Técnicas como la estereolitografía o el procesamiento de luz digital aprovechan materiales fotosensibles para construir modelos 3D. Estos materiales se conocen comúnmente como resinas. Son muy valorados debido a que pueden ser modificados de forma que tengan diferentes propiedades. En este artículo te hablaré sobre los diferentes tipos de resina que puedes imprimir en 3D según el uso que se le vaya a dar.
Antes de comenzar con el artículo te quiero hablar sobre las características de la luz utilizada para imprimir en 3D. Quizás sabes que la luz se puede comportar como una onda y por tanto tiene longitud de onda y frecuencia. Estas son características importantes para identificar el tipo de luz y se describen por esta ecuación.
Características de la luz para imprimir en diferentes tipos de resina
Observa que la longitud de onda es una medida de la mínima distancia entre dos puntos que se repiten en la onda. Puedes verlo como dos puntos que estan a la misma altura en la onda. La luz visible tiene longitudes de onda en un rango de entre 380 a 750 nanómetros [nm]. De esta forma se puede identificar el tipo de luz. Los tonos de luz roja aparecen con longitudes de onda de entre 618 a 750 [nm]. Mientras que la luz violeta se encuentra alrededor de los 400 [nm].
Ahora considera que la luz va a moverse con una velocidad constante siempre. El valor de esta velocidad depende del medio en que se mueva. En el vacío es más rápida mientras que en medios como el aire o el agua es ligeramente más lenta.
El último término que debemos considerar es la frecuencia. Observa que la frecuencia (f) es inversamente proporcional a la longitud de onda. Es decir, si la longitud de onda es pequeña la frecuencia es grande y visceversa. Esto es importante porque la energía de la luz esta directamente relacionada con la frecuencia. Recuerda que la velocidad es constante en un mismo medio.
Considera que técnicas como la estereolitografía utilizan luz ultravioleta. Es decir, luz con mucha energía. Lo que quiere decir que este tipo de resina necesita más energía para ser curada. Mientras técnicas como la DLP/LCD utilizan resinas que no necesitan energía tan potente. Por tanto, ten en cuenta que el tipo de luz también afectará la calidad de tu impresión. Te recomendamos revisar las especificaciones del fabricante acerca de la resina y utilizar la luz con la longitud de onda sugerida.
Resinas estándar
Empezamos con el mejor tipo de resina para aprender a imprimir usando las técnicas de SLA o DLP/LCD. Es fácil de fabricar, tiene una amplia gama de colores (incluso existen resinas transparentes) y seguro las conseguirás a un buen precio. Esta resina consigue imprimir piezas bien detalladas y suaves al tacto. Otra ventaja es que tienen un postratamiento sencillo debido a que son fáciles de lijar y pintar.
En general, esta resina se usa para hacer piezas como miniaturas, prototipos y decoraciones. La desventaja radica en que tienen cierta fragilidad por lo que pueden sufrir roturas.
Resina lavable en agua
En general, al imprimir piezas con resinas se debe realizar un proceso de postratamiento. El objetivo es eliminar soportes y retirar la resina excedente. Esto aumenta el coste pues se necesita hacer una limpieza con alcohol isopropílico.
Utilizar resinas lavables en agua elimina la necesidad de utilizar este compuesto manteniendo un acabado suave y agradable. Como consecuencia también se reduce la viscosidad característica de una resina y también su olor particular. Sin embargo, tener en cuenta que también puede verse afectada su resolución.
Resina flexible
Deseas que tu pieza tenga propiedades elásticas pero además tenga buena resistencia a los impactos. Tu diseño tiene muchos detalles y quieres mantener una buena calidad. Si tu modelo se adapta a la persona que lo usa para brindar comodidad cuando es empleada. Entonces considera imprimir tu modelo 3D utilizando resinas flexibles.
Al usar resina flexible conseguirás una pieza similar al caucho y con una dureza de 80A según la dureza Shore. Esta medida tiene dos escalas. Para materiales más blandos y flexibles esta la escala A. Por otro lado, esta la escala D para gomas más duras y elastómeros termoplásticos. Considera que entre mayor sea el valor más resistente será el material. También, ten en cuenta que la dureza medida en esta escala varía entre los 0 a las 95 unidades.
Los acabados suaves y agradables al tacto son perfectos para imprimir piezas ergonómicas de elevada definición. Su propiedad elástica le permite deformarse y volver a su posición inicial después del esfuerzo. Así se puede realizar acolchamientos y amortiguaciones como para carcasas de celulares o plantillas para zapatillas. Además, es idóneo para hacer prototipos debido a su rápido tiempo de construcción.
