Celebrando una década de innovación con Lay Filaments

Toda invención comienza como un experimento y se considera revolucionaria en mayor o menor medida. La fabricación aditiva no es diferente en este sentido, y el aspecto experimental y revolucionario de nuevos materiales y tecnologías en la impresión 3D siempre resulta muy llamativo y emocionante. Esto se debe a que la impresión 3D es relativamente nueva pero se está desarrollando a un ritmo verdaderamente asombroso, principalmente porque cada vez más sectores y empresas deciden entrar en la Industria 4.0 con la ayuda de la fabricación aditiva. Esto significa una inmensa variedad de necesidades que satisfacer y retos que superar.

Diez años productivos en el mercado de la impresión 3D

Hace 10 años, cuando el mercado de la impresión 3D solo ofrecía PLA y ABS, un ingeniero alemán, Kai Parthy, lanzó su primer filamento llamado LayWoo-D3. En aquel momento, era el primer filamento de madera del mercado y el propio inventor despertó el interés de la comunidad de impresión 3D. Su siguiente invención, LayBrick, animó a otros fabricantes a empezar a experimentar también con filamentos de madera y cerámica. A día de hoy puede decirse que Kai Parthy no ha defraudado, ya que no ha dejado de lanzar filamentos para impresión 3D y otras invenciones, como un hotend de doble color o soluciones anti-warping.

El catálogo de Lay Filaments

El catálogo de Lay Filaments consta de más de 10 filamentos innovadores (algunos con variaciones) con propiedades interesantes, a menudo aún inigualables en el mercado de la impresión 3D. Los filamentos Lay tienen usos muy únicos y prácticos, y más a menudo de lo que se piensa, producen un objeto que no parece impreso en 3D, lo cual en ciertas aplicaciones puede ser una ventaja. Todos los filamentos de Kai Parthy son productos de alta calidad sometidos a extensas pruebas antes de lanzarse al mercado. Algunos de los filamentos más inventivos de Lay Filaments son GrowLay, la serie LayWood, LayBrick, LayCeramic, Reflect-o-Lay, SoLay, MoldLay, la serie PoroLay y la serie LayAway.

GrowLay

En el momento de su lanzamiento, el filamento GrowLay era un material nunca visto en la impresión 3D. Es un filamento biodegradable microcapilar que puede absorber agua, fertilizante líquido, semillas y sustrato, por lo que puede servir como estructura para cultivar plantas, hongos, líquenes, musgo e incluso queso.

Imagen 1: Piezas impresas en 3D con filamento GrowLay Brown y White. Fuente: Lay Filaments.

Viene en dos opciones: Brown GrowLay y White GrowLay. Ambos pueden teñirse con colorantes alimentarios y esterilizarse (nunca térmicamente), lo que los ha hecho muy populares en centros de investigación, instituciones farmacéuticas e incluso chefs creativos.

Vídeo 1: Cómo imprimir en 3D con filamento Brown GrowLay. Fuente: RucklerSaga.

Mientras que el Brown GrowLay contiene células de madera natural en su composición, el White GrowLay no las contiene, lo que se traduce en menor resistencia a la tracción y rigidez. Esto lo hace ligeramente más difícil de imprimir en 3D y por ese motivo se recomienda a quienes tengan experiencia con el Brown GrowLay.

La serie LayWood

LayWoo-D3 es el filamento con el que todo comenzó en 2012. Este filamento está compuesto por un 40 % de fibras de madera y su acabado superficial es similar al de la madera. Se puede lijar y pintar, y cambia de color dependiendo de la temperatura de extrusión, lo que lo hace perfecto para imprimir piezas decorativas como decoración del hogar o molduras de madera.

Imagen 2: LayWoo-D3 (derecha) y LayWood Flex (izquierda) de Lay Filaments. Fuente: Lay Filaments.

LayWood Flex se creó a partir de LayWoo-D3 añadiendo componentes flexibilizadores. Está compuesto por un 35 % de fibras de madera, un aglutinante polimérico y un flexibilizador. Al igual que LayWoo-D3, se puede lijar y pintar, y la temperatura de extrusión cambia su flexibilidad y color, lo que puede usarse para recrear el efecto de los anillos de crecimiento anual.

