Publicado por Kat Plewa el 27 de noviembre de 2019 |
La transparencia se busca para muchas aplicaciones y en una amplia gama de industrias: desde la producción de lentes para la ingeniería óptica o con fines médicos hasta la fabricación de carcasas estéticas para productos.
Con los recientes saltos que ha dado la tecnología de fabricación aditiva, la impresión 3D se utiliza cada vez más para producir objetos transparentes. En esta entrada del blog, cubriremos todo lo que necesita saber sobre la impresión 3D transparente, las opciones de material y fabricación disponibles y cómo superar los desafíos asociados a esta técnica de impresión 3D para que pueda obtener los resultados más transparentes posibles.
¿Qué es exactamente la impresión 3D transparente?
La impresión 3D transparente se refiere a objetos impresos en 3D con diferentes grados de translucidez. Los resultados obtenidos van desde la translucidez hasta la relativa transparencia. Esta diversidad de resultados puede atribuirse a múltiples factores, como la naturaleza del modelo 3D, el tipo de impresora 3D utilizada, los ajustes de impresión 3D, la elección del material y el tratamiento posterior a la producción.
Es importante entender que lograr impresiones totalmente transparentes puede ser un reto dependiendo de la tecnología de fabricación aditiva y de los materiales de impresión seleccionados.
Ahora echemos un vistazo a lo que puedes hacer para maximizar la transparencia de tu impresión 3D desde el primer paso; cuando modelas en 3D tu pieza o parte.
Modelado 3D para obtener la máxima transparencia
Cuando se trata del modelo 3D que desea imprimir en 3D, es importante recordar que las geometrías más complejas tienden a refractar más la luz y es menos probable que resulten muy claras. Esto es particularmente cierto para los diseños curvos, ya que las curvas redirigen la luz.
Dicho esto, para minimizar la refracción de la luz, se recomienda que modele en 3D su objeto con las paredes más finas posibles. Esto se debe a que las paredes más gruesas dispersarán más luz y conducirán a una apariencia más opaca una vez que el objeto sea impreso en 3D. Sin embargo, tenga en cuenta las directrices de diseño y el grosor mínimo de las paredes requerido por la tecnología.
¿Qué tecnología de impresión 3D es la mejor para su proyecto?
Elija el método 3D adecuado en función de la naturaleza de su proyecto. ¿Está trabajando en un prototipo? ¿O necesita un producto final totalmente funcional? Teniendo en cuenta la finalidad de su objeto impreso en 3D, debe elegir la tecnología deseada. Cada una de las tecnologías presentadas beneficiará a su producción de manera diferente. Echemos un vistazo más de cerca:
FDM
La tecnología de impresión 3D FDM es una de las más conocidas del sector. Produce sus modelos 3D utilizando un filamento. El filamento se calienta en la boquilla y se inyecta en la forma de su objeto, capa por capa.
Debido a la naturaleza del proceso de impresión FDM, se pueden formar espacios muy pequeños entre las capas, lo que a su vez contribuye a que pase menos luz a través de la superficie del objeto impreso en 3D. Las líneas de las capas, que también tienden a ser más visibles con el uso de las impresoras 3D FDM, también dispersan la luz. Es esta refracción de la luz la que interfiere con la transparencia y minimizarla a través del proceso de diseño y producción puede mejorar significativamente el resultado.
Además, encontrar los ajustes óptimos para la impresión transparente utilizando una impresora 3D FDM es un proceso desafiante ya que se depende de la prueba y el error para averiguar tanto los mejores parámetros para su máquina como el material elegido. Entre los ajustes que hay que realizar están la temperatura de extrusión del material y el caudal, la temperatura del lecho de impresión, la velocidad de impresión, el grosor de la altura de la capa y el diámetro de la boquilla.
SLA
SLA o estereolitografía utiliza procesos fotoquímicos para producir sus piezas con resinas de polímero. Una fuerte ventaja de este proceso de impresión 3D son las capas muy finas, que por lo tanto produce muy buenos resultados para la impresión 3D transparente.
SLA tiene resultados muy satisfactorios cuando se trata de la transparencia óptica. Este método de impresión 3D es el mejor para aplicaciones visuales en las que se busca un acabado superficial suave y un alto nivel de detalle. Es importante tener en cuenta, sin embargo, que las impresiones 3D SLA tienen estructuras de soporte que requieren ser eliminadas en la fase de postproducción y esto puede afectar a la apariencia final de su objeto.
https://shop.novabeans.com/products/formlabs-3d-sla-printer?variant=4643468548
Tecnología Polyjet
La impresión 3D Polyjet se encuentra entre las tecnologías de fabricación aditiva más avanzadas. Funciona mediante el chorro de resina en la plataforma de construcción. La resina se cura inmediatamente con rayos UV en la forma de su modelo 3D, capa por capa.
Resulta en superficies muy lisas y es, por lo tanto, el método a adoptar si desea obtener una alta precisión dimensional. Es muy adecuado tanto para las herramientas como para los prototipos visuales y los productos acabados. Es la tecnología más adecuada para las impresiones 3D detalladas.
