Guía para imprimir piezas transparentes en 3D

 

La impresión 3D por estereolitografía (SLA) puede crear objetos translúcidos que, con algo de posacabado, pueden alcanzar la transparencia óptica.

La última impresora 3D SLA de Formlabs, la Form 3, ha dado un paso más allá en lo que respecta a la transparencia al utilizar un tanque de resina flexible que reduce las fuerzas de separación, lo que da como resultado piezas transparentes con un acabado liso de la superficie. La impresión de modelos en 3D en la Form 3 con la Clear Resin es una excelente opción para fabricar piezas que deban ser translúcidas y, con el posacabado adecuado, transparentes.

Utiliza los siguientes métodos de acabado para fabricar piezas impresas en 3D transparentes para toda una gama de aplicaciones, desde sistemas ópticos hasta conductos de iluminación o aplicaciones con funciones hidráulicas. Los métodos van desde soluciones rápidas para crear piezas con un buen grado de transparencia hasta técnicas específicas para crear piezas con transparencia óptica.

Las impresiones 3D translúcidas y transparentes son ideales para crear prototipos translúcidos, mostrar cavidades y detalles internos, incluir luces LED o crear ventanas. Tanto Formlabs como nuestros clientes han empleado la Clear Resin para crear lentes con transparencia óptica total para una cámara completamente impresa en 3Dplacas para una instalación de lentes Frensel en Times Square, conductos de iluminaciónprismasdispositivos multifluídicos y mucho más.

El ingeniero de aplicaciones Amos Dudley de Formlabs diseñó e imprimió en 3D una lente para una cámara impresa totalmente en 3D.


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Métodos para el posacabado de piezas transparentes impresas en 3D

Hemos sometido a ensayo distintas técnicas para posacabar piezas impresas en 3D con la Clear Resin. En este artículo, vamos a hablar del lijado manual, el revestimiento transparente y el goteo de resina. Cada opción de acabado requiere distintos niveles de esfuerzo, dependiendo del nivel de transparencia y de acabado de la superficie que exija tu pieza.

Lijado y pulido manual

Aplicaciones: el revestimiento con aerosoles es una manera rápida y sencilla de mejorar la claridad de las piezas sin reducir demasiado el nivel de detalle. Este método es efectivo para cualquier tipo de modelo, ya que puede revestir detalles complejos que pueden resultar difíciles de alcanzar con el lijado y el pulido habituales.

El revestimiento transparente ayuda a ocultar las líneas de capa y protege las piezas de la exposición a los rayos UV, que pueden amarillear las piezas y producir un poscurado no deseado. Si buscas un acabado de la superficie suave y similar al cristal, lija y pule la pieza manualmente antes del revestimiento: cuanto más lijes la pieza antes de aplicar el revestimiento transparente, mejor será la claridad. Este paso adicional es fantástico para el posacabado de prototipos que se asemejan a plásticos completamente transparentes, como embalajes, botellas y microfluidos.

Instrucciones: hay diversas opciones para aplicar un revestimiento transparente, desde aerosoles de bajo coste hasta productos que requieren un lugar de trabajo y herramientas específicos.

  • Pinturas en aerosol de uso general para revestimientos transparentes: las opciones van desde productos decentes y de bajo coste, como Rustoleum Painter’s Touch 2X, hasta aerosoles asequibles de calidad más alta, como Spray Max 2k Clear Glamor.
  • Aerosoles para automóviles: productos como Lesonal Universal Clear, un revestimiento transparente acrílico con un alto contenido en sólidos, ofrecen un alto nivel de brillo y están diseñados para su uso en un ambiente seco y con altas temperaturas, pero requieren una pistola rociadora y un espacio específico de aplicación. Lesonal Universal Clear y otros aerosoles similares requieren una capa de base.

