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Los mejores filamentos 3D para durabilidad en exteriores

Si pensabas que cualquier filamento servía para exteriores y que todos aguantan la intemperie por igual, estabas equivocado… pero no te preocupes, todos hemos estado ahí, por eso escribí este artículo: quiero que tus impresiones 3D duren lo máximo posible, incluso bajo sol y lluvia.

Repasaré todo lo que debes considerar al elegir filamento, y te daré mi opinión sobre cuáles usar y, igual de importante, cuáles evitar.

Empecemos con una tabla rápida para hacerte una idea de qué filamento es mejor para uso exterior:

Filamento Resistencia UV Resistencia Calor Higroscópico Fácil de Imprimir Precio 1 kg
PLA No 60 °C Sí +++++ ~20 $
ABS No 100 °C Sí ++ ~20 $
PETG Sí 85 °C Sí ++++ ~20 $
ASA Sí 105 °C Ligeramente ++ ~30 $
HIPS No 90 °C No +++++ ~20 $

Factores clave al elegir filamento para exteriores:

Resistencia UV

Los mejores filamentos 3D para durabilidad en exteriores

Factor importante al hacer piezas FDM para uso o exposición exterior: el efecto de la luz UV en la impresión.

La luz UV tiende a decolorar y degradar el PLA con el tiempo, haciendo que el color se apague y la pieza se vuelva quebradiza. El tiempo hasta que la degradación sea visible depende de lo extremas que sean las condiciones climáticas y del uso de la pieza.

El PLA es susceptible a altas temperaturas que causan fusión y deformación. El ABS tampoco es resistente a UV y, expuesto al sol, acaba volviéndose amarillento/quemado y quebradizo.

PETG y ASA sí son resistentes a UV y aguantan distintas condiciones climáticas, siendo aptos tanto para interior como exterior.

Resistencia a temperatura (y temperatura de transición vítrea)

La temperatura puede ser controvertida al calcular la temperatura de transición vítrea (Tg) para distintos polímeros. Hay varias definiciones con resultados distintos, todas aceptadas.

Generalmente se acepta que la Tg es el rango de temperatura en el que un polímero empieza a fundir o cambiar de estado. Por ejemplo, el PLA tiene Tg de 43,89 °C a 62,78 °C.

El PLA tiene la Tg más baja de todos los filamentos FDM y baja resistencia térmica. La resistencia a temperatura se calcula en el rango más alto y más bajo que una impresión aguanta antes de verse afectada negativamente, ya sea por fusión (deformación) o agrietamiento por frío.

El termoplástico no debería ser higroscópico

Los mejores filamentos 3D para durabilidad en exteriores

Los termoplásticos higroscópicos absorben humedad del aire y causan problemas de impresión. La gravedad del impacto depende de la humedad ambiental y la exposición prolongada.

En condiciones normales, PLA expuesto absorbe humedad y se hincha hasta 40 micrómetros en unas 150 horas. Como cada capa es tan fina, un aumento de 20–40 micras en el diámetro del filamento por humedad puede ser catastrófico: la impresión está condenada desde el inicio.

El termoplástico no debería ser higroscópico, pero por desgracia muchos lo son.

Distintos termoplásticos en impresión 3D tienen distintos grados de absorción: por ejemplo, Nylon en condiciones normales alcanza saturación de humedad en apenas 18 horas.

Efectos de filamento con humedad: ruidos de estallido, burbujas, vapor saliendo de la boquilla. El filamento pierde adherencia a la base y en la mayoría de casos la impresión falla, quedando blanda y frágil.

La boquilla no funciona normal: arranques retardados y posibles atascos. Para remediar problemas de humedad, aconsejable comprar una caja de almacenamiento de filamento con control de temperatura y humedad. El mecanismo de alimentación de la mayoría de impresoras mantiene el filamento seco durante la sesión de impresión.

Facilidad de impresión

Los mejores filamentos 3D para durabilidad en exteriores

El PLA es el más fácil de imprimir, gracias a su baja exigencia térmica y el post-procesado puede dar acabado liso, pero te faltará capacidad para imprimir estructuras muy finas y detalladas.

PETG, ASA y otros requieren temperaturas más altas y cama caliente, pero también son razonablemente sencillos de imprimir.

