Los mejores materiales flexibles para impresión 3D: Rendimiento y aplicaciones

La impresión 3D ofrece grandes posibilidades y muchas variedades cuando se trata de imprimir materiales flexibles y tipo caucho. Desde piezas de producción hasta proyectos innovadores y geniales para aficionados, esto es algo que debe explorar. Veamos las opciones de materiales flexibles para impresión 3D para las tecnologías disponibles en Xometry.

Indicadores de dureza Shore de diferentes materiales de impresión 3D

Cuando se trata de polímeros flexibles, la dureza Shore es una de las principales propiedades a tener en cuenta.

Las escalas de dureza Shore se crearon para proporcionar un punto de referencia común al comparar diferentes materiales. Se mide usando un durómetro. Hay diferentes escalas de dureza Shore para medir la dureza de diferentes materiales.

• La Escala Shore OO mide materiales extremadamente blandos como geles (p. ej., plantillas de gel).
• La Escala Shore A mide una amplia gama de tipos de materiales; desde muy blandos y flexibles hasta plásticos semi-rígidos con casi ninguna flexibilidad.
• La Escala Shore D mide cauchos muy duros, plásticos semi-rígidos y rígidos (p. ej., tubería PVC).

Como puede ver en la imagen, hay solapamiento en las diferentes escalas. Por ejemplo, un material con dureza Shore 95A también es Shore 50D.

Materiales flexibles para impresión 3D disponibles en Xometry

Diferentes tecnologías de impresión requieren diferentes polímeros o resinas para imprimir. Veamos qué material de impresión requiere cada tecnología y sus propiedades en detalle.

Poliuretano termoplástico (TPU)

Los TPU pertenecen a la categoría de Elastómeros Termoplásticos (TPE). Los TPE pueden variar desde 10 Shore OO hasta 72 Shore D, abarcando las tres escalas de dureza, sin embargo, la más comúnmente usada es la escala Shore A.

TPU Poliuretano 88/95A

Comúnmente conocido como Ultrasint™ TPU01 es un material multipropósito para aplicación exclusivamente en Multi Jet Fusion (MJF). Este material es un uretano termoplástico, con flexibilidad, alta resistencia al desgarro y ofrece buenos detalles. La impresión 3D TPU ofrece posibilidades únicas que de otro modo son difíciles de lograr con otros materiales de impresión 3D como ABS, PLA o Nylon.

Combinando las propiedades del plástico y el caucho, el TPU puede producir piezas elásticas, altamente duraderas que pueden doblarse o comprimirse fácilmente. El material exhibe cualidades de caucho rígido – muy similar a una rueda de patineta – permitiendo una gama de aplicaciones de uso final. Además, el material es fácil de imprimir y tiene buena resistencia a UV e hidrólisis. Consulte la hoja de especificaciones TPU M95A para propiedades detalladas.

Tecnología: Multi Jet Fusion (MJF)

Flex TPU/TPE like

Si requiere un material resistente, flexible y gomoso, el TPU/TPE flexible para Sinterizado Selectivo por Láser (SLS) es la opción perfecta. Con buena recuperación tras deformación y alta estabilidad ultravioleta (UV), este TPU elástico SLS ofrece muchas ventajas. Creando un diseño estructural interesante, las piezas pueden imprimirse en 3D para diversas aplicaciones, desde automoción hasta industria del calzado. El material da una superficie blanca lisa y también ofrece buena resistencia a la hidrólisis, gran absorción de impactos.

Tecnología: Sinterizado selectivo por láser (SLS)

Los materiales TPU también pueden usarse con impresión FDM, pero normalmente tales impresiones 3D son de menor calidad que cuando se imprimen usando tecnologías basadas en polvo como SLS o MJF, además, casi no difieren en precio.

Propiedades del TPU

Hay algunas propiedades clave exclusivas de los TPU que benefician a las industrias.

Resistencia a la abrasión/rayado

La alta resistencia a la abrasión y rayado significa durabilidad y alto valor estético. Los TPU dan excelentes resultados comparados con otros materiales termoplásticos cuando la resistencia a la abrasión y rayado son críticas para una aplicación como piezas interiores de automoción, piezas deportivas y técnicas.

Resistencia UV

Aparte de mantener buenas propiedades mecánicas, también muestran estabilidad extraordinaria a la radiación ultravioleta y así estabilidad de color superior. Para piezas de colores claros y oscuros, las industrias pueden confiar en la alta resistencia al rayado y rendimiento UV de los TPU ya que aseguran solidez del color en piezas estéticas.

Alta flexibilidad

Los TPU ofrecen alta flexibilidad, absorción de impactos y rebote y son excelentes opciones para fabricar calzado, equipos deportivos y modelos ortopédicos. Esta propiedad es muy útil cuando se trata de interiores de automoción y cubiertas de filtros de aire.

