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Material de impresión 3D: la guía definitiva

Imagen de Max von Übel
Por Max von Übel
Jan 31, 2020
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Consulta esta guía sobre los materiales de impresión 3D para conocer todos los materiales utilizados en la impresión 3D doméstica e industrial hoy en día.

Cuando se trata de la impresión 3D, el cielo es (casi) el límite en cuanto a los materiales que se pueden utilizar, y los investigadores están desarrollando constantemente nuevos materiales para impresión 3D.

Hay varios tipos de materiales utilizados principalmente en la impresión 3D. Los más comunes son los plásticos, que pueden ser desde aptos para el uso en el ámbito de la ingeniería, como el PEEK, hasta muy fáciles de usar, como el PLA. La resina es otro material frecuente y se utiliza con las impresoras de estereolitografía (SLA). Otra categoría la forman los compuestos, que, como su nombre indica, se crean combinando dos materiales para obtener las mejores propiedades de cada uno. El último gran grupo de materiales son los metales, que solo se pueden imprimir utilizando máquinas industriales.

Nota: En esta guía, nos centramos únicamente en los materiales de impresión 3D disponibles en el mercado. Por tanto, no hemos incluido en ella aquellos materiales que no se adquieren en comercios para este fin, como los alimentos y los biomateriales.

Si no tienes acceso a una impresora 3D, o si quieres asegurarte de que las piezas obtenidas sean de alta calidad, puedes optar por realizar tus impresiones mediante un servicio profesional de impresión 3D. Para dar con el que se adapte mejor a tus necesidades, consulta con el Servicio de comparativa de precios de All3DP. Proporcionamos precios en tiempo real de numerosos servicios, incluidos Shapeways, i.Materialise y Sculpteo!

Si lo que deseas es acceder a una guía completa de los diferentes materiales con los que puedes imprimir en 3D, sus aplicaciones, propiedades y tecnologías, te recomendamos que sigas leyendo.

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¿Qué material debería utilizar?

Lamentamos decirlo, pero depende. Por ejemplo, cuando imprimas en 3D un contenedor de alimentos, es conveniente utilizar materiales de impresión en 3D que sean aptos para el contacto con alimentos, como el PETG. Si deseas probar a pequeña escala tu diseño para modelado por inyección, no tienes por qué utilizar un metal costoso, ya que existen opciones termoplásticas, como el nailon.

Otras tecnologías de fabricación aditiva, como la inyección de aglutinante o la estereolitografía, han ampliado drásticamente el espectro de materiales para impresión 3D. Con ello, se han automatizado muchas tareas que, durante siglos, habían estado exclusivamente en manos de los artesanos, y que ahora puede realizar cualquier persona con la formación adecuada en modelado 3D e impresión 3D. Piensa, por ejemplo, en la amplia gama de posibilidades para producir modelos conceptuales a todo color, maquetas arquitectónicas y proyectos de artes plásticas: papel (laminado por depósito selectivo), arenisca (inyección de aglutinante) y resina (PolyJet). Por lo tanto, se podría argumentar que los materiales de impresión 3D han llevado a una democratización de los conceptos de diseño de prototipos rápidos.

Los materiales metálicos de impresión 3D han permitido formas y aplicaciones que antes eran impensables. Actualmente es una práctica común en la industria aeroespacial producir diseños complejos en una pieza singular que utiliza menos material, es ligera y, como consecuencia, utiliza menos combustible en comparación con las piezas fabricadas tradicionalmente.

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Plásticos

Hoy en día, la mayoría de los productos de consumo están hechos de termoplásticos. Por lo tanto, no pueden faltar en nuestra guía de materiales de impresión 3D. Aquí es donde los materiales plásticos para impresión 3D entran en juego: Los diseñadores e ingenieros prefieren crear prototipos funcionales utilizando materiales de impresión 3D que tengan las mismas propiedades, o muy similares, que los materiales que se utilizarán en el modelado por inyección, la tecnología utilizada para crear el producto final.

La mayoría de los materiales de impresión 3D termoplásticos se pueden utilizar tanto en la impresión 3D doméstica como en aplicaciones profesionales. La única diferencia es que los profesionales se decantan por el sinterizado láser en lugar de utilizar la fabricación con filamento fundido (FFF).

Impresión 3D: materiales

ABS

Imagen de Impresión 3D: materiales: ABS
(Source: Wikipedia)

¿Tienes presente la calidad de las piezas de Lego? Entonces entenderás por qué el plástico ABS es uno de los materiales más populares para la impresión 3D de escritorio hoy en día.