Las impresoras de filamento para aficionados son mayormente abiertas, pero algunas tienen carcasa cerrada, lo que es mejor por mayor control del entorno de impresión.

El proceso de calentado y enfriado durante la impresión no se verá influido por la temperatura ambiente de la habitación. Antes de probar otros filamentos, asegúrate de que tu impresora tiene capacidad para imprimir con el nuevo filamento, ya que no todas imprimen todos los tipos.

¿Todos los filamentos valen para exteriores?

Todos los tipos de filamento sirven para exteriores, pero los que no son resistentes a UV requerirán curado post-producción aplicando epoxi resistente a UV sobre la impresión.

Habrá degradación lenta igualmente, pero la protección UV asegura una vida útil decente.

La función exterior de tu impresión determinará su longevidad. Piezas ornamentales durarán más; piezas funcionales pueden tener vida más corta según para qué se usen.

Materiales recomendados para uso exterior

Aunque podrías usar la mayoría de filamentos en exterior, algunos se vuelven quebradizos rápido. Aquí mis favoritos:

Filamentos que debes evitar para uso exterior

Filamentos 3D a evitar en exterior: nylon, PLA e HIPS, por su falta de resistencia UV. Los rayos UV harán que la pieza pierda color y se vuelva quebradiza con el tiempo.

Se dice que HIPS es apto para contacto alimentario y no tóxico, pero libera pequeñas cantidades de estireno al aire que pueden ser problema de salud con el tiempo. Afecta a gente trabajando cerca durante periodos prolongados.

¿Por qué evitar piezas de PLA en exterior?

El PLA no aguanta bien el sol al no ser resistente a UV. Sin embargo, es barato y biodegradable (más o menos, si se expone a las condiciones adecuadas).

Las impresiones no durarán mucho: se vuelven quebradizas y se rompen. El PLA tampoco va bien en altas temperaturas por su baja Tg (60 °C) y empieza a deformarse a temperaturas en los 40 °C medios; si lo dejas al sol en verano, notarás que se debilita.

Ser higroscópico significa que absorbe humedad, lo que puede debilitar la impresión, pero no acelera la descomposición. Sin embargo, se dice que el PLA se descompone 4 veces más rápido que otros filamentos populares. Hay reportes de que el PLA se descompone completamente en agua en unos 90 días, pero esto es un mito.

Para que el PLA cumpla su etiqueta de biodegradable, debe compostarse en una instalación industrial diseñada explícitamente para ello. Puede tardar de días a meses y las temperaturas deben superar 55–70 °C.

Mejores filamentos para macetas

Tras hacer pruebas, comprobamos que aunque el PLA funciona un tiempo, acaba degradándose por la luz UV. Así que los mejores filamentos para macetas son PETG y ASA, simplemente porque no se deterioran tan rápido ni tanto.

¿Puedo usar resinas (fotopolímeros) en exterior?

Las impresiones de resina se curan con luz UV, y el proceso de curado continúa al exponerse al sol, aunque más lento. Esto acabará endureciendo la pieza de resina hasta que se vuelva quebradiza y acabe agrietándose o rompiéndose.

Así que no recomiendo resina para uso exterior.

¿Cómo hacer cualquier filamento resistente a UV?

El material de impresión no resistente a UV puede tratarse con barniz protector UV transparente, que se pinta o pulveriza sobre la pieza.

Si la pieza tiene función exterior que cause desgaste, la capa protectora UV puede rayarse con el tiempo y la pieza perderá rápido su resistencia global.

Conviene entender que la degradación por UV es un proceso lento: la decoloración o blanqueo es la primera señal visible. Le sigue la ruptura de la estructura, causando descamación y que zonas débiles se rompan al manipular.

Mejor usa filamento resistente a UV e intemperie para proyectos exteriores y ten la tranquilidad de que tu impresión durará.

Conclusión

Como ves, los mejores filamentos para uso exterior son PETG y ASA por su resistencia UV y alta resistencia térmica global.

El PLA es el peor de todos porque se deforma fácil en un día caluroso, sobre todo si usas la pieza para algo funcional, como un portalámparas, ya que el peso adicional puede hacer que ceda.

El ABS es mucho mejor que PLA para exterior, pero aún está lejos de PETG y ASA.

¡Espero que te sirva y, como siempre, que tengas un gran día!

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Los mejores filamentos 3D para durabilidad en exteriores

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