LayBrick y LayCeramic

LayBrick está compuesto de arenisca y un aglutinante polimérico, y su acabado superficial recuerda a la piedra o la cerámica, aunque no es un filamento cerámico en términos de propiedades. Su rugosidad aumenta o disminuye dependiendo de la temperatura de extrusión. Al igual que LayWood, LayBrick es perfecto para imprimir piezas decorativas en 3D, o para imprimir modelos arquitectónicos.

Imagen 3: Los filamentos LayBrick (izquierda) y LayCeramic (derecha) de Kai Parthy. Fuente: Lay Filaments.

LayCeramic, por otro lado, es un filamento con propiedades cerámicas reales. Un objeto impreso en 3D con este filamento debe someterse a un proceso de desaglutinación y sinterización para eliminar el aglutinante polimérico y hacer la pieza totalmente cerámica. A continuación, la pieza puede procesarse aún más (por ejemplo, esmaltarse) para darle un aspecto cerámico.

Reflect-o-Lay

Reflect-O-Lay es un filamento hecho de PLA semiflexible y microesferas retrorreflectantes, otra de las invenciones de Kai Parthy. El filamento está lleno de millones de pigmentos reflectantes que brillan intensamente cuando son iluminados por una linterna o luces de coche, independientemente del ángulo.

Vídeo 2: La teoría detrás del filamento Reflect-O-Lay. Fuente: Lay Filaments.

Reflect-O-Lay puede usarse para imprimir en 3D accesorios para bicicletas o señalización pasiva para visibilidad y seguridad vial, o accesorios geniales que brillan en la oscuridad. Las piezas impresas en 3D con Reflect-O-Lay son flexibles y lavables, por lo que pueden pegarse o coserse a la ropa y lavarse sin riesgo de perder las propiedades reflectantes.

SoLay

SoLay es un filamento tan elástico como el caucho (dureza Shore 90A) y está pensado para usarse de forma similar al caucho, por ejemplo en suelas de zapatos, cinturones o pulseras. Se desarrolló pensando en el sector textil, pero puede usarse en otras industrias, tanto para prototipado como para impresión 3D de piezas de uso final. Es perfecto para la impresión 3D de calzado experimental, ya que se puede pintar (tanto el filamento como la pieza impresa) con tintas a base de alcohol.

Imagen 4: Teñido de una pieza impresa en 3D con filamento SoLay. Fuente: Lay Filaments.

Es fácil de imprimir en 3D y se recomienda hacerlo en una impresora 3D con extrusor directo (mejor para filamentos flexibles), como la Raise 3D Pro2 o la Creality CR-10.

MoldLay

MoldLay es el último lanzamiento de Kai Parthy. Es un filamento con propiedades similares a la cera. Fue diseñado para imprimir moldes 3D para fundición a la cera perdida, así como moldes permanentes para metales. Presenta casi nula deformación y no requiere cama caliente para la impresión 3D. En el método de fundición a la cera perdida, el molde se rodea de hormigón y el modelo de filamento se funde en su interior, dejando una cavidad que se rellena con el metal fundido deseado.

Vídeo 3: Fundición a la cera perdida con filamento MoldLay. Fuente: Lay Filaments.

Una vez terminada la pieza, el hormigón restante puede eliminarse sumergiendo la pieza en un baño de ácido cítrico durante unas horas. MoldLay hace que el proceso de moldeado sea más sencillo, asequible y rápido que la fundición a la cera perdida tradicional. No emite humos tóxicos al fundirse y no requiere ningún equipo especialista, ya que MoldLay puede fundirse en un horno de cocina convencional.

La serie PoroLay

Lay-Fomm y Gel-Lay son dos filamentos muy únicos de la familia PoroLay. Los materiales de la familia PoroLay fueron diseñados para imprimir en 3D objetos microporosos, flotantes y elásticos, similares a espuma, caucho o cuero.

Lay-Fomm, disponible en dos opciones: LayFomm 40 (dureza Shore 40A) y LayFomm 60 (Shore 60A), es altamente poroso y parcialmente soluble. Está hecho de un polímero y PVA, un material soluble. El objeto impreso en 3D es rígido y resistente, pero al sumergirse en agua, el PVA se disuelve y queda un objeto elástico microporoso. Es ideal para imprimir objetos elásticos tipo esponja, por ejemplo una simulación de vida marina. Cuanto mayor sea el tiempo de inmersión, más flexible se vuelve el objeto. Además, las piezas impresas en 3D con LayFomm pueden humedecerse con otros líquidos como aceite, glicerina, tintas, soluciones salinas, líquidos iónicos o para ser eléctricamente conductoras.

