La longevidad de las impresiones 3D PLA: Cuánto duran

Como entusiasta de la impresión 3D, debes haber pensado sobre la longevidad de una impresión 3D PLA.

Y sí, los objetos impresos en 3D con PLA se degradan con el tiempo, al igual que cualquier otra máquina, pero tarda tantos años en hacerlo.

Por tanto, no necesitas preocuparte excesivamente ya que el proceso estándar de degradación del material PLA tarda mucho en afectar la funcionalidad de la impresión 3D.

Entonces, ¿cuánto duran las impresiones PLA?

Material PLA (ver en Amazon) dura un tiempo bajo circunstancias normales. Sin embargo, ciertas condiciones aceleran las propiedades biodegradables de un objeto PLA.

La humedad ambiental, la luz solar directa y los microbios son algunos de los factores que degradan las impresiones PLA con el tiempo.

¿Qué es un filamento PLA?

El filamento de plástico PLA es un material plástico a base de vegetales. Es uno de los materiales plásticos más populares usados en la industria de impresión 3D.

El filamento PLA se fabrica usando almidón de maíz como materia prima, lo que lo convierte en una marca de filamento genuinamente ecológica.

Las propiedades del filamento PLA lo hacen ideal para la mayoría de impresoras 3D. Sus cualidades eliminan la necesidad de una cama caliente integrada en la impresora 3D debido a su baja temperatura de transición vítrea.

Su almacenamiento es discreto comparado con otros filamentos plásticos, y ofrece a los aficionados a la impresión 3D una amplia gama de aplicaciones. Además, el filamento PLA viene en una amplia gama de colores.

¿Es el filamento PLA biodegradable?

¡Sí! El filamento PLA está hecho de material renovable que es biodegradable en plantas de compostaje industrial. El PLA sigue siendo altamente sostenible comparado con filamentos fósiles porque se fabrica a partir de materias primas renovables que lo degradan.

Sin embargo, los filamentos PLA se refuerzan usando fibra de carbono durante su producción. La fibra de carbono aumenta la resistencia, rigidez y estabilidad dimensional, haciendo que el filamento PLA sea de mayor rendimiento.

Así que, como otros filamentos plásticos, el PLA contamina el medio ambiente, y hay necesidad de que los usuarios de impresión 3D lo reciclen.

Proceso y tiempo de biodegradación de una impresión PLA

El proceso y tiempo de biodegradación de la impresión 3D PLA depende del ambiente. El consenso es que los objetos PLA no se degradan fácilmente bajo temperatura ambiente. De hecho, bajo temperaturas ambientales promedio, las impresiones PLA duran hasta 15 años.

Sin embargo, ciertas condiciones pueden acelerar la descomposición de objetos PLA, y los signos de degradación podrían ser bastante evidentes en un año.

Tres elementos del ambiente causan degradación de impresión PLA. Estos son calor, humedad y presión ambiental, y microbios.

Estos factores se combinan para crear un ambiente propicio para que el material biodegradable que es una impresión PLA se descomponga rápidamente.

Además, una impresión PLA se degrada más rápido en un ambiente de alta temperatura con rica presencia de microorganismos.

El suelo absorbe agua y es necesario para la descomposición de la impresión PLA, pero la degradación requiere una temperatura de transición vítrea de PLA de 60 grados centígrados.

Una compostadora de jardín (ver en Amazon) se requiere en la mezcla para alcanzar esta temperatura de transición vítrea.

¿Tiene el filamento PLA fecha de caducidad?

¡Sí! El filamento PLA tiene vida útil. Más importante, el PLA es un plástico biodegradable, y la humedad y la humedad determinan cuánto dura.

Los fabricantes de PLA y otros filamentos aconsejan sobre la necesidad de almacenar filamentos plásticos en ambientes de baja humedad.

Las impresoras 3D producen impresiones robustas mediante impresión 3D en interiores realizada lejos de posibles efectos adversos de la luz solar.

Notablemente, las impresiones PLA usadas y guardadas en interiores duran mucho, ¡casi para siempre! La vida útil del objeto PLA también puede prolongarse si evitas usar el objeto para sostener cargas mecánicas pesadas.

Así, para durar mucho, necesitas evitar exponer tus impresiones PLA a condiciones exteriores por períodos prolongados.

Los objetos PLA duran hasta 15 años cuando se mantienen en interiores y se usan con cuidado. Por el contrario, empezarán a mostrar signos visibles de deterioro en solo un año si se usan en exteriores y se someten a uso intenso y persistente.

