Una descripción general de los fotopolímeros

El término fotopolímero se refiere a una clase de resinas sensibles a la luz que se solidifican cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV). Cuando la resina de fotopolímero líquido entra en contacto con una fuente de luz ultravioleta, generalmente una lámpara, un láser o un proyector, los fotoiniciadores transforman esa energía luminosa en energía química. Luego, los oligómeros o "aglutinantes" y los monómeros se combinan, endurecen y forman enlaces que crean la estructura del polímero. Los fotopolímeros son termoplásticos, que se derriten a alta temperatura, o termoestables, lo que significa que no se pueden derretir ni remodelar una vez curados con calor.

Los fotopolímeros representan la mayor parte del mercado de materiales de fabricación aditiva y tienen una amplia variedad de aplicaciones. Hoy en día, los fotopolímeros son candidatos comunes para las piezas que se utilizan en la industria dental y se utilizan con frecuencia en la unión de los dientes o en los revestimientos protectores. Los adhesivos elaborados con resina de fotopolímero también se utilizan ampliamente para fabricar catéteres, filtros médicos, mascarillas quirúrgicas e incluso productos electrónicos especiales.

Aquí hay un curso intensivo sobre este popular material y cómo se usa, además de consideraciones clave para ingenieros.

Procesos de impresión 3D de fotopolímeros

Los fotopolímeros son compatibles con una serie de procesos de fabricación aditiva. En todos estos procesos, una resina se cura con luz, luego se construye una pieza completa o prototipo capa por capa hasta su finalización. Los procesos de impresión 3D de fotopolímeros más populares incluyen los siguientes:

Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía (SLA) es el proceso original de impresión 3D de fotopolímeros. Durante la impresión, un láser dispara rayos altamente concentrados de luz ultravioleta (como un láser) sobre la superficie de una cuba de resina de fotopolímero.

El láser solidifica capas individuales de resina en una plataforma hasta completar la pieza final. En el caso de SLA invertido, el proyector se coloca en la parte inferior y la plataforma se mueve hacia arriba hasta que se completa la impresión. Las piezas fabricadas con el proceso cuentan con un acabado superficial excepcional, pero normalmente no son tan resistentes como las piezas fabricadas con otros procesos, como el modelado por deposición fundida (FDM).

Síntesis de luz digital (DLS)

Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™, anteriormente conocido como Continuous Liquid Interface Production (CLIP), utiliza un proyector digital para construir piezas. Este proceso fotoquímico proyecta luz ultravioleta a través de una ventana permeable al oxígeno transparente a los rayos ultravioleta en el fondo de la tina. La secuencia de imágenes UV se proyecta a través de la ventana y dentro de la resina de fotopolímero, lo que hace que la pieza se solidifique y la plataforma de construcción se eleve.

DLS es un proceso de impresión rápido y continuo debido a algunas de estas mejoras en el proceso. Sin embargo, la mayoría de los materiales disponibles a través de DLS son de curado en dos partes, lo que significa que requieren un horneado térmico después de la impresión para lograr su forma y propiedades finales. Este segundo paso de horneado permite que el proceso de impresión sea más rápido y produzca propiedades de material de mayor calidad con una rigidez y resistencia excepcionales. Los ingenieros recurren a DLS cuando quieren crear piezas isotrópicas pequeñas con excelentes propiedades mecánicas.

PolyJet

PolyJet no utiliza una tina de resina de fotopolímero líquido para construir piezas, lo que lo diferencia de SLA y DLS. En su lugar, se rocía una capa de la resina sobre una matriz de gel y luego se disuelve una vez que se completa el proceso de fabricación.

Las piezas fabricadas con este proceso no son conocidas por su resistencia y son muy sensibles a los rayos UV. Afortunadamente, lo que a las piezas PolyJet les falta en fuerza lo compensan en resolución. PolyJet es el proceso de impresión 3D preferido para la fabricación de piezas estéticamente agradables con acabados superficiales inigualables.

Ventajas y desventajas de la resina de fotopolímero

Los fotopolímeros tienen aplicaciones en una amplia variedad de industrias, pero estas aplicaciones generalmente son altamente especializadas. Las resinas de fotopolímero no son particularmente fuertes ni duraderas en comparación con materiales de moldeo por inyección de alta resistencia similares, y son susceptibles a la fluencia después de transportar cargas pesadas durante un largo período de tiempo. Sin embargo, los ingenieros pueden construir prototipos pequeños de alta resolución con superficies uniformes y geometrías complejas usando esta resina. Para cada aplicación, los ingenieros deben comprender los requisitos específicos de su aplicación y si los materiales disponibles son adecuados.

Empezar con la resina de fotopolímero

A pesar de las limitaciones, el futuro de los fotopolímeros parece prometedor. Varios tipos de fotopolímeros ya exhiben propiedades químicas y mecánicas únicas que son ideales para una variedad de casos de uso específicos. Y a medida que avanza la tecnología, los fotopolímeros evolucionarán, lo que permitirá a los fabricantes y equipos de productos capitalizar los beneficios del material sin sacrificar la durabilidad o la calidad del acabado de la superficie.

Cuando se asocia con Fast Radius, tiene a su disposición un equipo dedicado de expertos en fabricación. Independientemente de dónde se encuentre en el proceso de diseño y desarrollo, nuestro equipo de ingenieros y diseñadores experimentados puede simplificar el proceso de producción, ya sea mediante la optimización del diseño, el asesoramiento sobre materiales y acabados o la combinación de procesos de impresión 3D con los tradicionales. En Fast Radius, estamos comprometidos a ayudar a cada cliente a innovar de manera más rápida y efectiva. Estamos aquí para usted, contáctenos hoy.

¿Le interesa obtener más información sobre los conceptos básicos de la fabricación aditiva? Consulte el centro de recursos de Fast Radius.

¿Listo para fabricar tus piezas con Fast Radius?

Inicia tu cotización