Guía de poscurado y acabado de impresiones 3D de resina por estereolitografía (SLA)

El paso fundamental en cualquier proceso de trabajo de posacabado para SLA es eliminar la resina sobrante que haya sobre la superficie de las piezas mediante un lavado con alcohol o éter. Este paso de lavado se puede realizar de forma manual introduciendo las piezas en la disolución o se puede utilizar una máquina automatizada que agite el líquido durante una cantidad de tiempo predeterminada. Abajo daremos los detalles del proceso de lavado más eficaz. Este paso prepara a las piezas para procesos secundarios como el pintado, el tinte, el alisado o el pulido. 

Consejos para el lavado de piezas de resina impresas en 3D:

• Formlabs recomienda lavar las piezas impresas mediante SLA con la Resin Washing Solution de Formlabs, alcohol isopropílico o éter monometílico de tripropilenglicol. El alcohol isopropílico es la solución más conocida y utilizada para lavar piezas impresas de resina, mientras que la Resin Washing Solution de Formlabs es una alternativa no inflamable que es lo suficientemente segura para cualquier espacio de trabajo y puede disolver el doble de resina antes de quedar saturada, con lo que reduce el coste por pieza lavada.
• La Form Wash y la Form Wash L agitan automáticamente el líquido para limpiar las piezas de forma eficaz, incluso las que tienen canales, relieves cóncavos o texturas en su superficie. Si usas una solución manual, mueve el líquido tú mismo para obtener el mismo resultado. Al crear diseños con canales estrechos, como los de microfluídica, puede que sea necesaria una jeringuilla para limpiar la resina interna e impedir que esta bloquee los canales.
• Es posible que algunas piezas necesiten dos lavados en alcohol isopropílico o éter monometílico de tripropilenglicol para estar del todo limpias. Muchas instalaciones dedicadas a imprimir piezas en grandes cantidades cuentan con un lavado "limpio" y un lavado "sucio", para hacer que este paso sea todavía más eficiente. Todas las piezas se lavan primero en el lavado "sucio" (que puede ser una disolución en la que se bañan manualmente las piezas), antes de pasar a una limpieza más extrema en alcohol isopropílico más nuevo (a menudo, este lavado "limpio" es la Form Wash o la Form Wash L). 
• Para automatizar el lavado y el enjuagado de tus piezas impresas, Formlabs recomienda la Form Wash para acompañar las impresoras de escritorio de Formlabs y recomienda la Form Wash L para las impresoras SLA de gran formato.
• Ciertos materiales se pueden lavar juntos, mientras que otros se deberían lavar por separado para evitar que las partículas disueltas en el alcohol isopropílico afecten al color, el acabado o el rendimiento de los demás materiales. La tabla de abajo detalla cuáles de las resinas se deberían agrupar para obtener resultados óptimos y para cumplir las recomendaciones de biocompatibilidad.

^{*La Silicone 40A Resin se debe lavar en una mezcla de un 80 % de alcohol isopropílico y un 20 % de acetato de n-butilo. Si utilizas la Form Wash, vierte una botella de 2 l de acetato de n-butilo en la cubeta de lavado y, a continuación, añade alcohol isopropílico hasta alcanzar la línea de llenado máximo. ** La Alumina 4N Resin requiere un lavado propio, por separado. No permitas que las piezas de Alumina 4N Resin entren en contacto con agua o alcohol isopropílico, ya que esto provocará grietas. Lava únicamente la Alumina 4N Resin en la Ceramic Wash Solution.}

Cuando una pieza impresa mediante SLA termina de imprimirse, es posible que la reacción de polimerización no se haya completado. Esto significa que habrá piezas que no hayan alcanzado las propiedades finales de sus materiales y puede que no funcionen como se espera, especialmente las piezas duras que se vean sometidas a esfuerzos. Exponer la impresión a la luz y al calor, que es lo que se conoce como poscurado, ayudará a solidificar las propiedades de su material.

Consejos para el curado de piezas de resina impresas en 3D:

• El poscurado es opcional para las resinas estándar. Otros tipos de resina, como la Rigid 10K Resin, requieren un poscurado para alcanzar sus propiedades mecánicas óptimas.
• En el caso de los materiales biocompatibles, el poscurado es necesario para cumplir las normas de seguridad determinadas por los organismos normativos. 
• Cada material debería exponerse al proceso de curado durante un período de tiempo determinado. Puedes ver los tiempos de curado para cada resina aquí.

La Form Cure y la Form Cure L, las dos primeras soluciones de poscurado de Formlabs para las impresoras 3D SLA de escritorio y de gran formato, están diseñadas para el poscurado rápido y uniforme de impresiones realizadas con resinas de Formlabs. Con la Form Cure y la Form Cure L, las piezas impresas en 3D mediante SLA se pueden poscurar con la longitud de onda exacta, a temperaturas distintas y durante diversos períodos de tiempo.

Lijar las piezas impresas en 3D es a menudo el mejor método para alisar bordes, quitar defectos y librarse de las marcas que hayan dejado los soportes. El lijado a mano es el más efectivo para las formas simples, pero puede ser difícil o casi imposible lijar los objetos complejos con depresiones profundas o soportes internos. En estos casos, podría ser más eficaz realizar un granallado o un pulido. 

