Las impresoras 3D de modelado por deposición fundida (FDM) pueden utilizar una amplia variedad de materiales plásticos con diferentes propiedades, posibilidades de impresión y casos de uso. En este artículo, cubriremos las fortalezas y debilidades de una variedad de filamentos de impresora 3D, incluidos PLA, PETG, ABS, TPU, nailon, PC, HIPS y PVA. Para cada uno de estos filamentos de impresora 3D, consideraremos su resistencia a la tracción, rigidez, tenacidad, temperatura de deflexión térmica, configuraciones de procesamiento y procesabilidad.

PLA (ácido poliláctico)

El filamento PLA es un material termoplástico biodegradable derivado de recursos renovables como el almidón de maíz y la caña de azúcar. Su resistencia oscila entre 50 y 60 MPa, y su rigidez entre 3 y 4 GPa. El PLA tiene una tenacidad de 4 a 7 kJ/m², que es relativamente baja en comparación con otros filamentos. La temperatura de deflexión térmica está entre 50 y 60 °C, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en interiores, pero no para usos a altas temperaturas o al aire libre, como elementos en un automóvil en climas cálidos. En términos de configuraciones de procesamiento, la temperatura de la boquilla para PLA varía entre 190 y 220 °C, y la temperatura de la cama está entre 40 y 60 °C. El PLA es fácil de imprimir, tiene una deformación mínima y no requiere una cama caliente, lo que lo convierte en una opción popular para su uso en impresión 3D. Además, el PLA está disponible en una amplia variedad de colores y acabados, lo que permite impresiones diversas y visualmente atractivas.

PETG (tereftalato de polietileno glicol)

El filamento PETG es una versión modificada con glicol del PET, que ofrece un equilibrio entre la facilidad de impresión y las propiedades mecánicas de las piezas impresas. El PETG tiene una resistencia de 40 a 50 MPa y una rigidez de entre 2 y 3 GPa. Su tenacidad varía de 15 a 20 kJ/m², lo que proporciona una buena resistencia al impacto. El PETG tiene una temperatura de deflexión térmica de 70 a 80 °C, que es más alta que la del PLA pero más baja que la del ABS. Los ajustes de procesamiento para el PETG incluyen una temperatura de boquilla de 230 a 250 °C y una temperatura de lecho de 70 a 90 °C. El PETG es relativamente fácil de imprimir, ya que tiene una deformación mínima y una buena adhesión de capas. También ofrece una buena resistencia química y es apto para alimentos, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones, incluidos recipientes para alimentos y otros artículos para el hogar.

ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)

El filamento ABS es un termoplástico derivado del petróleo con una buena resistencia, que va de 40 a 50 MPa, y una rigidez de entre 2 y 3 GPa. Su tenacidad es relativamente alta, de 15 a 30 kJ/m², lo que lo hace adecuado para piezas que necesitan soportar impactos. El ABS tiene una temperatura de deflexión térmica de 85 a 100 °C, lo que permite su uso en aplicaciones con requisitos de temperatura más altos. Los ajustes de procesamiento para ABS requieren una temperatura de boquilla de entre 220 y 250 °C y una temperatura de lecho de 80 a 110 °C. El ABS puede ser más difícil de imprimir que el PLA debido a su tendencia a deformarse y a su requisito de un lecho calentado. El ABS también produce una gran cantidad de humos durante la impresión, por lo que es importante imprimir en una habitación bien ventilada. Sin embargo, el ABS es popular por su durabilidad, resistencia química y capacidad de posprocesarse fácilmente mediante técnicas como lijado, taladrado y pegado.

Nylon

El filamento de nailon es un termoplástico resistente, flexible y duradero con una resistencia que oscila entre 45 y 100 MPa y una rigidez de alrededor de 2 GPa. Su tenacidad es bastante alta, oscilando entre 80 y 150 kJ/m², lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren resistencia al impacto y flexibilidad. La temperatura de deflexión térmica del nailon varía entre 120 y 160 °C, lo que lo hace adecuado para diversos requisitos de temperatura. Los ajustes de procesamiento para el nailon incluyen una temperatura de la boquilla de 250 a 270 °C y una temperatura de la cama de 70 a 100 °C. La impresión con nailon puede ser un desafío debido a su sensibilidad a la humedad, que requiere un almacenamiento y secado adecuados antes de imprimir. A pesar de estos desafíos, el nailon es popular por su resistencia al desgaste, resistencia química y propiedades autolubricantes, lo que lo hace ideal para piezas funcionales, como engranajes, cojinetes y bisagras.