Resina ABS
Hay que considerar que las características de este tipo de resina dependen del porcentaje que tengan sus componentes. Se elabora de un proceso de polimerización del estireno y el acrilonitrilo en presencia de polibutadieno. Mientras aumente el porcentaje de butadieno se vuelve más resistente. Sin embargo, disminuye la resistencia a la tensión y la temperatura de decoración por calor.
Posee una buena estabilidad dimensional, es decir que mantiene su forma bajo condiciones de uso y ambiente específicas. También su baja capacidad de absorción le permite resistir fluidos fríos. Además, al imprimir en 3D con esta resina se puede unir fácilmente con otros diferentes tipos de plásticos usando pegamento.
Su fácil pigmentación permite disponer de varios colores de resina. Por otro lado, aunque tiene buena resistencia al ambiente, no se recomienda exponer el material al sol mucho tiempo. Esto cambiaría el color de la pieza, reduciendo el brillo de su superficie y puede producir una capa delgada quebradiza.
En general, tiene una buena resistencia química, se adapta bien a las operaciones secundarias de formado y se pueden maquinar de la misma forma que a los metales no ferrosos. Además, tiene una alta resistencia a la abrasión y tambiés es impermeable al agua.
Tiene sus principales usos en las carcasas de electrodomésticos, de teléfonos y de laptops. Se usa para fabricar maletas y cascos deportivos e industriales. Ha llegado a sustituir al PVC en la fabricación de tuberías sanitarias y a metales no ferrosos en la industria automotriz.
Diferentes tipos de resinas 3D para imprimir en la industria
Dentro de la industria existe la necesidad de conseguir materiales con propiedades mecánicas para aplicaciones más exigentes. Estas piezas son más que solo prototipos siendo capaces de ser usadas directamente. De esta forma se optimiza el diseño y la manufactura del material. Aquí te presento 3 de las resinas industriales más usadas según su aplicación.
Resinas termoresistentes
Dentro de la industria de la fundición se necesita crear piezas que aguanten temperaturas muy elevadas. Para este propósito han creado resinas que soportan temperaturas de hasta 230ºC sin sufrir deformaciones o cambios en sus propiedades. Sirven para crear herramientas que se exponen a fluidos muy calientes.
Resinas calcinables
Estas resinas tienen su lugar en la creación de joyería y para las prótesis dentales. Sirve para fabricar joyas pequeñas debido a la dificultad para manipular el metal en tales dimensiones. Una vez impresa la pieza esta sirve para crear un molde en yeso que posteriormente se utiliza para la fundición.
El beneficio de utilizar resinas calcinables es que se evaporan con el calor dentro del yeso dejando solo el molde. Esto es importante porque cualquier residuo o cenizas atrapadas en el yeso afectaría la superficie del molde. Luego solo queda llenar el molde de yeso con metal fundido y cuidar que no se agriete.
Resinas dentales
Dentro de la odontología es necesario que los materiales cumplan con ciertos requerimientos para su uso. Es vital que las piezas no contengan elementos tóxicos debido al contacto con el cuerpo humano. También es importante conseguir una textura lisa para no dañar el tejido vivo más próximo. Así, se utiliza para fabricar retenedores, guías quirúrgicas, dentaduras postizas, coronas e incluso tejidos blandos.
Conclusión del artículo diferentes tipos de resinas para imprimir en 3D
Hemos visto que se pueden imprimir diferentes piezas 3D en resina para varios tipos de industria y según la necesidad que tengamos. Recuerda que aunque imprimir tus piezas en resina disminuye el tiempo de construcción consiguiendo un acabado de calidad, también tiene sus desventajas.
Considera que este material suele ser tóxico por lo que debes usar guantes y mascarillas durante el proceso de impresión. Es mejor si se realiza la impresión en un lugar ventilado. Esto depende de las especificaciones del fabricante ya que existen resinas como las dentales que no son tóxicas. Además, luego de curar el material ya se lo puede manipular con confianza.
Otro ejemplo lo encontramos en la manufactura de joyería. La resina calcinable sirve como alternativa para hacer modelos de joyas pequeñas dada la dificultad para manipular el metal a esa escala. Sin embargo, aunque el acabado conseguido es bueno suele ser superado utilizando otras técnicas de manufactura. Por ejemplo, utilizando equipos CNC o resinas rígidas de alta precisión. Sin mencionar que si tienes cierto procedimiento establecido de fabricación, usar resinas calcinables podría cambiar ese proceso siendo más costoso.
Por último, imprimir tus piezas en resina puede mejorar enormente tus procesos de manufactura pero esto depende de los diferentes tipos de necesidades que requiera tu negocio. Por eso te animo a conseguir más información y te recuerdo siempre revisar las especificaciones del fabricante. Te recomiendo también leer otras entradas de nuestro blog como por ejemplo Filamentos PLA, ABS, ASA y más en impresión 3D para más información!