Es verdaderamente asequible, duro y ligero, y, además, está disponible en una amplia variedad de colores. Se ha hablado con preocupación acerca de los humos que el ABS emite al alcanzar su punto de fusión. Si te preocupa la toxicidad de los vapores del ABS, existen alternativas, como el PLA. Como el ABS se imprime a una temperatura de entre 220 °C y 250 °C, es aconsejable utilizar una cama de impresión caliente y un espacio de construcción cerrado para controlar el enfriamiento de este material y evitar la deformación. Además, los materiales de impresión 3D como el filamento ABS se degradan a causa de la humedad ambiental, por lo que hay que almacenarlos en contenedores o bolsas herméticos.

Obtén más información sobre el ABS: ABS Filament for 3D Printing – All You Need to Know

Tecnologías: Modelado por deposición fundida, inyección de aglutinante, estereolitografía, PolyJetting

Propiedades: Duro, ligero, alta resolución, relativamente flexible

Aplicaciones: Maquetas arquitectónicas, modelos conceptuales, proyectos DIY, fabricación

Precio:

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Impresión 3D: materiales

PLA

Imagen de Impresión 3D: materiales: PLA

Otro favorito del público en nuestra guía de materiales de impresión 3D es el PLA, un derivado de la fécula de maíz (aunque también se pueden encontrar variedades procedentes de la caña de azúcar y de la tapioca), por lo que es biodegradable. Es un material fácil de imprimir en 3D y desprende una agradable fragancia dulce cuando se calienta, motivo por el cual muchas personas lo prefieren al ABS.

Además, es un material de impresión 3D adecuado para el contacto con alimentos y para aplicaciones de un solo uso y se contrae menos que el ABS al enfriarse. Sin embargo, el PLA es menos duradero que el ABS y es sensible al calor. Así que, para cualquier tipo de pieza de ingeniería, será mejor que uses el ABS.

El PLA está disponible en una amplia gama de colores y también en una gran variedad de compuestos que permiten darle el aspecto de madera o metal, por ejemplo. Al igual que el filamento de ABS, el PLA se degrada por efecto de la humedad ambiental, por lo que debe almacenarse en contenedores o bolsas herméticos.

También de interés: The PLA Filament Buyer's Guide

Tecnologías: FDM, SLA, SLS

Propiedades: Biodegradable, apto para contacto con alimentos

Aplicaciones: Modelos conceptuales, proyectos DIY, modelos funcionales, fabricación

Precio:

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Impresión 3D: materiales

Nailon (poliamida)

Imagen de Impresión 3D: materiales: Nailon (poliamida)

Dada su flexibilidad y resistencia, el nailon es la primera opción para una amplia gama de aplicaciones, desde la ingeniería hasta las artes plásticas. A menudo se llama a este material simplemente “plástico blanco”. Las impresiones en nailon presentan una superficie rugosa que se puede pulir hasta hacerla lisa. Entre los filamentos de FDM, la capa de unión del nailon es más dura que cualquier otra, lo que lo convierte en el material de impresión 3D ideal para aquellas piezas que requieran una buena resistencia mecánica y a la tracción. Al igual que otros termoplásticos, el nailon se degrada a causa de la humedad ambiental. Si deseas utilizarlo para la impresión 3D doméstica, es mejor que lo guardes en contenedores o bolsas herméticos.

Tecnologías: FDM, SLS

Propiedades: Duro, superficie lisa (pulida), relativamente flexible, resistente a productos químicos

Aplicaciones: Modelos conceptuales, modelos funcionales, aplicaciones médicas, herramientas, artes plásticas

Precio:

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Impresión 3D: materiales

PEEK

Imagen de Impresión 3D: materiales: PEEK

La polieteretercetona (PEEK) es uno de los materiales de impresión 3D diseñado para piezas de alto rendimiento. Los plásticos de esta familia son muy resistentes a la tensión, a la temperatura y a los productos químicos. Pero eso no es todo: las piezas hechas de PEEK pueden exponerse a los rayos X y a radiación gamma.

A pesar de su robustez, el material se presta fácilmente a la mecanización y fabricación. Pero el inconveniente de su resistencia a la temperatura es que tu impresora 3D tiene que alcanzar los 400 °C para poder extrudir este tipo de material: una tarea que es mejor dejar en manos de un servicio de impresión 3D profesional, por su elevado coste y por tu propia seguridad.

Debido a sus excelentes propiedades, los materiales de impresión 3D de PEEK se utilizan en las aplicaciones más exigentes de la industria automotriz, aeroespacial, química y médica, como instrumental médico o componentes semiconductores.

