Suavizado con vapor de acetona:cómo funciona, beneficios y mejores materiales para la impresión 3D

Utilizado en polímeros impresos en 3D para nivelar sus superficies y darles una estética general más agradable, el suavizado con vapor de acetona es especialmente útil en FDM (modelado por deposición fundida), donde los acabados de superficies con baches son comunes. Este artículo cubrirá cómo funciona exactamente, el proceso y con qué materiales puede usarlo.

¿Qué es el suavizado con vapor de acetona?

El suavizado con vapor de acetona es uno de los procesos posteriores a la fabricación que se utilizan para eliminar las imperfecciones de la superficie de las piezas impresas en 3D recién salidas de la máquina. La forma en que deja un acabado brillante y suave es rompiendo la capa más externa de un material compatible (como ABS, ASA, PMMA, HIPS, PC y cualquier otro plástico que pueda disolverse con acetona; en realidad, no sirve de mucho para PLA, Nylon, PETG o TPU). Es un método rápido y fácil, y puede usarse en piezas complejas con las que otros métodos tienden a tener problemas porque no pueden eliminar las capas de manera uniforme. También es rentable en términos de tiempo y costos porque trabaja en todas las áreas de la pieza por igual, en lugar de centrarse en cada área individualmente. Esto también distribuye uniformemente la resistencia del material. 

Mencionamos en la introducción que el método se usa mucho en piezas impresas por FDM. Esto se debe a que son conocidos por ser un poco inestables; básicamente, según la dirección en la que se cargan, sus propiedades mecánicas cambian. Pero con el suavizado con vapor de acetona, eso deja de ser un problema. La razón técnica es que el suavizado crea más enlaces en el eje z y disminuye la fuerza en los ejes x e y.

La siguiente imagen muestra nuestro logotipo impreso en 3D después de haber sido suavizado con vapor.

Impresiones 3D del logotipo de Xometry con un acabado suavizado al vapor

¿Qué tipos de materiales de impresión 3D son compatibles con el suavizado con vapor de acetona?

El suavizado con vapor de acetona funciona en cualquier material que pueda disolverse con acetona. Algunos tipos de filamentos que no responden de la misma manera a la acetona pueden resultar dañados por el proceso o no verse afectados en absoluto. Los cinco materiales impresos en 3D más comunes que se benefician del suavizado con vapor de acetona son:

1. ABS (acrilonitrilo butadieno estireno)
2. ASA (acrilonitrilo estireno acrilato)
3. PMMA (polimetacrilato de metilo)
4. HIPS (poliestireno de alto impacto)
5. PC (policarbonato)

Para utilizar estos materiales, consulte los servicios de impresión 3D de Xometry según sus necesidades.

¿Cómo funciona el suavizado con vapor de acetona?

Entonces, si estás interesado en hacer tu propio alisado con vapor de acetona, puedes seguir estos pasos:

1. Preparación

Para prepararlo, utilice una lima limpia, lije su modelo impreso en 3D y retire las superficies más gruesas, incluidas aquellas con soportes. Luego, tendrás que encontrar la mejor manera de colocar la pieza en un recipiente para que el vapor pueda cubrir todas las superficies necesarias al mismo tiempo y la tapa se cierre completamente. Por lo general, solo puedes hacer el frente y los lados de una sola vez. Otro consejo importante es asegurarse de que la pieza tenga una base sobre la que descansar que no se disuelva en acetona. La lámina metálica suele funcionar bien.

2. Generación de vapor de acetona

La forma más fácil de producir vapor es vertiendo acetona en un recipiente transparente y no reactivo (como vidrio) y luego cubriéndolo, sin sellar, para que la acetona se evapore rápidamente. Si quieres aprovechar el proceso al máximo, un consejo útil es empapar una toalla de papel en acetona y meterla dentro del recipiente, sin tocar la pieza al entrar.

3. Suspensión de objetos

Coloca la pieza dentro del recipiente, pero asegúrate de que no toque la acetona líquida ni la toalla de papel empapada. Si toca cualquiera de estos, ese punto de contacto se disolverá mucho más rápido.

