Aunque las piezas impresas en 3D tienen muchas ventajas, entre ellas no suele contarse que sean resistentes al agua. Dedicar algo de tiempo a proteger tus impresiones ante el contacto con el agua puede hacer que duren más y evitarles daños. Para ello, solo hay que seguir unos sencillos pasos.
Existe cierta confusión sobre lo que significa «resistente al agua», así que vamos a aclararlo de inmediato. Básicamente, hay dos conceptos: resistente al agua e impermeable, y son diferentes. «Resistente al agua» significa que el agua no afectará a la pieza, mientras que «impermeable» significa que el agua no puede entrar ni salir de la pieza. En la práctica, es posible que desees que una impresión sea resistente al agua si va a estar expuesta a la lluvia o a un clima húmedo. Que el agua entre en ella o no, siempre que no la dañe, es irrelevante.
Por ejemplo, si se imprimiera en 3D una pieza de automóvil (por ejemplo, parte de un parachoques), no es necesario que sea impermeable, pero sí debe ser resistente al agua para que no se degrade por la exposición a la lluvia. Por otro lado, si imprimieras una botella de agua, debería ser impermeable para que resulte estanca y retenga el líquido.
En este artículo, nos centraremos en cómo lograr que tus impresiones en 3D sean resistentes al agua. Te mostraremos diferentes métodos, como la selección de los materiales, la configuración del programa de corte, el posprocesamiento y las pruebas. ¡Vamos allá!
Algunos materiales son más vulnerables que otros a las reacciones químicas y a las deformaciones, lo que puede dar lugar a piezas no resistentes al agua. Si un material reacciona con el agua, lo más probable es que una impresión 3D hecha con ese material se deforme en un entorno húmedo o cuando entre en contacto con dicho elemento. Por lo tanto, la selección del material es el primer aspecto que debes tener en cuenta, aunque no el único.
Si bien ciertos materiales pueden estar etiquetados como resistentes al agua, es posible que las piezas fabricadas con ellos no lo sean.
Si estás imprimiendo mediante modelado por deposición fundida (FDM), lo más probable es que te plantees trabajar con tres materiales principales: PLA, ABS y PETG. Aunque es menos común, el polipropileno (PP) es otro material a tener en cuenta, debido a sus características de resistencia al agua. Echemos un vistazo a todos ellos.
Al decidir el material adecuado para cada situación, es esencial tener en cuenta las condiciones a las que puede estar expuesta la pieza (y con qué frecuencia).
Si tienes previsto utilizar una pieza impresa en 3D para cualquier uso que suponga que entre en contacto con alimentos o bebidas, debes utilizar un material seguro para el contacto con alimentos, como el PP o el PETG, pero no el ABS o el ASA. Antes de imprimir tu pieza, asegúrate de que el fabricante de ese filamento específico haya indicado que es seguro para el contacto con alimentos.
La resistencia al calor no tiene nada que ver con la resistencia al agua de una impresión, pero, dependiendo de la aplicación que tengas previsto darle, podría ser relevante. Por ejemplo, las piezas aptas para el lavavajillas están sometidas a temperaturas extremas y a mucha agua, por lo que la selección del material es especialmente importante. Asegúrate de elegir un material resistente tanto al agua como al calor, por ejemplo, ABS o PETG.
Las piezas expuestas a largos periodos de luz solar pueden perder el color y volverse frágiles. La adición de agua puede acelerar este efecto, así que si piensas imprimir objetos para tu jardín o accesorios para bicicleta, es recomendable cambiar el PLA por un material más resistente, como el ASA.
Uno de los factores más importantes en el caso de las impresiones en 3D es la forma en que se cortan y con qué ajustes. Entre otras cosas, los ajustes determinan lo apretada, llena y protegida que está una pieza impresa en 3D, lo que a su vez puede influir en su vulnerabilidad en contacto con agua.
Ten en cuenta que, aunque los ajustes del programa de corte desempeñan un papel importante en la resistencia de una impresión 3D, algunos modelos son más difíciles de proteger del agua que otros. Así ocurre con los modelos complejos y con muchos detalles, así que asegúrate de que tu modelo sea lo más simple posible.
Una vez que hayas adaptado tu modelo en consecuencia, es hora de jugar con los ajustes de impresión. A continuación, te mostramos los más importantes que debes tener en cuenta.