Tecnologías: FDM, SLS

Propiedades: Biocompatible, muy duradero, resistente al calor

Aplicaciones: Fabricación (industrias automotriz, aeroespacial, química y médica)

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

PET

Imagen de Impresión 3D: materiales: PET

El siguiente en nuestra guía de materiales de impresión 3D es el plástico PET, el material del que están hechas las botellas de agua. Es la segunda alternativa al ABS. A diferencia del ABS, el PET no desprende vapores olorosos cuando se funde, y es igual de fuerte y flexible. Y, lo que es más importante, el PET no requiere una cama caliente de impresión. Este material de impresión 3D tiene un acabado brillante y es apto para el contacto con alimentos, lo que lo convierte en una opción popular para muchos productos de consumo. Debes almacenar los materiales de impresión 3D de PET en bolsas o contenedores herméticos para protegerlos de la humedad.

Tecnologías: FDM

Propiedades: Duro, apto para contacto con alimentos, flexible, superficie lisa

Aplicaciones: Proyectos DIY, fabricación, modelos funcionales

Precio:

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Impresión 3D: materiales

PETG

Imagen de Impresión 3D: materiales: PETG

El PETG es una variante del PET combinado con glicol para lograr una serie de efectos interesantes para la impresión 3D, como la alta transparencia. Además, los materiales de impresión 3D de PETG pueden imprimirse a temperaturas más bajas, al tiempo que aumenta su velocidad de flujo (hasta 100 mm/s), lo que a su vez se traduce en impresiones más rápidas.

Las piezas impresas PETG son resistentes a la intemperie y, por lo tanto, se utilizan a menudo para equipamiento de jardinería. Otro punto a su favor es el hecho de que sea apto para el contacto con alimentos. Cuando lo utilices para la impresión 3D doméstica, debes almacenar este material en bolsas o contenedores herméticos para protegerlo de la humedad.

También de interés: Guía de filamento PETG: todo sobre el filamento 3D

Tecnologías: FDM

Propiedades: Duro, apto para el contacto con alimentos, resistente a la intemperie, poco inflamable

Aplicaciones: Modelos conceptuales, proyectos DIY, modelos funcionales, fabricación

Precio: €€

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Impresión 3D: materiales

ULTEM

Imagen de Impresión 3D: materiales: ULTEM

El ULTEM es un sorprendente material de impresión 3D utilizado a menudo para aplicaciones de alto rendimiento. Por un lado, los plásticos de esta familia son altamente resistentes a la tensión, a la temperatura y a los productos químicos, y, por otro, también destacan por la facilidad que aportan a los procesos de mecanizado y fabricación.

Pero el inconveniente de su resistencia a la temperatura es que tu impresora 3D tiene que alcanzar los 400 °C para poder extrudir este tipo de material: una tarea que no deberías realizar en casa, por tu propia seguridad, y que es mejor que encargues a un servicio de impresión 3D profesional.

Debido a su robustez, los materiales de impresión 3D de ULTEM se utilizan en algunas de las aplicaciones más exigentes de las industrias automotriz, aeroespacial, química y médica. Puedes encontrar este material en conectores eléctricos, instrumental médico y conectores para prueba de chips.

Tecnologías: FDM, SLS

Propiedades: Biocompatible, resistente, muy duradero, resistente al calor

Aplicaciones: Fabricación (industrias automotriz, aeroespacial, química y médica)

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

HIPS

Imagen de Impresión 3D: materiales: HIPS

El HIPS tiene dos aplicaciones. Por un lado, se utiliza a menudo como material de soporte en las impresiones realizadas mediante modelado por deposición fundida (FDM) y estereolitografía (SLA), por su capacidad de disolverse en limoneno químico. Dado que ambos materiales comparten propiedades similares, el HIPS funciona mejor cuando se utiliza junto con el ABS.

Por otra parte, como denota el nombre de poliestireno de alto impacto (de ahí la denominación HIPS, procedente del inglés High-Impact Polystyrene), es también un material extremadamente duradero adecuado para la creación de contenedores de transporte u otras aplicaciones que requieran una alta resistencia al impacto.

Ten en cuenta que el HIPS emite vapores cuando se imprime, por lo que, cuando utilices este material en una impresora doméstica, debes hacerlo en una estancia bien ventilada. Al igual que muchos otros materiales de impresión 3D, es susceptible a las influencias ambientales, así que asegúrate de almacenarlo en contenedores o bolsas herméticos.