4. Exposición al vapor

Deje la pieza en el contenedor y vigílela continuamente. No existe un plazo ni un método establecido para calcular cuánto tiempo podría necesitar la pieza en el contenedor. Esto dependerá de varias variables, entre ellas:la tasa de evaporación de la acetona, el tamaño del recipiente, el tamaño de la pieza y la rugosidad inicial de la superficie.

5. Proceso de suavizado

Deja la pieza en el recipiente y deja que haga su trabajo, pero mantenla vigilada. No hay forma de calcular cuánto tiempo debe permanecer cada parte allí, por lo que tendrás que tocarla de oído o de vista. El tamaño del recipiente, la cantidad de acetona, el tamaño del modelo y varias otras cosas influyen en el tiempo que llevará. No querrás dejarlo reposar por mucho tiempo porque podría comenzar a perder detalles; cuando la pieza se vea lo suficientemente suave, estarás listo para comenzar.

6. Ventilación y Secado

El último paso consiste en retirar con cuidado la pieza (sin dejar que toque las toallas de papel) y colocarla en un área bien ventilada para que se seque, lo que puede tardar desde unas pocas horas hasta un par de días.

¿Cuáles son las ventajas del suavizado con vapor de acetona en la impresión 3D?

El alisado con vapor de acetona es una buena opción por varias razones. Las ventajas se analizan a continuación:

1. Calidad de la superficie

El alisado con vapor de acetona mejora la calidad de la superficie de las piezas impresas. Naturalmente, las piezas impresas en 3D tienen superficies rugosas porque están fabricadas en capas. El alisado con vapor de acetona es un proceso eficaz para reducir la rugosidad de la superficie y mejorar la calidad de la superficie, principalmente con fines estéticos. 

2. Tiempo y rentabilidad

En comparación con otros métodos de posprocesamiento que utilizan papel de lija, pistolas térmicas o material de relleno, el alisado con vapor de acetona es más rápido y económico. Esos otros métodos concentran los efectos en un solo área a la vez, por lo que en general requieren más mano de obra. El vapor de acetona, por el contrario, afecta por igual a todas las zonas del modelo. Por lo tanto, el suavizado con vapor de acetona puede aumentar tu productividad.

3. Suavizado de geometrías complejas

El suavizado con vapor de acetona tiene ventajas sobre otros métodos porque puede reducir uniformemente la rugosidad de la superficie de geometrías complejas. Otros métodos tienen problemas para agregar o eliminar una capa uniforme de material, especialmente en geometrías complejas. 

4. Fuerza e Integridad

Antes del alisado con vapor de acetona, las impresiones FDM son muy anisotrópicas. Esto significa que sus propiedades mecánicas difieren cuando se cargan en diferentes direcciones, y se considera un problema importante con la impresión 3D FDM. Sin embargo, el suavizado del vapor ayuda a igualar esa direccionalidad, acercando las piezas a la isotropía. En resumen, el suavizado con vapor de acetona crea más enlaces en el eje z (perpendicular a la cama de impresión) pero disminuye la resistencia en los ejes x e y (paralelos a la cama de impresión). Esto puede ser ventajoso si es probable que su artículo sufra cargas en el eje z. 

¿Cómo afecta el suavizado con vapor de acetona al grosor o al material del objeto impreso en 3D?

El suavizado con vapor de acetona no tiene ningún efecto sobre el grosor general del objeto impreso en 3D. El proceso sólo alisa las superficies del artículo. Esto no reduce el espesor ni los parámetros geométricos generales del producto terminado. 

¿Cuáles son los mejores métodos para aplicar el suavizado con vapor de acetona a objetos impresos en 3D?

El mejor método para aplicar el alisado con vapor de acetona depende de varios factores, incluido el tiempo necesario para completar el proceso y el tamaño de la pieza. En general, existen tres métodos destacados que se utilizan para aplicar vapor de acetona a objetos impresos en 3D:

1. Un método consiste en aplicar acetona con un pincel. Sin embargo, esto requiere más trabajo manual y es menos probable que otros métodos brinden un acabado completamente uniforme y brillante. 
2. El segundo método es sumergir la pieza en acetona. Este proceso, sin embargo, genera resultados impredecibles. 
3. El tercer método consiste en utilizar un baño de vapor de acetona en el que la acetona se calienta suavemente para crear vapor o se deja que se evapore de forma natural. Este último método se considera la mejor manera de crear un acabado uniforme y brillante. 