PC (Policarbonato)

El filamento de policarbonato es un termoplástico resistente, duro y transparente con una resistencia de 50 a 75 MPa y una rigidez de entre 2 y 3 GPa. Su tenacidad varía de 25 a 40 kJ/m², lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren resistencia al impacto. El PC tiene una temperatura de deflexión térmica de 130 a 145 °C, lo que permite su uso en aplicaciones de alta temperatura. Los ajustes de procesamiento para el PC incluyen una temperatura de boquilla de 260 a 310 °C y una temperatura de la cama de 90 a 120 °C. La impresión con PC puede ser difícil debido a sus altos requisitos de temperatura de impresión y su tendencia a deformarse, lo que requiere una cama caliente y una impresora cerrada. Sin embargo, el PC es popular por su excelente transparencia, resistencia al impacto y estabilidad dimensional, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones, como componentes automotrices, accesorios de iluminación y cubiertas protectoras.

HIPS (poliestireno de alto impacto)

El filamento HIPS es un termoplástico versátil con una resistencia de 35 a 50 MPa y una rigidez de entre 1 y 2 GPa. Su tenacidad varía de 10 a 20 kJ/m², lo que proporciona una resistencia moderada al impacto. El HIPS tiene una temperatura de deflexión térmica de 95 a 105 °C, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en interiores y algunos usos en exteriores. Los ajustes de procesamiento para HIPS incluyen una temperatura de boquilla de 220 a 240 °C y una temperatura de lecho de 80 a 110 °C. El HIPS es relativamente fácil de imprimir, ya que presenta una deformación mínima y una buena adhesión de capas. El HIPS también se puede utilizar como material de soporte disoluble al imprimir geometrías complejas utilizando ABS, ya que se puede disolver en limoneno. Es popular por su bajo costo, facilidad de posprocesamiento y aplicaciones como materiales de embalaje, juguetes y fabricación de modelos.

TPU (Poliuretano Termoplástico)

El filamento de TPU es un material flexible, similar al caucho, que se presenta en una variedad de resistencias y rigideces. Su resistencia puede variar de 30 a 45 MPa y una rigidez de entre 0,5 y 2 GPa. Su tenacidad es impresionante, y va de 50 a 200 kJ/m², lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren flexibilidad y durabilidad. La temperatura de deflexión térmica del TPU está entre 45 y 60 °C, lo que indica que es adecuado para uso en interiores, pero no en entornos de alta temperatura. Los ajustes de procesamiento del TPU incluyen una temperatura de boquilla de 220 a 250 °C y una temperatura de lecho de 50 a 80 °C. El TPU puede ser un desafío para imprimir, ya que su flexibilidad puede causar problemas con la extrusión y la retracción, lo que requiere un ajuste fino de los ajustes de impresión. Sin embargo, el TPU es popular por su elasticidad, resistencia a la abrasión y capacidad para producir piezas como juntas, sellos y carcasas protectoras.

PVA (alcohol polivinílico)

El filamento de PVA es un termoplástico soluble en agua con una resistencia de 10 a 20 MPa y una rigidez de entre 0,5 y 1,5 GPa. Su tenacidad varía de 5 a 15 kJ/m², que es relativamente baja en comparación con otros filamentos. El PVA no tiene una temperatura de deflexión térmica específica, ya que se utiliza principalmente como material de soporte. Los ajustes de procesamiento para el PVA incluyen una temperatura de boquilla de 180 a 210 °C y una temperatura de lecho de 40 a 60 °C. La impresión con PVA puede ser un desafío debido a su sensibilidad a la humedad, que requiere un almacenamiento y secado adecuados antes de imprimir. Sin embargo, el PVA es popular como material de soporte para geometrías complejas, ya que se puede disolver en agua, dejando la parte principal limpia y libre de estructuras de soporte.

Conclusión

El filamento PLA es el más fácil de imprimir y tiene buenas propiedades, excepto la resistencia al calor, por lo que es el filamento más popular para impresoras 3D, pero puedes ver que hay otros filamentos buenos que puedes considerar. El filamento PETG es el siguiente más popular, porque es el segundo más fácil de imprimir, y entre PLA y PETG, probablemente tengas todo lo que necesitas. Si quieres un rendimiento aún mejor de tu material y tienes una impresora que pueda imprimir con ellos, ¡el filamento PC y el filamento de nailon son excelentes opciones! El TPU es un filamento de nicho que brilla cuando necesitas piezas extremadamente resistentes o flexibles. Finalmente, el PVA es excelente para usar como material de soporte, porque se disuelve en agua. Esperamos que esto te haya ayudado a encontrar un filamento para impresora 3D que funcione mejor para ti y tu impresión. Si tienes alguna pregunta, ¡no dudes en dejarla en los comentarios!