Guía de Filamentos para Impresión 3D

Introducción

Cuando hablamos de empezar a hacer piezas con impresoras de filamento normalmente tenemos tres opciones principales: PLA, PETG y ABS.

Es cierto que hay más, como podrían ser Nylon, TPU y algunos composites, pero lo cierto es que son menos utilizados, son para cosas muy específicas.

Dentro de la elección de estos tres filamentos, suele existir una fuerte confusión a la hora de elegir cual se debe utilizar para cada proyecto.

Esto desemboca en ver piezas fundidas por el calor, desechas por químicos y/o rotas por tener poca resistencia.

Esto es debido al desconocimiento de uso de cada material, todo tiene un momento y una situación específica.

Por norma general, podemos hacer una distinción muy sencilla, unas reglas rápidas para seleccionar qué filamento utilizar.

1. PLA: Cosas estéticas, prototipado rápido, nulo estrés.
2. PETG: Piezas que necesitan cierta elasticidad, resistencia a la humedad y químicos.
3. ABS: Piezas que necesitan resistencia al calor y esfuerzos.

Sin embargo, esta pequeña distinción no suele ser suficiente, especialmente si no se comprende el por qué de cada cosa.

Veamos de qué trata cada filamento, para que de esta forma puedas sacarle el máximo partido a tu Impresora 3D.

¿Qué es el PLA?

El Ácido Poliláctico (PLA) es posiblemente el filamento que no necesita presentación si ya has impreso tus primeras piezas.

Es un filamento biodegradable, normalmente fabricado utilizando caña de azúcar.

Normalmente todos empezamos con él, por ser el más fácil de imprimir, solo necesitas una temperatura de extrusor de entre 180Cº y 220Cº.

No hace falta utilizar una cama caliente, aunque es recomendable.

Dentro de todos los filamentos, podemos decir que este es el que más alegrías da y también más problemas, permíteme que me explique.

Estéticamente es un filamento muy agradable, fácil de imprimir y está disponible en una amplia gama de colores.

Sin embargo, tiende a presentar varios problemas.

Su estructura es cristalina, esto hace que sea extremadamente rígido y por ello tienda a aguantar menos resistencia mecánica.

Tiene una nula resistencia al calor, su temperatura de transición vítrea es muy baja, si lo dejas dentro de un coche en verano tenderá a fundirse con extrema facilidad.

Es biodegradable, la radiación ultravioleta y la humedad tienden a destruir sin piedad este filamento.

¿Cúando debes utilizar PLA? Prototipos no funcionales, piezas decorativas, juguetes simples.

El PLA es idóneo para imprimir figuras de ajedrez, juguetes, llaveros o para hacer un simple soporte de teléfono móvil para tu pared.

De todos los filamentos existentes, podemos decir que es el que más limitaciones tiene.

No obstante, estas suelen ser polarizantes, muchas personas te dirán que vale para todo y otras para nada. He visto «apóstoles» del PLA y detractores por igual.

Todo tiene su uso, si tu pieza no tiene que vivir a la intemperie o aguantar esfuerzos mecánicos, puedes usar PLA sin problemas. Debes conocer los límites.

Si tu pieza supera los límites del PLA, es hora de pasar al PETG.

PETG – El «go to» de los filamentos

El uso del PETG es el paso natural evolutivo de un maker, soluciona los problemas del PLA sin añadir demasiada dificultad en la impresión.

Acostumbro a llamarlo el «go to«, el filamento de referencia, vale para casi todo y es fácil de imprimir.

El PETG es un copolímero modificado del PET (el mismo material utilizado en botellas de plástico), pero con un añadido de glicol para mejorar sus propiedades de impresión.

Al estar basado en PET, puedes imaginar que comparte una ligera similitud con las botellas, es ligeralmente flexible, por lo que aguanta bien los impactos y la tracción.

Necesita mayor temperatura de impresión que el PLA, ya que su temperatura de transición vítrea es más alta, y además necesitará una cama caliente.

Habitualmente el extrusor será configurado entre 220Cº y 240Cº y la cama cercana a los 80Cº.

Pese a que suena contraintuitivo por el hecho de necesitar más temperatura, tiende a ofrecer una fusión de capas perfecta y una adherencia a la cama excepcional, especialmente si utilizas cama de PEI.

Es un filamento que nos permite realizar aplicaciones funcionales y de exteriores, resiste de manera formidable a la humedad, radiación ultravioleta y químicos.

Además al tener una temperatura de transición vítrea más alta, puede aguantar más calor.

Los filamentos de PETG son estupendos para piezas funcionales, que vayan a sufrir esfuerzos y/o estar en la intemperie.