Tecnologías: FDM, SLA

Propiedades: Soluble, muy duradero

Aplicaciones: Proyectos DIY, material de soporte, contenedores de transporte

Precio:

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Impresión 3D: materiales

PVA

Imagen de Impresión 3D: materiales: PVA

El PVA, al igual que el HIPS, está diseñado para su uso como material de soporte soluble. Mientras que otros materiales de soporte requieren productos químicos especiales para su disolución, el PVA es soluble en agua del grifo. Al igual que la mayoría de filamentos, debes almacenarlo en contenedores o bolsas herméticos.

Tecnologías: FDM

Propiedades: Soluble

Aplicaciones: Proyectos DIY, material de soporte

Precio:

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Compuestos/Exóticos

Los filamentos compuestos son formados por más de un material para obtener las mejores propiedades de cada uno. El PLA, por ejemplo, ofrece todo tipo de compuestos, desde madera hasta metal. Otros compuestos están orientados a industrias o funciones específicas, como la ingeniería, por ejemplo.

Impresión 3D: materiales

Conductivo

Imagen de Impresión 3D: materiales: Conductivo

Los materiales de impresión 3D conductivos son una incorporación relativamente nueva al mercado de los filamentos. Estos materiales ofrecen muchas oportunidades de diseño nuevas e interesantes para la comunidad de creadores. Los materiales de impresión 3D conductivos son una incorporación relativamente nueva al mercado de los filamentos. Estos materiales ofrecen muchas oportunidades de diseño nuevas e interesantes para la comunidad de creadores.

Estos sorprendentes materiales se pueden utilizar para crear sensores táctiles en aplicaciones que requieran dispositivos de interfaz humana como gamepads y máquinas MIDI. Otros proyectos de creadores incluyen vías conductoras de la electricidad en dispositivos electrónicos que se pueden llevar puestos y la creación de interfaces entre ordenadores, placas Arduino y otros componentes para crear elaborados proyectos DIY.

El filamento conductor generalmente se basa en plásticos PLA o ABS, cada uno de los cuales ofrece las ventajas e inconvenientes del material original. El ABS conductor es más fuerte y más resistente al calor que la variante PLA, pero presenta los mismos problemas de humos que el ABS normal.

Tecnologías: FDM

Propiedades: Conductor

Aplicaciones: Proyectos DIY

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Filamento metaloplástico

Imagen de Impresión 3D: materiales: Filamento metaloplástico

Todo el filamento “de metal” que se comercializa es, en realidad, termoplástico mezclado con pequeñas cantidades de metal. Estos materiales permiten imprimir en 3D componentes que tienen las propiedades ópticas del metal impreso en 3D. Además, el filamento metaloplástico es más pesado que otros termoplásticos. Los materiales de impresión 3D compuestos más populares incluyen el bronce, el cobre, el acero y el hierro. Ten en cuenta que tus piezas impresas en 3D requerirán un trabajo de posprocesamiento para alcanzar el aspecto metálico deseado. Además, debes asegurarte de que el cabezal de tu impresora pueda gestionar el material.

Tecnologías: FDM

Propiedades: Acabado metálico

Aplicaciones: Artes plásticas

Precio: €€

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Impresión 3D: materiales

Alumide

Imagen de Impresión 3D: materiales: Alumide

El alumide es una variación del nailon en combinación con partículas de aluminio. En términos de durabilidad y propiedades físicas, este material es muy similar al nailon. La diferencia radica en el acabado brillante, duradero y poroso de la superficie del alumide. Los componentes impresos con este material muestran una excelente precisión de tamaño, son resistentes y adecuados para su uso a largo plazo. El alumide y otros materiales de impresión 3D similares son muy adecuados para diversas técnicas de posprocesamiento, como el pulido o el chapado.

Tecnologías: SLS

Propiedades: Duro, resistente al calor, alta resolución

Aplicaciones: Proyectos DIY, prototipos funcionales, fabricación

Precio:

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Impresión 3D: materiales

Madera

Imagen de Impresión 3D: materiales: Madera

La curiosidad humana no conoce límites. Por lo tanto, era solo cuestión de tiempo que los ingenieros, en sus experimentos, añadieran con éxito fibras de madera a los filamentos de plástico. Las impresiones de madera en 3D se pueden procesar como si se tratara de madera real: se pueden cortar, lijar o pintar. Sin embargo, aunque este tipo de material de impresión 3D tan exótico es estéticamente atractivo, no tiene las mismas propiedades funcionales que el material original. Por ejemplo, no recomendamos que compres una silla hecha de filamento de madera.