Para aplicar el revestimiento con aerosoles, empieza con una pieza limpia y seca que ya hayas lavado en alcohol isopropílico. No poscures la pieza antes de rociarla con el aerosol, ya que esto hará que se amarillee. Deja que la pieza se seque al aire. Cuando esté completamente seca, aplica dos o tres capas con el aerosol en un entorno libre de polvo.

Hay talleres de carrocería que pueden aplicar el revestimiento en tu lugar previo pago con un aerosol como Lesonal Universal Clear. Por lo general, estos talleres utilizan un disolvente suave, como nafta, para limpiar y preparar la superficie de la pieza antes de pintarla.

Hemos sometido a ensayo varios métodos para pulir piezas transparentes en 3D, desde el lijado manual hasta el revestimiento con aerosoles y el goteo de resina.

Revestimiento con aerosoles

Applications: Spray coating is an easy, fast way to improve the clarity of parts without much reduction in detail. This method is effective for all kinds of models, as it's able to coat complex details that may be hard to reach with regular sanding and polishing.

Clear coating alone helps to conceal layer lines and protect parts from UV exposure, which can cause yellowing and unintended post-curing. If you’re looking for a smooth, glass-like surface finish, perform the manual sanding and polishing technique prior to coating; the more sanding that comes before clear coating, the better the clarity. This additional step is great for post-processing prototypes that look like fully transparent plastic, e.g., packaging, bottles, and microfluidics.

Instructions: There are several options for clear coating, from inexpensive sprays to products that require a dedicated room and tools.

  • General purpose clear coat spray paints: Options range from decent, very inexpensive options like Rustoleum Painter’s Touch 2X to affordable higher quality sprays like Spray Max 2k Clear Glamor.
  • Automotive sprays: Products like Lesonal Universal Clear, a high-solids acrylic urethane clearcoat, offer very high gloss and are designed for air-dry and baking conditions, but require a spray gun and dedicated space for spraying. Lesonal Universal Clear and similar sprays require a base coat.

For spray coating, start with a clean, dry part already washed in isopropyl alcohol (IPA). Do not post-cure the part ahead of spraying, as this can cause yellowing. Let the part air dry. Once it’s completely dry, apply two to three spray coats in a dust-free environment.

For a fee, auto body shops may do the coating for you with a spray like Lesonal Universal Clear. In most cases, these shops will use a light solvent, like naptha to clean and prepare the part’s surface prior to painting.

Para una instalación en Times Square, Window to the Heart, los equipos de Formlabs y de Aranda/Lasch trabajaron con un taller de carrocería para rociar cada pieza con Lesonal Universal Clear.

For an installation in Times Square, Window to the Heart, the Formlabs and Aranda/Lasch teams worked with an auto body shop to spray coat each tile in Lesonal Universal Clear.

Revestimiento de resina

Aplicaciones: este método funciona mejor cuando necesitas piezas muy transparentes y solo funciona en superficies planas o casi planas, como lentes o ventanas en el interior de una pieza.

El goteo de resina da como resultado piezas extremadamente suaves, con reflejos transparentes y nítidos en la superficie.

Esta técnica se puede emplear para obtener un acabado aún más suave en piezas impresas con otros materiales SLA, aunque puede reducir el nivel de detalle.

Instrucciones: aplica gotas de Clear Resin a la pieza con una jeringa o dejando que la pieza gotee, dependiendo de tus preferencias. La resina viscosa llena las capas y los arañazos de la pieza, formando así una superficie suave.

La capa de resina debería ser lo más fina posible, si bien debe eliminar las líneas de capa. Elimina las burbujas con la ayuda de una jeringa.  Poscura la pieza por completo con los ajustes adecuados y repite el proceso por el otro lado, tanto el goteo como el poscurado.

Tres fases del posacabado de unas lentes con goteo de resina. La lente final es la pieza de la izquierda.

Nota: el proceso de goteo altera ligeramente la distancia focal de las lentes. Para la lente de nuestra cámara impresa en 3D, el ingeniero de aplicaciones Amos Dudley de Formlabs diseñó e imprimió un dispositivo para someter a ensayo la lente.

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