La vida útil dada arriba es estándar para la mayoría de impresiones 3D en la industria de impresión 3D. Sin embargo, está sujeta a otros factores ampliamente basados en condiciones ambientales específicas.

Razones por las que los objetos PLA pueden deteriorarse gravemente

El material PLA se deteriora cuando se expone a elementos exteriores como humedad y radiación UV. Impresiones completamente sólidas y gruesas con alta densidad interior pueden degradarse gravemente bajo ambientes húmedos.

Al mismo tiempo, los filamentos PLA absorben agua fácilmente causando que los objetos PLA ganen peso e hinchen. La naturaleza higroscópica de las impresiones PLA no se ve en filamentos ABS de impresión 3D, que tardan meses en absorber agua mínima si se exponen a la atmósfera.

El PLA y otros filamentos plásticos se degradan dependiendo del almacenamiento. Eso informa por qué los fabricantes de filamento PLA almacenan los plásticos en condiciones específicas, como en bolsa de vacío.

Proceso de deterioro del filamento y objeto PLA

Los filamentos PLA absorben agua del ambiente si no se almacenan correctamente. En segundo lugar, las partes externas del filamento se vuelven quebradizas como resultado de la exposición a condiciones húmedas. El objeto PLA empieza a hincharse al aumentar las dimensiones del objeto.

La hinchazón del objeto y el aumento de diámetro son seguidos por deterioro gradual y descomposición final.

¿Cómo saber si el filamento se ha degradado?

La mala calidad de impresión es evidencia de deterioro del filamento. A veces, puedes notar que las impresiones 3D PLA son rayadas. Estos signos deberían alertarte de que estás imprimiendo en 3D con filamentos degradados.

Contrastemente, las impresiones finas de un proceso de impresión 3D significan que tus filamentos PLA están en gran forma.

¿Qué causa que las impresiones PLA no duren mucho?

Profundicemos en algunas causas por las que las impresiones PLA no durarán mucho.

• Humedad

¿Por qué la humedad causa degradación del filamento PLA?

La descomposición del filamento PLA tiene lugar en un proceso llamado hidrólisis. En el proceso de hidrólisis, el polímero PLA reacciona con agua a baja velocidad. Así, rompiendo los polímeros más largos en cadenas más pequeñas.

Cuando los polímeros PLA más largos se descomponen en cadenas más pequeñas, el filamento PLA se vuelve quebradizo.

Esta sigue siendo la principal razón por la que el filamento PLA se comporta tan mal en condiciones húmedas. Por tanto, no es aconsejable usar contenedores impresos en 3D PLA para almacenar comida y bebidas donde haya humedad presente.

• Luz solar

La fotodegradación es un proceso causado cuando las cualidades del polímero de un filamento se reducen debido a la exposición a radiación UV. La resistencia del PLA a este proceso es significativamente débil.

El proceso de fotodegradación se indica por fragilidad y decoloración del filamento. La fragilidad hace que los filamentos sean rígidos, causándoles romperse fácilmente. Además, los plásticos blanqueados tienden a volverse amarillentos.

El proceso afecta a los agentes estabilizadores de los filamentos, volviéndolos radicales libres. Además, la fotodegradación causa que los tintes de objetos impresos en 3D pierdan color, causando decoloración gradual del objeto.

• Altas temperaturas

Se aconseja evitar exponer material PLA a condiciones de alta temperatura porque las impresiones PLA se deforman (warping) ya que tiene una baja temperatura de transición vítrea de entre 60-65 grados centígrados.

Cuando la tasa de difusión de humedad aumenta, las posibilidades de que tenga lugar la hidrólisis también se incrementan.

• Microorganismos

El PLA es un plástico biodegradable conocido que necesita almacenarse bien para evitar su deterioro. El efecto de los microbios en la descomposición del PLA sigue siendo un asunto biológico, y mantener los filamentos lejos de cualquier cosa que pueda ayudar a los microorganismos a prosperar es una gran idea.

Mantener el material PLA lejos de cualquier cosa que tenga alta concentración de microorganismos es el primer paso.

Los agentes de microorganismos incluyen suelo, plantas y agua. Además, el proceso de hidrólisis acelera la descomposición microbiana del PLA ya que resulta en polímeros de cadena corta.

El papel ambiental sigue siendo el factor más significativo que ayuda a la degradación microbiana. Por tanto, necesitas ralentizar la humedad y mantener la luz solar alejada del material PLA operando y almacenándolo en interiores.

¿Pueden romperse fácilmente las impresiones 3D PLA?