Curiosamente, puedes controlar el tono de marrón de tu filamento de madera modificando la temperatura de extrusión: la impresión 3D a temperaturas más bajas dará como resultado un tono muy claro, mientras que las altas temperaturas resultarán en un marrón oscuro muy potente. Por lo tanto, si deseas imitar los anillos de la madera en tu impresión, basta con que varíes la temperatura durante el proceso. Dependiendo de la marca de filamento de madera que utilices, la impresión 3D también olerá a madera de verdad. Algunos fabricantes ofrecen una amplia selección de este exótico material, como abedul, olivo, bambú o sauce.

Tecnologías: FDM

Propiedades: Frágil

Aplicaciones: Modelos conceptuales, artes plásticas

Precio: €€

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Materiales de impresión 3D: Metales

Nuestra guía de materiales de impresión 3D no estaría completa sin los metales. La impresión 3D en metal se ha hecho especialmente popular en los sectores aeroespacial, automotriz y médico por la capacidad de producir diseños complejos que no requieren soldaduras ni maquinado adicional. El inconveniente es que estos materiales de impresión 3D exigen mucha más experiencia en términos de ingeniería y composición que los termoplásticos.

Además, no puedes imprimir estos materiales en casa, ya que la impresión 3D en metal necesita altas temperaturas e impresoras grandes y especializadas.

Si quieres saber más sobre la impresión 3D en metal, lee este extenso artículo: Metal 3D Printer Buyer's Guide

Impresión 3D: materiales

Aluminio

Imagen de Impresión 3D: materiales: Aluminio

Debido a su ligereza y versatilidad, el aluminio es actualmente uno de los materiales de impresión 3D más populares y cuenta con una amplia gama de aplicaciones. Se usa principalmente en diferentes aleaciones. Los componentes de aluminio permiten crear paredes delgadas y geometrías complejas. Son muy resistentes a las tensiones mecánicas y a las altas temperaturas, lo que los hace adecuados para la creación de prototipos de bajo coste y de modelos funcionales, como motores, para la industria automotriz y aeroespacial.

Tecnologías: Deposición directa de metal, inyección de aglutinante

Propiedades: Ligero, duro, resistente al calor, resistente a la corrosión

Aplicaciones: Modelos funcionales, fabricación (industria automotriz y aeroespacial)

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Cromo-cobalto

Imagen de Impresión 3D: materiales: Cromo-cobalto

El siguiente tipo de material de impresión 3D se utiliza en aplicaciones de alto rendimiento. Se trata del cromo-cobalto, a veces denominado “superaleación”. Se trata de un material utilizado principalmente en aplicaciones médicas y en componentes de la industria aeroespacial, como turbinas o motores a reacción. Destaca por sus excelentes propiedades, como la dureza o la resistencia a temperaturas extremas y a la corrosión, y, a pesar de ello, resulta adecuado para componentes con características finas.

Tecnologías: Sinterizado láser directo sobre metal, fusión láser selectiva (SLM)

Propiedades: Biocompatible, duro, resistente a la corrosión, resistente al calor, duradero, baja conductividad

Aplicaciones: Fabricación (industria médica y aeroespacial)

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Cobre y bronce

Imagen de Impresión 3D: materiales: Cobre y bronce

Salvo algunas excepciones, el cobre y el bronce se utilizan principalmente en procesos de fundición a la cera perdida y, con menos frecuencia, en procesos de fusión en lecho de polvo. Estos materiales de impresión 3D se utilizan en ingeniería eléctrica debido a su conductividad, aunque también tienen gran aceptación entre los aficionados a las manualidades.

Tecnologías: Fundición a la cera perdida, fusión en lecho de polvo, deposición de metal directa

Propiedades: Conductividad, duradero

Aplicaciones: Fabricación (ingeniería eléctrica), artes plásticas

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Inconel

Imagen de Impresión 3D: materiales: Inconel

El inconel es una superaleación producida para soportar los ambientes más extremos. Está compuesto principalmente de níquel y cromo y es resistente a las altas temperaturas. Esta característica, en combinación con su resistencia a presiones extremas, lo convierte en el material perfecto para fabricar las cajas negras de los aviones o incluso partes de los motores de los cohetes. Más comúnmente, estas propiedades también se emplean para numerosas aplicaciones en las industrias petrolera y química. Debido a su dureza, es un material difícil de mecanizar. Por lo tanto, el sinterizado láser directo sobre metal es uno de los métodos preferidos para darle forma.