Además, a nivel estético se pueden obtener resultados maravillosos.

Este filamento tiende dos contraindicaciones principalmente, el precio es más caro que ABS y PLA, y además, para usos intensivos no tiende a rendir tan bien como el ABS.

Es por ello que muchas piezas meramente estéticas, donde el PETG no es necesario, mucha gente opta por imprimir en PLA.

¿Cuando debes utilizar filamento de PETG? Piezas que requieran un esfuerzo moderado y vayan a estar expuestas al aire libre.

En el ejemplo puesto arriba, por su elasticidad y uso interior, se ha utilizado como adaptador de un volante real a uno de PC.

La pieza aguanta sin problemas los esfuerzos presentados.

ABS – Filamentos industriales

Prácticamente todo el plástico fabricado en procesos industriales es de ABS.

Los aireadores de tu coche, los juguetes favoritos de tu hijo, el peine que tienes en el baño.

¿Por qué? Es barato y duradero.

Tiene una mayor resistencia al impacto y temperatura que el PETG y PLA, por lo que puede ser utilizado en cualquier aplicación.

Un ejemplo, es el único material que puede aguantar el calor que emite la calefacción de un coche.

Además a nivel estético suele ser de los que mejor queda, ya que no se ven apenas las capas, y puedes lijar y pintar con facilidad si fuese necesario.

Tiende a ser susceptible a la humedad, pero si se pintan las piezas finales suele solucionar todos esos problemas.

No es un plástico demasiado utilizado por su complejidad de impresión, necesita una temperatura controlada y una baja velocidad para asegurar que las capas queden bien sujetas.

¿Cuando debes utilizar ABS? Resistencia al calor extrema, y usos donde sea propenso a sufrir esfuerzos excesivos. Por ejemplo, usos automotrices.

TPU – Filamento Flexible

Hasta ahora hemos hablado de los tres principales filamentos, y todos tienen algo en común: Son rígidos.

Esto es fantástico para la gran mayoría de impresiones, la mayor parte de objetos que creamos deben tener esta característica y además es más fácil de imprimir de esta forma.

No obstante, necesitaremos un filamento flexible en muchas ocasiones, por ejemplo, cuando queremos hacer juntas, sellos o amortiguar vibraciones.

O por ejemplo, como utilizar TPU para crear una funda para teléfonos móviles.

Este plástico se puede utilizar a un nivel de aplicación industrial, y es que, aunque sea afectado por el calor sigue tendiendo a recuperar su forma.

Además tiene otras ventajas, al igual que el PETG, resiste perfectamente los químicos y además no se ve dañado por la abrasión ni los impactos.

Las claves básicas que debemos de conocer sobre el filamento flexible de impresión 3D son las siguientes.

1. Existen varios grados de dureza, no existe solo un tipo de dureza, tenemos desde el TPU más blandito hasta el más duro, ambos ofrecen excelente resistencia pero tendrán distintos usos.
2. Es un filamento muy sensible a la humedad a la hora de ser impreso, más que el ABS. Tanto Nylon como TPU deben ser secados previamente antes de ser impresos.
3. Necesitas un extrusor directo para poder imprimirlo, impresoras con un extrusor Bowden tienden a atascarse y no ofrecen el mismo nivel de precisión de flujo.

Para empezar a imprimir este tipo de plástico recomiendo empezar con una graduación dura como puede ser 95A, ya que será menos propenso a atascos y deformaciones durante la impresión.

Además debido a la flexibilidad necesitaremos imprimir de manera lenta, no podemos utilizar una velocidad de extrusión alta, ya que la pieza tiende a ir deformándose al ser impresa, esto es, porque precisamente es flexible.

Este filamento tiene muchísimos más matices, es un filamento bastante complejo de imprimir he decidido escribir una guía aparte sobre como imprimir TPU.

Todos los filamentos son útiles

La clave de este artículo es entender que todos los filamentos tienen su momento y su uso acotado.

He escuchado muchas quejas en relación a la impresión 3D por la baja durabilidad de las piezas.

Recuerdo cuando hice los primeros aireadores para mi coche y se fundieron a los 5 minutos de usar la calefacción. ¿Por qué? Porque usé PLA, cuando debí usar ABS.

Si imprimes con los filamentos correctos estas cosas no pasarán y tendrás piezas que durarán tanto como las que están hechas con moldes.

¿Tiene sentido sufrir con ABS y su dificultad de impresión para hacer piezas de ajedrez? No, en todo caso usarás PETG, o si quieres pintar y tratar las piezas PLA.

Cada filamento su momento.

Espero que este artículo te haya servido de ayuda y recuerda que puedes aprender más sobre Impresión 3D en este mismo blog.