La sobreextrusión intencionada de tus impresiones puede hacer que las piezas sean más resistentes al agua, ya que se reduce la presencia de huecos en la pieza. Para lograr este efecto, puedes aumentar el multiplicador de extrusión, también llamado a veces «velocidad de flujo», en tu slicer.
También querrás que las múltiples capas de tu impresión se adhieran mejor entre sí. Para ello, puedes aumentar la temperatura. Dicho aumento de la temperatura también puede ayudar con la sobreextrusión.
Debes aumentar el número de paredes que utilizas en una impresión. El ajuste de esta configuración añade más de un límite, que encierra la parte rellenada de la impresión 3D. Tres paredes es un buen punto de partida, pero este valor debe aumentar en función de las condiciones a las que vaya a estar expuesta la pieza y del material que utilices.
Por ejemplo, si el hecho de que la pieza gotee agua puede causar daños en tus otras pertenencias, no es mala idea aumentar el número de paredes. Si optas por un material menos resistente, como el PLA, será más importante que aumentes el número de paredes que en el caso de un material más resistente, como el PP.
Además, considera la posibilidad de utilizar un mayor porcentaje de relleno. Esto creará impresiones más compactas, lo que podría ayudar a mantener su forma y estructura.
Aunque no es un ajuste del programa de corte en sí, un cabezal más ancho puede ayudar a que las piezas sean más resistentes al agua. Un cabezal más ancho implica que las líneas extruidas son más gruesas, incluyendo las paredes de las piezas. Independientemente del número de paredes, que sean más gruesas supone menos posibilidades de que, durante la impresión, se impriman accidentalmente lo suficientemente finas como para formar agujeros o huecos. Por supuesto, con o sin un cabezal más grueso, la presencia de más paredes ayuda a impermeabilizar una impresión.
Reducir la altura de capa puede mejorar la resistencia al agua de una impresión, ya que crea capas más densamente empaquetadas que son mejores para mantener el agua fuera. Una altura de capa menor también puede mejorar la adherencia de las capas, por lo que, aunque lleve un poco más de tiempo de impresión, el resultado final será un objeto menos propenso a agrietarse y tener fugas.
El posprocesamiento es una de las mejores maneras de hacer que una pieza impresa en 3D sea resistente al agua. El alisado de las capas, en particular, puede dar grandes resultados en este sentido. Esta operación funde las capas entre sí, eliminando los huecos de las líneas entre capas y creando un sellado más hermético de todo el contorno de la pieza.
El alisado de las capas puede realizarse de varias maneras, pero la técnica principal consiste en aplicar un disolvente a una impresión soluble. Algunos materiales son solubles a ciertos productos químicos. Por ejemplo, el ABS se disuelve en contacto con la acetona.
Ahora que has creado tu impresión, sería una buena idea probarla. No asumas que, siguiendo las recomendaciones anteriores, obtendrás automáticamente una pieza resistente al agua.
Probar tu impresión puede resultar un poco complicado, también en función de la geometría de tu diseño. Si la pieza puede contener más o menos un vaso de agua (tanto si ese es el fin previsto como si no), prueba a llenarla de agua y marca exactamente dónde se encuentra la línea del agua. Asegúrate de mantener la pieza en una zona fresca y a la sombra, y vigílala durante el día siguiente para ver si la línea desciende significativamente. Si es así, claramente hay una fuga de agua.
Si tu pieza no retiene el agua, ponla en una balanza y anota el peso en seco. Después, deja la pieza en remojo en una bañera con agua durante un día. Transcurrido ese tiempo, seca bien la superficie de la pieza y vuelve a pesarla. Si tu pieza pesa mucho más ahora que hace un día, es probable que esté empapada de agua.
Si tu pieza ha resultado no ser resistente al agual, te sugerimos que vuelvas a revisar las recomendaciones anteriores: ajusta la configuración de tu slicer, aplica un sellado epoxi uniforme u otros métodos de posprocesamiento, o, si es posible, utiliza un material totalmente distinto.
También podría tratarse de un problema de impresión, así que asegúrate de que todos los sistemas de tu impresora 3D funcionen correctamente. Para obtener algunos consejos, consulta nuestro artículo sobre la resolución de problemas de impresión 3D.
Licencia: El texto del artículo "Cómo crear impresiones 3D resistentes al agua" de All3DP está bajo una licencia de Atribución 4.0 CC BY 4.0..