Tecnologías: Sinterizado láser directo sobre metal

Propiedades: Resistente al calor, duradero

Aplicaciones: Industria petrolera, química y aeroespacial

Precio: €€€€

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Impresión 3D: materiales

Níquel

Imagen de Impresión 3D: materiales: Níquel

Las aleaciones de níquel son materiales de impresión 3D populares para aplicaciones técnicas. Los componentes fabricados mediante la impresión 3D de aleaciones de níquel son más resistentes y duraderos que las piezas de aleación de níquel fabricadas mediante técnicas tradicionales como la fundición. Esta técnica de fabricación, a su vez, permite a los ingenieros crear componentes más delgados, lo que resulta, por ejemplo, en aviones más eficientes en cuanto al consumo de combustible. Hay muchos tipos de aleaciones que combinan las propiedades del níquel con las de otros metales, como es el caso del monel o del inconel.

Tecnologías: Fusión en lecho de polvo, deposición de metal directa

Propiedades: Duro, ligero

Aplicaciones: Fabricación (industria automotriz y aeroespacial)

Precio: €€€€

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Impresión 3D: materiales

Metales preciosos (oro, plata, platino)

Imagen de Impresión 3D: materiales: Metales preciosos (oro, plata, platino)

La mayoría de las empresas que utilizan procesos de fusión en lecho de polvo pueden imprimir en 3D con metales preciosos como oro, plata y platino. La dificultad en este caso, además de mantener las propiedades estéticas de los metales, es garantizar que no se pierda ni una mota del precioso polvo. Por eso estos materiales se suelen utilizar usando la técnica de fundición a la cera perdida, más fácil de controlar. Los metales preciosos se imprimen en 3D en el ámbito de la joyería, la medicina y la electrónica. Dependiendo de la tecnología utilizada, algunos de estos materiales también se funden.

Tecnologías: Fusión en lecho de polvo, fundición a la cera perdida, inyección de aglutinante (Binder Jetting)

Propiedades: Alta resolución, superficie lisa

Aplicaciones: Joyería, odontología, modelos funcionales

Precio: €€€€€

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Impresión 3D: materiales

Acero inoxidable

Imagen de Impresión 3D: materiales: Acero inoxidable

Si estás buscando metales asequibles en esta guía de materiales de impresión 3D, te interesará el acero inoxidable, que además es muy resistente y se puede utilizar en una gran variedad de aplicaciones industriales e incluso artísticas o de diseño. Este tipo de aleación de acero, que también contiene cobalto y níquel, es especialmente difícil de romper, además de contar con excelentes propiedades elásticas y magnéticas. En caso de que prefieras otro color, puedes chaparlo para darle la apariencia de, por ejemplo, oro. Este material de impresión 3D se utiliza principalmente para aplicaciones industriales.

Tecnologías: Deposición directa de metal, inyección de aglutinante (Binder Jetting)

Propiedades: Alta resolución, resistente a la corrosión, relativamente flexible, duro

Aplicaciones: Herramientas, modelos funcionales, fabricación

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Titanio

Imagen de Impresión 3D: materiales: Titanio

El polvo de titanio puro es un metal comúnmente utilizado para la impresión 3D. Es, sin duda, uno de los más versátiles, ya que es a la vez duro y ligero. Se utiliza tanto en la fusión en lecho de polvo como en los procesos de inyección de aglutinante. Lo encontrarás principalmente en aplicaciones médicas de alto rendimiento, como por ejemplo, para fabricar prótesis personalizadas. Otras aplicaciones de este material incluyen piezas y prototipos para las industrias aeroespacial, automotriz y de herramientas.

Aparte del coste, este material tiene otro problema: pertenece a una familia de materiales de impresión 3D altamente reactivos, lo que significa que puede explotar fácilmente cuando está en forma de polvo. Por este motivo, es necesario que se imprima en 3D en el vacío o en una atmósfera de gas argón.

Tecnologías: Fusión en lecho de polvo, inyección de aglutinante, deposición de metal directa

Propiedades: Biocompatible, alta resolución, resistente al calor, muy duradero

Aplicaciones: Herramientas, modelos funcionales, fabricación (industrias automotriz, aeroespacial, médica)

Precio: €€€€

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Cerámica

(Fuente: SONY DSC)

Las cerámicas amplían la gama de aplicaciones de esta guía de materiales de impresión 3D para el uso diario, hasta el punto de que las piezas de cerámica personalizadas, como por ejemplo tazas de café, se han convertido en un artículo básico en los servicios online de impresión 3D. Pero, con sistemas de extrusión especializados, como el kit de extrusor para arcilla Clay Extruder Kit 2.0 de WASP, la cerámica es ahora también un material apto para la impresión 3D doméstica. La arcilla está compuesta por partículas de grano fino, otros minerales y una determinada cantidad de agua que confiere cierta plasticidad al material.