¡Sí! Las impresiones 3D PLA pueden romperse fácilmente bajo condiciones específicas. Notablemente, los objetos impresos en 3D PLA pueden degradarse rápidamente si se exponen a ambientes con altos niveles de temperatura y humedad.

Además, las impresiones pequeñas se rompen fácilmente comparadas con las grandes. Las impresiones más gruesas y grandes resultan más fuertes porque tienen una superficie grande. Permite que el estrés se distribuya a través de numerosas capas asegurando estabilidad del objeto 3D.

Elegir un diseño 3D perfecto y materiales de impresión asegura que las impresiones 3D salgan más fuertes y no se rompan fácilmente.

¿Pueden hacerse irrompibles las impresiones 3D PLA?

Las impresiones 3D PLA se crean para diferentes aplicaciones, y algunas aplicaciones requieren que el objeto se fortalezca para hacer frente. Ejemplos de tales aplicaciones son producción de juguetes y paletas.

Notablemente, los juguetes son adorados y usados extensivamente, mientras que las paletas se usan para transportar objetos pesados.

Consejos para fortalecer objetos PLA 3D

• Aumentar densidad interior

El PLA es uno de los materiales más populares que necesitan fortalecimiento para aplicaciones específicas que necesitan objetos 3D sólidos. Puedes aumentar la densidad interior de una impresión para adquirir el nivel de solidez que necesitas.

Los sistemas de laminado tridimensional te permiten seleccionar el nivel de densidad interior. Más importante, puede que no necesites tener impresiones 3D PLA sólidas para cada aplicación.

El sistema 3D te permite ajustar la densidad interior de tu objeto en una escala 0-100%, siendo 0% completamente hueco y 100% muy sólido.

• Orientación del modelo

La impresión 3D se hace usando impresoras que extruyen filamentos fundidos para producir objetos. Durante el proceso de impresión, los objetos desarrollan capas límite que los debilitan. Además, es difícil cambiar la dirección de impresión cuando el proceso está en marcha.

Así, la orientación del modelo antes de imprimir ayuda a resolver este desafío particular. Para orientar tu modelo perfectamente, debes observar el estrés mecánico de tu objeto para evitar exposición inminente a límites débiles.

• Material compuesto

Materiales compuestos como madera, metal y cerámica te permiten fabricar objetos 3D que se asemejan a materiales no usados tradicionalmente en impresión 3D.

Filamentos compuestos como fibra de carbono contienen material sólido; estos materiales sólidos solo fortalecen el PLA y no deben interpretarse como más fuertes que materiales auténticos como metal, madera o cerámica.

• Inyección

La impresión 3D te permite imprimir objetos huecos. Así, esta es una ventaja significativa de la tecnología 3D. Por otro lado, hace que las impresiones 3D PLA se degraden rápidamente.

Los objetos 3D se inyectan con material adhesivo en su cavidad interna para remediar el deterioro del filamento.

Necesitas taladrar pequeños agujeros en la superficie de la carcasa para permitir la inyección.

¿Son reciclables las piezas rotas de impresiones 3D PLA?

¡Sí! Puedes reciclar piezas rotas de impresiones 3D PLA. Además, el reciclaje de impresión 3D ayuda a limpiar el medio ambiente; por tanto, el proceso es ecológico.

Como material termoplástico, el PLA es reciclable. El proceso de reciclaje implica lavado, clasificación, triturado, fundido en pequeños pellets. Estos pequeños pellets pueden usarse luego como materias primas para fabricar nuevos objetos impresos en 3D.

¿Durar los objetos impresos en 3D PLA dentro o fuera del agua?

Para que el PLA se disuelva en agua, otras variables deben entrar en juego. Algunas de las condiciones necesarias para que el PLA se disuelva en agua incluyen alta temperatura del agua, exposición a luz UV y actividad biológica en el agua.

De lo contrario, el PLA es más seguro cuando se mantiene en interiores y fuera del agua.

Conclusión

El artículo intenta responder a las preocupaciones que puedas tener sobre la longevidad de los filamentos PLA usados en tecnología de impresión 3D.

Además, discute numerosos otros temas concernientes a filamentos plásticos PLA, convirtiéndolo en una guía virtual completa que te es útil en este tema.

Más importante, ten en cuenta que las impresiones PLA se degradan bajo circunstancias ambientales hostiles como altas temperaturas y humedad, exposición a luz UV y exposición al agua.

Sin embargo, cuando se usan en interiores y se almacenan de forma segura, el PLA dura períodos más prolongados, convirtiéndolo en uno de los filamentos de impresora 3D más populares.