Vídeo 4: Una esponja impresa en 3D con filamento LayFomm. Fuente: Lay Filaments.

GelLay, por su parte, imita a la gelatina cuando entra en contacto con agua. Está compuesto de un elastómero TPE y un PVA soluble. Es muy útil para imprimir objetos blandos para aplicaciones donde se necesite contacto con agua y flotabilidad, por ejemplo en biomecánica.

Vídeo 5: Impresión 3D con filamento GelLay de Kai Parthy. Fuente: Lay Filaments.

El objeto impreso en 3D es fuerte y rígido, pero una vez enjuagado o sumergido en agua, el PVA del GelLay se disuelve y el objeto adquiere propiedades gelatinosas. De forma similar al filamento LayFomm, el filamento GelLay puede humedecerse con líquidos distintos al agua, como aceite, glicerina, tintas, soluciones salinas, líquidos iónicos o para ser eléctricamente conductor.

La serie LayAway

La serie LayAway es una familia de materiales de soporte de Kai Parthy y está formada por EthyLay, High-T-Lay (anteriormente conocido como Chamberlay), LayCloud y LayPVA. Los materiales de soporte ayudan a obtener estructuras complejas e intrincadas al imprimir en 3D con tecnología FDM. Una vez impreso el objeto, el soporte se elimina manualmente o por disolución. Para imprimir en 3D con materiales de soporte se necesita una impresora 3D con doble extrusor, como la BCN Epsilon W27 o la Raise3D E2.

High-T-Lay, anteriormente Chamberlay, es un filamento de soporte soluble en agua para materiales con alta temperatura de reblandecimiento. Puede combinarse con materiales técnicos como PC o POM, así como filamentos estándar como ABS, gracias a su temperatura de extrusión de 240 °C y poder soportar temperaturas de cámara de alrededor de 100 °C durante periodos prolongados. High-T-Lay se disuelve en agua, lo que significa que no requiere un área de trabajo ventilada, como ocurre al trabajar con D-Limoneno, un disolvente necesario al trabajar con otros materiales de soporte como HIPS.

Imagen 5: El material de soporte High-T-Lay para materiales de alta temperatura. Fuente: Lay Filaments.

LayCloud es el primer material de soporte del mercado diseñado específicamente para usar con filamentos flexibles o semiflexibles como TPU y TPE. Puede imprimirse a temperaturas de hasta 240 °C y se disuelve tanto en agua fría como caliente, aunque el agua caliente acelera el proceso. Al ser soluble en agua, ofrece una ventaja práctica frente a materiales de soporte como HIPS que requieren D-Limoneno como disolvente, una sustancia que debe usarse en áreas bien ventiladas con equipo de protección.

Imagen 6: Los materiales de soporte LayCloud de la serie LayAway. Fuente: Lay Filaments.

LayPVA es otro filamento soluble de Kai Parthy. El PVA (acetato de polivinilo) es un material soluble en agua usado a menudo como material de soporte. No emite humos tóxicos, es incoloro y puede disolverse tanto en agua fría como caliente, y, de forma similar a LayCloud, el agua caliente disuelve LayPVA más rápido. Es ligeramente más rígido que otros filamentos PVA, lo que facilita su impresión. Está diseñado para usarse con PLA, ABS y Nylon. LayPVA fue diseñado para ser más resistente a la distorsión por calor y degradación térmica dentro del extrusor, lo que tiende a ser un problema con otros filamentos PVA. Por tanto, puede usarse con impresoras 3D con cama caliente y seguir adhiriéndose bien.

Materiales de impresión 3D únicos y visionarios

Kai Parthy es un creador de materiales extremadamente creativo y prolífico. Presenta un nuevo filamento inimaginable aproximadamente cada año, teniendo ahora alrededor de una docena de materiales originales e inigualables en su cartera.

Los filamentos Lay Filaments son muy versátiles y pueden usarse en muchos sectores, por usuarios con diferentes grados de habilidad, y para numerosas aplicaciones como moldes, soportes, bases para cultivo de plantas, artículos decorativos de madera y cerámica, textiles, accesorios de seguridad vial o esponjas y objetos gelatinosos.

La comunidad de impresión 3D espera impaciente el próximo material ingenioso de Kai Parthy. Que los próximos 10 años de su trabajo traigan más filamentos de vanguardia para las nuevas necesidades que surgen en la fabricación aditiva cada día.