonas bien ventiladas (desprende gases nocivos para la salud).

Para filamentos con colores oscuros, aumentar la temperatura 3ºC ó 5ºC respecto de la temperatura óptima.

PET (Tereftalato de Polietileno)

Esta variedad de plástico es muy utilizado como material de uso alimenticio como pueden ser: envases de alimentos, botellas, etc. En resumen, se trata de un poliéster.

 Ventajas

Presenta alta transparencia, incluso siendo el filamento de color.

Alta resistencia al desgaste y corrosión.

Buena resistencia química y térmica.

Resistente a impactos.

Es impermeable.

Resiste a esfuerzos permanentes (flexibilidad).

Baja absorción de humedad.

En el uso doméstico, permite ''cocción en microondas''.

Alta capacidad de mecanizado.

Resistente a ácidos, bases y grasas.

Desventajas

Levemente tóxico.

No es biodegradable.

Se vuelve endeble a partir de 70 ºC aproximadamente.

Aplicaciones

Cualquier tipo de objeto y envases de uso alimenticio que esté en contacto humano (vasos, cucharas, cepillos...), elementos decorativos que aporten transparencia, entre los más importantes.

 

Consejos de impresión

A la hora de imprimir PET hay que tener presente los siguientes consejos:

Rango de temperatura de impresión: (215 - 250) ºC.

Temperatura óptima de impresión: 235 ºC.

Para imprimir objetos de uso doméstico, usar filamentos con ''certirficado de uso''.

No necesita cama caliente.

Para filamentos con colores oscuros, aumentar la temperatura 3 ºC ó 5 ºC respecto a la temperatura óptima.

HIPS (Poliestireno de alto impacto)

Se trata de un polímero mezclado con estructuras repetitivas de estireno y butadieno, generando una alta capacidad de resistencia a impactos.

Ventajas

Ofrece una resistencia elevada, incluso a bajas temperaturas.

Material reciclable.

No necesita cama caliente

Excelente estabilidad térmica.

Resistente a ácidos y bases.

Alta capacidad de mecanizado.

Inexistencia de Warping y de grietas entre capas.

No desprende gases nocivos.

Resistente al agua.

Buen aislante térmico.

Desventajas

No se puede utilizar para fabricar piezas destinadas a estar a la intemperie.

Temperatura a la cual empieza a deformarse: 80 ºC.

Aplicaciones

Este material se usa con bastante frecuencia como envases alimenticios (yogur,quesos, dulces,...).

Fabricación de cubiertos y vajillas (tenedores, cucharas,...).

Fabricación de juguetes, calzado, separadores de frutas, entre otros y muchos más.

Consejos de impresión

Rango de temperatura de impresión: (180 - 260) ºC.

Temperatura óptima de impresión: 238 ºC.

No necesita cama caliente. Si posee cama caliente se recomienda utilizar a bajas temperaturas para mayor adhesión en la cama y en las primeras capas.

Para filamentos oscuros, aumentar la temperatura 3ºC ó 5 ºC respecto a la temperatura óptima.

 

Flexible (Elastómero termoplástico o TPE)

El material flexible consiste en una combinación de plástico (termoplástico) y caucho (elastómero), el cual, ofrece las mejores propiedades de cada tipo..

Ventajas

Amortiguan muy bien los impactos

Gran resistencia a rotura del material por fatiga.

Capacidad de estiramiento moderados y recuperación de su forma una vez que se deje de estirar.

Material reciclable.

Material muy suave.

Desventajas

Poca resistencia a agentes químicos y al calor.

Pérdida de elasticidad si se funden a una temperatura por encima de los establecido.

Con el paso del tiempo, pierden la capacidad elástica conforme su uso.

Aplicaciones

Partes táctiles suaves de herramientas, elementos protectores, pulseras, collares, elementos decorativos, juguetes flexibles,...

 

Consejos de impresión

Se trata de un material muy delicado para imprimir, pero con los siguientes consejos se hará mucho más liviano de obtener lo que se pretenda: 

En teoría, todas las impresoras 3d pueden imprimir material flexible.

Usar velocidades bajas de impresión (10 - 20) mm/s.

Comprobar que la distancia entre la polea moleteada de empuje y la entrada del hot end no sea significativa (el material puede doblarse fácilmente provocando posibles atascos). En caso de existir ese espacio, hay posibles soluciones, siendo más fácil para aquellas impresoras Rep Rap:

''Poner una cuña de soporte entre ambos elementos''

Ejemplos:

http://www.thingiverse.com/thing:247024

http://www.thingiverse.com/thing:16319

 

En caso de usar tubos guiados en el extrusor ''Tubo bowden'', procurar que sean de PTFE y no de otros materiales, puesto que, estos generan menos fricción y una elevada fricción da problemas a la hora de entrar el filamento por el conjunto de extrusión.

Riguroso cuidado con la boquilla a utilizar. Normalmente, para evitar que se generen altas presiones en el tramo final del hot end, se recomienda utilizar boquillas con orificios de salida de 0,4 mm en adelante. En caso contrario, la velocidad de impresión debe ser muy baja corriendo el riesgo de atasco.

Si quiere evitar todos estos procedimientos, infórmese acerca de su impresora; si la marca dispone de extrusores especiales para materiales flexibles. En el caso de ser abierta, montar un extrusor que cumpla con estas características.

Fibra de Carbono

Uno de los materiales más usados y más famoso en todas las ramas de la industria, ingeniería y en otros campos ''competición'' es la fibra de carbono. Esta fama se debe por ser un material que posee dos sobresalientes características: ''Súper resistente y ultra ligero''.

Ventajas

Ofrece una gran resistencia mecánica y gran ligereza.

Gran adhesión y un gran refuerzo entre capas por las fibras que contiene.

Buen aislante térmico.

Material muy estable a altas temperaturas.

Fácil de imprimir.

Grandes acabados con aspecto fibroso.

Gran resistencia al impacto.

Desventajas

Temperaturas de impresión elevadas.

Material muy abrasivo ''cuidado con los extrusores''.

Aplicaciones

Tal y como se ha mencionado, es un material muy usado en toda las ramas de la industria y en muchos otros campos. Este material se puede aplicar para la fabricación de piezas de: bicicletas, motocicletas, vehículos en general, aeromodelismo, modelismo,...

Consejos de impresión

Cuando se trate la fibra de carbono, se deben seguir un par de consejos:

No necesita cama caliente (en el cado de que tenga, usarla a temperaturas bajas).

''Súper importante'' usar boquillas extrusor de acero inoxidable y no las convencionales (latón), pues terminan por sufrir abrasión debido a las fibras del material. Además, se recomiendan que los orificios de salida de las boquillas sean igual o superiores a 0,4 mm.

Rango de temperatura de impresión: (230 - 265) ºC.


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7 comentarios

  • Una pregunta , por lo que veo para piezas mecanicas de carga permanente es bueno el ABS Plus y la fibra de carbono . Uds cual de las dos recomendarian , para intemperie , amplitud termica y resistencia mecanica ? gracias

    pablo axel steiner en

  • exelente la paguina y muy claro todo, gracias.

    pablo axel steiner en

  • Podrias orientarme, que material seria el mas adecuado para un implante craneal

    gracias

    matilde en

  • Hola! Esta muy buena la pagina con los detalles de los materiales, pero me gustaría saber sobre el PVA, sabes algo al respecto??

    Pedro en

  • Me gustaría saber sobre la aplicación de fibra Policarbonato para la impresión de moldes. saludos

    Gustavo Guerra en

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