Cuando se imprime una pieza de cerámica, posteriormente se cuece en un horno para convertirla en cerámica sólida. El agua se evapora y las partículas se funden unas con otras, fijando la forma y aumentando la fuerza de un determinado componente. Para lograr un acabado brillante, se recubre con esmalte y luego se vuelve a cocer en el horno.

Las impresiones cerámicas en 3D se pueden hacer usando desde el humilde modelado por deposición fundida (FDM) hasta métodos más sofisticados como la estereolitografía (SLA). Los aspirantes a alfareros pueden elegir entre variedades de cristal, porcelana y carburo de silicio. La cerámica destaca por ser un material de impresión 3D resistente al calor y al desgaste, y, hoy en día, se utiliza principalmente en proyectos artísticos y para la creación de vajillas y de implantes dentales.

Tecnologías: FDM, inyección de aglutinante, SLA

Propiedades: Resistente al calor, frágil, superficie porosa, duradero

Aplicaciones: Artes plásticas, fabricación (vajillas, odontología)

Precio: €€

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Cera

Las impresiones en cera 3D no suelen ser el producto final, sino una etapa esencial en el proceso de producción. Se utilizan para crear moldes con una resolución sorprendentemente alta (0,025 mm) para la técnica de fundición a la cera perdida de componentes metálicos, que a menudo se emplea para crear joyas personalizadas a un precio comparativamente bajo. La segunda industria que utiliza este tipo de materiales de impresión 3D es la industria de la medicina dental. Puedes imprimir en 3D estructuras complejas que requieran soportes utilizando ceras con puntos de fusión diferentes y fundiendo los soportes a baja temperatura.

Tecnologías: SLA, PolyJet

Propiedades: Alta resolución, superficie lisa

Aplicaciones: Fabricación (joyería, odontología)

Precio:

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Papel

Con el laminado por depósito selectivo (SDL), el papel de copia de toda la vida ha encontrado su lugar en la impresión 3D. Las piezas fabricadas mediante SDL tienen un aspecto similar al de la madera y están totalmente coloreadas, lo que las convierte en una opción popular para la creación de maquetas arquitectónicas y otros modelos conceptuales. El inconveniente es que las piezas fabricadas mediante SDL son menos duraderas que las piezas fabricadas con otros materiales de impresión 3D y no se obtiene el mismo nivel de detalle que con materiales como las resinas PolyJet o el yeso.

Tecnologías: Laminado por depósito selectivo

Propiedades: Rentable, fácil de reciclar, totalmente coloreado

Aplicaciones: Modelos conceptuales, artes plásticas

Precio: €€

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Arenisca

Conocida como “yeso” o “multicolor”, la arenisca es una de las tecnologías de esta guía de materiales de impresión 3D capaz de crear piezas espectaculares a todo color en un solo proceso. Para mejorar la calidad de los colores y añadir dureza a tus creaciones, la pieza se recubre con una capa protectora de resina epoxi (ya que las piezas de arenisca expuestas al agua se decoloran y se convierten en un artículo blanco y fangoso). Además, los componentes de este material son tan frágiles como la porcelana. Se debe tener en cuenta la debilidad del material ya durante el proceso de diseño, y no es de extrañar, dadas estas características, que se utilice principalmente para maquetas arquitectónicas, prototipos conceptuales y proyectos de arte.

Tecnologías: FDM, inyección de aglutinante (Binder Jetting), inyección en lecho de polvo

Propiedades: Frágil, totalmente coloreado

Aplicaciones: Modelos conceptuales, artes plásticas

Precio: €€

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Resinas (fotopolímeros)

Resultados de la impresión 3D de resina cerámica de porcelana (Imagen: Nervous System)
(Imagen: Nervous System)

Los fotopolímeros son una gama de resinas líquidas que se solidifican convirtiéndose en componentes y prototipos de plástico cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV) o visible. Las dos principales tecnologías actuales son la estereolitografía (SLA) y el PolyJet. La estereolitografía funciona utilizando un láser UV que traza la forma de un objeto en la superficie de un tanque de fotopolímero, de modo que la resina se solidifica para formar una capa del objeto. Este proceso se repite para cada capa hasta que se forma el objeto completo.

El PolyJet, por su parte, aplica otro enfoque: un cabezal de impresión lanza resina sobre una cama de impresión, donde se cura instantáneamente mediante la lámpara UV instalada. Las impresoras SLA ofrecen una altura de capa de aproximadamente 0,1 mm en el mejor de los casos, mientras que el PolyJet permite imprimir en 3D con una precisión de hasta 16 micrones. Aunque ambos métodos son similares y utilizan materias primas de impresión 3D similares, difieren ampliamente en la forma en que estas se aprovechan. Todos los fotopolímeros son sensibles a la luz solar.