La mejor manera de lijar piezas impresas mediante SLA es comenzar con un papel de lija que tenga un número de grano bajo y pasar poco a poco a niveles de grano más fino. Por ejemplo, las piezas impresas en 3D mediante SLA se pueden lijar para ser suaves y brillantes con un papel de lija de grano 3000. Aumenta el grano poco a poco, puliendo y suavizando la pieza hasta que alcance la textura deseada. Al llegar al número de grano 12 000, las piezas deberían volverse reflectantes. Si tienes problemas, lija tu pieza bajo un chorro de agua o con un papel de lija húmedo. Esto puede ayudar a crear una superficie suave en piezas ásperas.

Las piezas impresas mediante SLA salen de la base de impresión con menos líneas de capa que las piezas impresas con otros procesos, como el modelado por deposición fundida (FDM). A menudo, las líneas de capa en las impresiones 3D con resina no se notan. Esto significa que las impresiones por FDM suelen requerir bastante más lijado para alisar las piezas. Dicho eso, si necesitas un acabado liso y brillante como el del vidrio, la SLA requiere lijado para eliminar del todo los restos de las capas, especialmente en piezas esféricas. Aumentar el grano del papel de lija lentamente te permitirá eliminar o reducir las líneas de capa a un nivel minúsculo en cualquier pieza impresa mediante SLA. 

El motivo más común para lijar piezas impresas en 3D es eliminar las marcas de los soportes. A medida que ganes confianza al imprimir en 3D, puede que valga la pena invertir más tiempo durante la preparación de la impresión en inclinar las impresiones 3D de forma que se eliminen o reduzcan los soportes de las partes más importantes de las piezas. Por ejemplo, si estás imprimiendo un busto o modelo, con frecuencia es posible orientar la pieza de manera que la cara del modelo no requiera soportes. Esto hará que el proceso de lijado sea mucho más fácil. 

Una vez que estés contento con el proceso de lijado, se puede usar un paño básico de microfibras para eliminar cualquier pequeña imperfección, así como el polvo del papel de lija que se quede en la superficie de la impresión. 

Si vas a realizar una cantidad significativa de lijado sobre una única pieza, hemos descubierto que frotar la pieza con aceite mineral después de un lavado puede crear un acabado de la superficie muy suave y liso. Como la mayoría de las técnicas, el aceite mineral puede producir o no beneficios notables para tu impresión en función de la geometría de la pieza; puede que tengas que probar a lijar varias piezas antes de encontrar la técnica de acabado perfecta. 

Para quien busque piezas de SLA precisas y de alta calidad, ofrecemos las Finishing Tools de Formlabs, una selección de productos diseñados para optimizar el proceso de trabajo del posacabado para SLA y ayudar a los usuarios a obtener un acabado de la superficie superior, planos y bordes perfectamente lisos y un aspecto mejorado, reduciendo el tiempo de trabajo manual y el coste por pieza.

Los procesos de alisado, revestimiento y coloreado pueden añadir tanto ventajas mecánicas como mejoras estéticas a las piezas impresas en 3D mediante SLA. Cada uno de estos procesos tiene sus propias ventajas y desventajas y puede afectar a distintas propiedades de los materiales en diferente medida. A la hora de considerar estos procesos de trabajo, incluida la decisión entre subcontratar el trabajo o incorporar el equipo y las capacidades necesarias en tu propia empresa, ten en cuenta los costes de la inversión y la habilidad necesaria para llevarlo todo a cabo.

El resumen que ofrecemos a continuación muestra los obstáculos a los que se enfrentan las técnicas avanzadas de posacabado para piezas impresas mediante SLA y los potenciales resultados.

Estos pasos pueden realizarse uno detrás de otro para obtener múltiples cualidades. En este artículo, hablaremos de cada opción por separado. Si te interesa combinar técnicas de posacabado para obtener un resultado específico, contacta con nuestro equipo para hablar con un especialista que te pueda asesorar acerca de tu caso de uso.

Con ciertas resinas, un granallado puede ayudar a alisar la superficie y llegar incluso a mejorar las propiedades mecánicas del material. En ensayos realizados con piezas de Rigid 10K Resin antes y después de un granallado, el alargamiento de rotura mejoró un 70 %, la resistencia a la rotura por tracción mejoró un 35 % y la resistencia al impacto mejoró un 180 %.

Las soluciones de granallado manuales han estado disponibles desde hace años y son adecuadas para aplicaciones de producción de bajo volumen o situaciones en las que es necesario realizar un granallado una o dos veces a la semana para piezas de gran tamaño. Las granalladoras manuales son asequibles y no requieren una infraestructura compleja. 

Para volúmenes de piezas mayores, Formlabs ofrece la Fuse Blast, que es la primera solución de granallado automatizada del mercado que tiene un precio asequible. Está diseñada para completar el ecosistema de impresión 3D por sinterizado selectivo por láser (SLS) de la serie Fuse, pero se puede utilizar también como granalladora para impresiones de SLA.