Aquasys 180: Soporte soluble probado para filamentos avanzados

Los materiales plásticos pueden clasificarse en 3 grupos: plásticos estándar, de ingeniería y avanzados.

Los plásticos avanzados se conocen como PAEK (poliarileteretercetona), plásticos semicristalinos que resisten altas temperaturas manteniendo sus propiedades mecánicas.

Imagen 1: Pirámide de clasificación de plásticos. Fuente: Filament2print.

Dentro de la familia PAEK hay tres tipos: PEEK, PEKK y PEI, todos con alta resistencia química y mecánica y alta inflamabilidad a temperatura. Entre estos tres materiales, el PEI destaca por su estabilidad dimensional, que le confiere alta resistencia térmica sin cambiar sus propiedades mecánicas.

El PEI se utiliza a menudo en aplicaciones donde la resistencia térmica y altos valores de presión son imprescindibles, como el moldeo por inyección. Fabricar moldes de inyección mediante impresión 3D reduce costes y acelera el proceso de prototipado, haciéndolo más rápido y fácil. Uno de los filamentos que destaca para esta actividad es Ultem 1010.

Para imprimir en 3D un filamento como Ultem 1010, es necesario usar una impresora 3D industrial que alcance temperatura de impresión superior a 400 °C, temperatura de cama de al menos 150 °C y temperatura de cámara de al menos 80 °C.

Hace unos años era difícil pensar que un prototipo de pieza pudiera reproducirse en pocas horas y con acabados y calidad excepcionales. La integración de la impresión 3D en el proceso de producción industrial ha sido lenta, debido a las limitaciones existentes en volumen de producción y la escasez de materiales técnicos. Hoy, la impresión 3D FDM es una herramienta indispensable en la industria y accesible para cualquier usuario que quiera ampliar sus conocimientos y habilidades en este método de fabricación.

En la producción de piezas impresas en 3D FDM para la industria, a menudo es necesario fabricar piezas con geometrías complejas que pueden requerir estructuras de soporte para sostener zonas con voladizos o ángulos pronunciados. Al imprimir una pieza con soportes, puede usarse el mismo material de construcción. Estos soportes deben retirarse tras finalizar la impresión. En estos casos, hay que tener cuidado al retirarlos, ya que pueden dañar la pieza final. Asimismo, tras retirar los soportes, debe realizarse post-procesado para dejar la superficie libre de excesos y obtener un acabado lo más uniforme posible.

Imagen 2: Turbina impresa en 3D con y sin material de soporte. Fuente: Infinite material solution.

Para facilitar la impresión FDM de piezas con geometrías complejas, se han desarrollado diversos materiales de soporte solubles (en sustancias como D-Limoneno o en agua) compatibles con materiales como PLA, PETG o ABS, pero no válidos para combinar con filamentos avanzados como PEEK, PEKK o PEI Ultem debido a su alta temperatura de impresión.

Infinite Material Solutions es una empresa americana fundada en 2018, dedicada al desarrollo de materiales innovadores para impresión 3D FFF. En noviembre de 2020 lanza AquaSys 180, un material de soporte soluble diseñado para resistir altas temperaturas.

Imagen 3: Proceso de impresión 3D con AquaSys 180. Fuente: Infinite Material Solutions.

AquaSys 180 es el primer material de soporte soluble compatible con materiales avanzados, soportando temperaturas de impresión hasta 300 °C y temperaturas de base y cámara hasta 180 °C. Gracias a la resistencia térmica de AquaSys 180, este filamento puede usarse como soporte soluble en combinación con materiales avanzados como PEEK, PEKK, ULTEM o PPSU, ofreciendo mayor libertad de diseño y flexibilidad para el sector industrial.

Gracias a la investigación de fabricantes como Infinite Material Solutions y su impulso para desarrollar nuevos productos avanzados como AquaSys 180, el sector industrial dispone de cada vez más recursos para la fabricación de piezas mediante impresión 3D FDM.