Impresión 3D: materiales

Resinas para estereolitografía (SLA)

Imagen de Impresión 3D: materiales: Resinas para estereolitografía (SLA)

Muchas resinas para estereolitografía (SLA) han sido diseñadas con el objetivo de simular las diferentes propiedades de los materiales “tradicionales” mencionados anteriormente. Por ejemplo, puedes encontrar un material comparable a la cera y que se utiliza para crear moldes de cera en la fundición de precisión. O, si necesitas propiedades biocompatibles, hay un termoplástico para estereolitografía que es muy similar al PLA. Otros plásticos para SLA pueden ser tan duraderos como el ABS. Incluso hay un material compuesto de impresión 3D que tiene propiedades de cerámica: tras la impresión 3D, puedes hornear la pieza y utilizarla como un artículo de cerámica.

Las resinas son una excelente opción para los modelos funcionales y conceptuales. Este material de impresión 3D es particularmente adecuado para la producción de piezas grandes en un corto periodo de tiempo, manteniendo un alto grado de detalle. Algunas resinas son incluso lo suficientemente duras para su mecanización después del curado. Además, las resinas de alta temperatura son un medio rentable para producir moldes de inyección para la producción de prototipos a pequeña escala. La popularidad de las resinas para estereolitografía se debe a que ofrecen mayor velocidad y precisión. Su inconveniente es que siguen siendo significativamente más costosas que otros materiales de esta guía de impresión 3D.

Las impresoras 3D de estereolitografía están disponibles comercialmente y también para su uso doméstico y en pequeñas oficinas. Ofrecen una interesante gama de materiales de impresión 3D semiprofesionales.

Tecnologías: Estereolitografía (SLA)

Propiedades: Superficie lisa, relativamente flexible

Aplicaciones: Modelos conceptuales, modelos funcionales, artes plásticas, herramientas (prototipos)

Precio: €€€

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Impresión 3D: materiales

Resinas PolyJet

Imagen de Impresión 3D: materiales: Resinas PolyJet
(Source: Printshow)

Al igual que las resinas para estereolitografía, los materiales para procesos de PolyJet simulan diferentes propiedades de los materiales de impresión 3D “tradicionales”. La mayoría de los materiales disponibles tienen nombres bastante descriptivos. El rigur, por ejemplo, es un material diseñado para tener una gran dureza. También se denomina “propileno simulado” por sus similitudes con este material en cuanto al acabado superficial y la funcionalidad. Una gama de materiales de impresión 3D se comercializa como “ABS digital” porque se trata de materiales resistentes al calor y, a la vez, muy duros. Los materiales “parecidos al caucho” están diseñados para crear superficies antideslizantes y para amortiguar las vibraciones sobre el moldeo. Dada la amplia gama existente, hemos decidido no adentrarnos en una explicación detallada de cada tipo de resina PolyJet.

Sin embargo, la mayor diferencia entre las resinas PolyJet y SLA radica en la capacidad de producir lo que Stratasys denomina “materiales digitales”. Se trata de la combinación de hasta tres materiales de impresión 3D para crear materiales nuevos y personalizados con una mezcla óptima de propiedades (durabilidad, resistencia al calor, transparencia, etc.) para una pieza determinada y con toda la gama de colores. Esta posibilidad abre el camino a muchas aplicaciones nuevas. Mientras que otros materiales de esta guía de impresión 3D pueden ofrecer, en el producto acabado, una aproximación visual al material real, las piezas de PolyJet también pueden simular de forma convincente su tacto y sensación.

Las resinas PolyJet son una excelente opción para crear prototipos de color de productos de consumo, para realizar pruebas entre grupos de consumidores. Dependiendo de los materiales de impresión 3D elegidos y de la aplicación deseada, es posible producir modelos funcionales utilizando estos materiales, como por ejemplo para pruebas de forma y ajuste. Además, las resinas PolyJet son los únicos materiales de impresión 3D capaces de simular piezas sobremoldeadas. Algunas variedades de resina PolyJet son adecuadas para la fabricación de moldes, y otras se utilizan para piezas de alta resolución ideales para la creación de prototipos visuales, maquetas y accesorios.

Tecnologías: PolyJet

Propiedades: Alta resolución, superficie lisa, flexible, resistente al calor, transparente

Aplicaciones: Modelos conceptuales, artes plásticas, joyería, fabricación médica, herramientas (prototipos)

Precio: €€€

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Licencia: El texto del artículo "Material de impresión 3D: la guía definitiva" de All3DP está bajo una licencia de Atribución 4.0 CC BY 4.0..

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