Otras ventajas

• Buena flexibilidad en un amplio rango de temperaturas
• Excelente resistencia a baja temperatura e impacto
• Robusta resistencia a la intemperie y radiación de alta energía
• Alta elasticidad en todo el rango de dureza
• Resiliencia a aceites, grasas y numerosos disolventes

Resinas CLIP flexibles

Las resinas CLIP son una clase de resinas de alta calidad usadas con tecnología de impresión 3D Carbon DLS. En Xometry, ofrecemos tres tipos de resinas CLIP flexibles. Consulte nuestra visión general en vídeo para ver cómo se ven:

• DLS EPU 40 (1:22)
• DLS FPU 50 (2:36)
• DLS SIL 30 (3:36)

DLS EPU 40 (Poliuretano Elastómero)

EPU 40 es un elastómero de poliuretano de alto rendimiento que es una buena opción para aplicaciones donde se necesita alta elasticidad y resistencia al desgarro. La Resina CLIP de Poliuretano Elastómero, debido a su alto rendimiento, permite un excelente comportamiento elástico bajo cargas cíclicas de tracción y compresión. Puede estirarlo y doblarlo, recupera su forma impresa original.

EPU 40 es comparable a TPUs comerciales con dureza Shore 70A. La resina EPU es gomosa, resistente, flexible y elástica, con un espesor de capa de 100 µm o 0,1 mm que son casi invisibles. Las piezas están entonces muy cerca de modelos de moldeo por inyección, lo que lo hace muy interesante para prototipado. Consulte la hoja de especificaciones EPU 40.

Características clave

• Altamente elástico
• Resistente al desgarro
• Compatibilidad química y biológica

Aplicaciones

• Juntas y sellos
• Amortiguadores
• Aisladores de vibración

DLS FPU 50 (Poliuretano Flexible)

FPU 50 es un material semi-rígido resistente al impacto, abrasión y fatiga, buena opción para piezas que deben soportar tensiones repetitivas. Este material puede ser ideal para envolventes resistentes, mecanismos de bisagra y encajes por fricción. FPU es comparable a polipropileno por su excelente resistencia a la fatiga y al calor. Características tan finas como 0,25 mm pueden imprimirse en 3D y no es gomoso y elástico como EPU 40. Consulte las especificaciones generales de DLS FPU 50.

Características clave

• Tenaz y resistente a la fatiga
• Alta resistencia a la tracción
• Alta resistencia al impacto y cedencia

Aplicaciones

• Encajes a presión
• Alivios de tensión
• Soportes y brackets para encapsular pequeños circuitos eléctricos

DLS SIL 30 (Silicona)

SIL, un material silicona-uretano es comparable a TPEs comerciales con dureza Shore A de 35. La tecnología CLIP permite la impresión 3D con nuevas clases de polímeros, incluyendo químicas complejas como resinas basadas en poliuretano y éster cianato. El resultado es una selección diversa y creciente de materiales que reflejan requisitos de ingeniería comunes. Aquí está la hoja de especificaciones SIL 30.

Características clave

• Tacto suave
• Biocompatible
• Resistente al desgarro

Aplicaciones:

• Wearables (pulseras, almohadillas de auriculares)
• Equipos médicos

Todas estas resinas CLIP son adecuadas para contacto cutáneo a largo plazo (>30 días). Asimismo, todas pueden usarse para contacto mucoso a corto plazo (<24 horas) excepto EPU 40*, que es solo para contacto cutáneo. Por tanto, encuentran su camino en la impresión de materiales seguros en la industria médica también.

Comparativa de costes de materiales flexibles

Comparemos el coste de las tres resinas del motor de cotización de Xometry para el modelo CAD

Material	Coste por una unidad	Coste unitario por 10 piezas	Coste unitario por 100 piezas
TPU Poliuretano 88/95A (MJF)	29,95 €	12,37 €	11,41 €
Flex TPU/TPE like (SLS)	25,84 €	23,24 €	21,41 €
EPU 40	212,44 €	48,82 €	48,82 €
FPU 50	436,53 €	100,31 €	100,31 €
SIL 30	632,56 €	159,24 €	159,24 €

Conclusión

Hay 2 tipos principales de materiales flexibles para impresión 3D disponibles en el mercado masivo: TPUs, que pueden imprimirse con impresoras 3D FDM, MJF y SLS y resinas CLIP (Carbon DLS). Elija materiales TPU si busca piezas más asequibles y resinas CLIP más caras si requiere propiedades de material avanzadas como alta resistencia o resistencia al desgarro.

Todas estas opciones de impresión 3D están disponibles en Xometry, solo cargue sus archivos CAD y consulte las opciones de precio.