¿Se pueden mejorar los bordes impresos en 3D con el suavizado con vapor de acetona?

Sí, cualquier borde de una pieza impresa en 3D, siempre que esté impreso en un material susceptible a la acetona, se puede mejorar mediante el alisado con vapor de acetona. Las piezas con grandes alturas de capa obtienen los mayores beneficios. Las piezas con alturas de capa más pequeñas o que se imprimen mediante diferentes técnicas de impresión 3D recibirán menos beneficios, pero es probable que salgan más suaves que antes. 

¿Es mejor el suavizado con vapor de acetona para ciertos materiales impresos en 3D?

Sí, algunos materiales se benefician del suavizado con vapor de acetona mientras que otros no. Los materiales viables son:ABS, ASA, PMMA, HIPS y policarbonato. Por otro lado, algunos se degradarán por la exposición a la acetona, mientras que otros no se verán afectados en absoluto. Ejemplos de materiales que no se benefician de este posprocesamiento incluyen:PLA, PETG, nailon y TPU. 

¿Cuáles son las diferencias entre los métodos de posprocesamiento de impresión 3D y el suavizado con vapor de acetona?

El alisado con vapor de acetona es una forma de posprocesamiento de la impresión 3D. Otros incluyen:lijado, chorro de arena, uso de XTC-3D, uso de gloop 3D, uso del filamento Polymaker Polysmooth PVB, alisado químico y uso de una pistola de calor. Estos métodos de posprocesamiento difieren en la aplicación y los materiales de destino. Por ejemplo, Polymaker Polysmooth y el alisado químico son similares al alisado con vapor de acetona, ya que todos utilizan una reacción química para disolver y alisar la capa exterior. La diferencia es que Polymaker Polysmooth utiliza un filamento patentado y una sustancia química exclusiva de ese filamento, y el alisado químico utiliza una sustancia química diferente, como el acetato de etilo, para suavizar el PLA. 

El lijado y el chorro de arena también se diferencian del alisado con vapor de acetona. Son técnicas puramente abrasivas que erosionan las crestas altas de la pieza, dejando una superficie lisa. Mientras tanto, XTC-3D y 3D gloop utilizan un material de relleno para reconstruir la superficie exterior y darle una apariencia suave y brillante. 

¿Cuáles son las diferencias entre el suavizado con vapor de acetona y el PLA suavizante con vapor?

El alisado con vapor de acetona y el alisado químico del PLA son, en principio, los mismos métodos. Ambos disuelven parcialmente las capas superficiales del material. Sin embargo, el plástico PLA (ácido poliláctico) responde al acetato de etilo en lugar de a la acetona. La acetona no creará el efecto adecuado en el PLA y el acetato de etilo no funcionará en el ABS y otros plásticos que responden a la acetona. Para obtener más información, consulte nuestra guía completa sobre PLA para suavizar con vapor.

Cómo puede ayudar la Xometría

Si tiene alguna pregunta sobre algún proceso de impresión 3D, desde fabricar piezas hasta alisar sus superficies, no dude en comunicarse con uno de nuestros representantes, quien estará encantado de ayudarlo. También disponemos de un gran catálogo de servicios de fabricación como mecanizado CNC y corte por láser. Puede comenzar hoy de manera rápida y sencilla cargando sus diseños y solicitando un presupuesto gratuito y sin compromiso.

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Kat de Naoum

Kat de Naoum es una escritora, autora, editora y especialista en contenido del Reino Unido con más de 20 años de experiencia en escritura. Kat tiene experiencia escribiendo para una variedad de organizaciones técnicas y de fabricación y ama el mundo de la ingeniería. Además de escribir, Kat fue asistente legal durante casi 10 años, siete de los cuales estuvieron en finanzas navales. Ha escrito para muchas publicaciones, tanto impresas como en línea. Kat tiene una licenciatura en literatura y filosofía inglesas y una maestría en escritura creativa de la Universidad de Kingston.

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