¿Qué materiales se pueden utilizar en la impresión 3D?

La variedad de materiales de impresión para fabricación aditiva ha seguido ampliándose en los últimos años y ahora cubre una amplia gama de aplicaciones.

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Los materiales de impresión accesibles obviamente dependen de la utilización de tecnologías de impresión adecuadas. También se eligen de acuerdo con las características de la aplicación final. Estas pueden ser muy variables: desde el desarrollo de una prueba dimensional para prototipado rápido o moldes hasta propiedades mecánicas para la fabricación directa de piezas para distintos sectores o industrias: automoción, aeronautica, medicinal, etc...

En cuanto a las impresoras FDM, existen grandes familias de materiales plásticos o poliméricos:

ABS
PLA
ASA
PET
PEEK

Cada material debe considerarse con relación a la capacidad de la impresora para alcanzar la temperatura deseada.

El proceso SLA utiliza resinas líquidas fotosensibles.

Para los procesos de impresión basados en la fusión de lecho de polvo, la materia prima se suministra en forma sólida: polvo plástico o metálico. Más allá de la composición química del material, la granulometría o el factor de forma de las partículas para que sean lo más esféricas posible son aquí importante para asegurar una buena homogeneidad y precisión durante la deposición de capas sucesivas.

Para la parte plástica, se precalienta el material en la cámara de fabricación y el láser aporta el calor necesario para fundir el material y así fabricar el objeto.

Aquí también hay muchos tipos de materiales disponibles en el mercado. Aunque generalmente presentan menor sensibilidad a la oxidación que ciertos metales, los materiales poliméricos pueden colorearse durante la fabricación o durante la fase de enfriamiento. En tal caso, conviene inertizar la cámara de producción por medio de nitrógeno. Existen soluciones de inertización externa para aumentar la productividad y liberar la máquina durante la fase de enfriamiento.

Para la fusión en lecho de polvo metálico, los proveedores ofrecen una amplia gama de productos: desde aceros, aceros inoxidables hasta aleaciones de base níquel, aleaciones de aluminio o aleaciones de titanio ampliamente desarrolladas en los sectores energético o aeronáutico. Por supuesto, los materiales se seleccionan en función de las características de las distintas aplicaciones: compatibilidad físico-química, alta resistencia mecánica de las piezas fabricadas, etc.

La tecnología de fabricación aditiva mediante arco e hilo (WAAM) tiene la ventaja de se poder acceder a una gran cantidad de materiales de forma fácil: todos los metales de aporte utilizados en la soldadura. No obstante, la validación del proceso es fundamental para garantizar que las estructuras granulares obtenidas durante los distintos ciclos de fabricación permitan obtener las prestaciones mecánicas deseadas.

Una gama de gases industriales de alta pureza dedicada a la fabricación aditiva

Como hemos visto, se puede elegir entre una amplia variedad de materiales para la fabricación aditiva. Sin embargo, se debe dar especial importancia a la implementación del proceso para no alterar las propiedades de estos materiales y por supuesto calidad del producto final, en particular gracias a la inertización para evitar la oxidación, bien con nitrógeno bien con argón, durante la fabricación, el enfriamiento o el reciclaje. El argón se puede además utilizar en mezclas con otros gases en función de las necesidades.

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