Los resultados se asemejan mucho al moldeo por inyección, pero con todas las ventajas que ofrece un proceso de fabricación aditiva que no requiere un molde. Puede obtener más información sobre cómo se comparan los dos métodos de fabricación en nuestra entrada del blog sobre el moldeo por inyección frente a la impresión 3D.
https://www.3dnatives.com/en/polyjet100420174/
Materiales transparentes para la impresión 3D
Una vez que haya decidido la tecnología 3D, el siguiente paso es elegir el material adecuado. Los materiales son diferentes para varias tecnologías. Su decisión debe depender del propósito de su objeto 3D y de cómo se va a utilizar. Un prototipo quizá no necesite ser 100% transparente, pero tiene que soportar muchas pruebas. Sin embargo, un elemento decorativo no necesita presentar tanta resistencia pero tiene que ser estéticamente agradable.
Filamentos transparentes para la impresión 3D FDM
Aunque el modelado por deposición fundida (FDM) proporciona la más amplia gama de materiales para elegir gracias a la diversidad de tipos de filamentos transparentes disponibles, no produce las superficies más lisas, lo que a su vez dispersa la luz y reduce la transparencia.
Los filamentos de impresión 3D transparentes están hechos de una diversidad de plásticos, entre los que se encuentran los siguientes:
Los filamentos de ácido poliláctico (PLA) representan el material de impresión 3D FDM más utilizado. Su transparencia depende en gran medida de su calidad. Sin embargo, los filamentos de PLA suelen tener un ligero tinte amarillento, ya que se fabrican a partir de una materia prima natural que también los hace biodegradables.
El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es más translúcido que transparente. Esto se debe a que se mezcla con un aditivo para hacerlo transparente que no lo es de forma natural. Requiere un acabado posterior a la impresión para obtener resultados más transparentes.
El PMMA se imprime con bastante claridad en comparación con otros materiales y está disponible en una gama de colores.
El policarbonato (PC) es un filamento de impresión 3D transparente pero duradero con un brillo intenso.
El polietileno tereftalato de glicol (PETG) es posiblemente el filamento de impresión 3D más claro disponible.
Resina transparente para SLA
La impresión 3D de SLA requiere el uso de resina. Hay muchas marcas de resina transparente disponibles. Las resinas transparentes no siempre son completamente transparentes antes de la postproducción, pero consiguen ofrecer piezas ópticamente viables. Los objetos fabricados en la resina pueden tener un tinte azulado que es más prominente en las piezas que tienen un grosor de 2 centímetros o más. Esto depende de la resina utilizada y la resina transparente SLA también puede ser coloreada con la adición de pigmento.
Resina transparente
La tecnología Polyjet también se basa en la resina para imprimir piezas en 3D. Este líquido polimérico fotosensible representa un líquido translúcido que se solidifica con luz ultravioleta y da lugar a superficies especialmente precisas y lisas. Tiene una buena resistencia al impacto y es fuerte, por lo que es ideal tanto para prototipos como para productos finales. La resina Polyjet se puede pulir para darle un acabado más transparente.
En Sculpteo, ofrecemos la resina VeroClear que es ideal tanto para prototipos como para productos finales. Sus aplicaciones van desde ofrecer una alternativa más resistente a las lentes de vidrio y los tubos de luz, hasta crear cubiertas transparentes. VeroClear también cuenta con propiedades de resistencia al agua y al calor (hasta 45 – 50°C). Los acabados que ofrecemos en Sculpteo para que su producto sea lo más transparente posible son Translúcido y Transparente. Descubra más sobre las características específicas de la resina VeroClear y cómo puede beneficiar a sus proyectos en la página dedicada al material.
Postproducción
Hay muchos tratamientos de postproducción para mejorar la transparencia de las impresiones 3D fabricadas con materiales más o menos transparentes. Entre ellos se encuentran el lijado, la inmersión en resina y el recubrimiento con spray y epoxi, así como el alisado con vapor utilizando acetona y el pulido (para las impresiones de polyjet).
Al lijar una pieza impresa en 3D, se recomienda aumentar el grano del papel de lija utilizado de forma incremental. Las impresiones 3D de Polyjet, SLA y FDM pueden ser lijadas. Aunque requiere mucho trabajo, este método puede dar lugar a resultados ópticamente transparentes.
El recubrimiento con spray y epoxi también es adecuado para las impresiones 3D SLA y FDM. Es un tratamiento muy popular, pero suelen ser necesarias múltiples aplicaciones.
La inmersión en resina es un método de postratamiento que sólo se utiliza para las impresiones 3D SLA. Consiste en sumergir los objetos impresos en 3D en resina antes de retirarlos para que se sequen. Sólo es adecuado para objetos planos, como las lentes. Los resultados son claros y muy suaves.
¿Estás preparado para empezar tu próximo proyecto de impresión 3D transparente?
Como se detalla en esta guía de impresión 3D transparente, hay múltiples posibilidades disponibles para producir piezas de diferentes grados de transparencia. Con la elección correcta del material, los ajustes óptimos de impresión y el modelo 3D, así como la mejor tecnología para sus necesidades y algo de post-procesamiento usted también puede tener su objeto ópticamente transparente fabricado.
¿Quieres fabricar una pieza transparente? Asegúrese de explorar el servicio de impresión 3D online de Sculpteo; es tan sencillo como subir sus archivos STL y seleccionar nuestro material VeroClear. También puede ponerse en contacto con nosotros en caso de tener alguna duda.
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