La impresión 3D por estereolitografía (SLA) se ha vuelto muy popular por su capacidad de producir prototipos y piezas de alta precisión, isotrópicos y estancos con un catálogo de materiales avanzados que permiten obtener detalles precisos y un acabado de la superficie liso.
Sin embargo, las piezas no salen de la impresora completamente terminadas: en muchos casos requieren posacabado. Mientras que las piezas que salen de la base de impresión ya están listas para su uso y son lisas, unos toques extra de acabado las harán adecuadas para una amplia gama de aplicaciones.
En esta guía, mostraremos todo lo que necesitas saber sobre el posacabado de las piezas de SLA, con procesos como el lavado en alcohol isopropílico, el poscurado con luz y calor, el pintado, el lijado, etc.
Introducción a la impresión 3D con la estereolitografía (SLA) de sobremesa
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Posacabado de impresiones
Lavado
Muchos usuarios quieren saber cómo pintar las impresiones 3D SLA o cómo alisarlas y pulirlas para crear modelos bonitos para los clientes. Para hacer esto, las piezas deben lavarse para quitar la resina pegajosa y sobrante de la superficie. No lavar las piezas correctamente las dejará pegajosas y feas, así que el posacabado es vital para que la impresión 3D concluya con éxito.
Consejos para lavar piezas impresas mediante SLA:
- Formlabs recomienda lavar las piezas impresas mediante SLA en alcohol isopropílico o éter monometílico de tripropilenglicol. La mayoría de los usuarios piensan que el alcohol isopropílico es más eficaz para lavar las piezas. Las soluciones de alcohol ispropílico solo pueden comprarse en cantidades grandes, así que deberías prepararte para almacenar el alcohol sobrante para usarlo en el futuro. Comprueba la disponibilidad a nivel local antes de decidir la mejor forma de proceder.
- Las piezas deberían moverse en el disolvente y mojarse completamente con él para un lavado óptimo.
- Las piezas deberían lavarse antes de eliminar los soportes.
- Al crear diseños con canales estrechos, como los de microfluídica, puede que sea necesaria una jeringuilla para limpiar la resina interna y 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. Antes del acabado, recomendamos lavarlas en agua. Deberías usar tu propio criterio para decidir si la pieza está limpia del todo.
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.
Curado
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 sus materiales.
Consejos para curar piezas impresas mediante SLA:
- El poscurado es opcional para las resinas estándar. Otros tipos de resina requieren un poscurado para alcanzar sus propiedades mecánicas ópticas.
- 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 poscurado 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.
Guía de poscurado de las impresiones 3D por estereolitografía (SLA)
En este libro blanco, aprenderás las nociones básicas del poscurado y cómo afinar tu proceso para ahorrar tiempo y obtener un rendimiento óptimo.
Lijado
Nix, una empresa ubicada en Ontario, lija una pieza impresa en 3D mediante SLA con la Clear Resin.
Lijar las piezas impresas en 3D mediante SLA es a menudo el mejor método para alisar bordes, quitar defectos y librarse de cualquier marca de los soportes que quede. El lijado a mano es el más efectivo para las formas simples, pero puede ser difícil o imposible lijar los objetos complejos con depresiones profundas o soportes internos.
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 FDM. A menudo, las líneas de capa en las piezas impresas por SLA no se notan. Esto significa que las impresiones por FDM suelen requerir más lijado para pulir 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.
Pintado
Un ejemplo de una pieza impresa en 3D mediante SLA y pintada con pintura acrílica.
Impresión con resina teñida: Este proceso requiere tomar 1 l de Clear Resin y teñirla, normalmente con tinta al alcohol, para crear un color personalizado. La Clear Resin modificada puede ponerse en una impresora 3D para su uso y la pieza se imprimirá con el color nuevo que has creado. Las tintas al alcohol se disuelven completamente en la Clear Resin, lo que la convierte en el colorante ideal para que tu impresión tenga colores uniformes. Si vas a pintar las piezas impresas en 3D con resina teñida, ten en cuenta que te conviene usar una solución de lavado diferente para estas piezas, ya que la resina coloreada se disolverá en el lavado. Etiqueta tus soluciones de lavado para controlar qué tipos de tintes ya has usado y asegurarte de que no lavas por accidente una pieza de White Resin en agua que contiene un tinte oscuro.
Clear Resin mezclada con tinta al alcohol.
Consejo: El Color Kit de Formlabs es un paquete de mezclado de colores estándar ofrecido por Formlabs. El Color Kit permite imprimir en 3D con una gran variedad de colores que te ahorran tener que realizar trabajos de acabado y pintura de forma manual. Para ver cómo funciona el kit para colorear, mira el vídeo que te ofrecemos a continuación.
Para ver el Color Kit en acción, mira cómo birdkids desarrolló un nuevo producto utilizando la impresión 3D con una amplia gama de materiales, incluido el Color Kit, para crear un prototipo de la paleta de colores del nuevo producto.
Teñido de las piezas de SLA después de la impresión: Si quieres teñir tus piezas sin mezclar todo un lote de material teñido, puedes aplicar el tinte después de la impresión. Puedes introducir regiones de interés en distintas disoluciones de tinte para obtener piezas de varios colores.
Ciertas resinas van a ser más fácil de teñir que otras, como la Clear Resin y la Elastic Resin. Una vez más, recomendamos crear una solución de tinta al alcohol y remojar en la solución las piezas impresas, con los soportes.
Una ventaja de colorear las piezas impresas en 3D con resina teñida es que no necesitas cambiar el color de un litro entero de resina. En cambio, puedes imprimir varias piezas en Clear Resin y teñirlas de colores distintos. Las piezas impresas en 3D teñidas también son mucho más fáciles de limpiar con alcohol isopropílico ya que no requieren un lavado de alcohol isopropílico específico para ellas.
Pintado con pintura acrílica: Es posible que la única forma de añadir algo de color a modelos complejos con detalles complicados sea utilizar pintura. Aunque este proceso puede resultar largo y el resultado depende de tu habilidad para la pintura, ofrece una mayor libertad artística a los usuarios. Teñir las piezas de SLA después de imprimirlas o usar los kits de color de Formlabs requerirá una unidad de lavado separada y exclusiva para no contaminar otras piezas. Pintar con pintura acrílica elimina este problema, ya que las piezas pueden lavarse y curarse con normalidad y después se pueden pintar una vez que se hayan secado.
Un pintor capacitado puede dar mucha vida a las piezas usando la pintura acrílica.
Pintura en aerosol: La pintura en aerosol puede crear superficies lisas y profundos matices de colores y es muy eficiente para las impresiones grandes o planas. En las manos de un usuario habilidoso, las piezas impresas en 3D pueden pintarse rápidamente con aerosoles. La mejor técnica para pintar con aerosoles es usar varias capas finas, idealmente en una sola sesión. Los productos de imprimación en aerosol son la mejor opción para pintar tus piezas impresas, porque cubren rápidamente la superficie con una capa uniforme. Recomendamos leer la guía de Formlabs "Cómo preparar y pintar las piezas impresas en 3D" para obtener un tutorial paso a paso sobre las buenas prácticas para pintar piezas impresas en 3D mediante SLA.
Revestimiento
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.
Si las piezas se crean para impresionar, hay un paso alternativo que los usuarios pueden dar en el proceso de pulido. Para pulir del todo las piezas impresas en 3D mediante SLA, puede que quieras darles un recubrimiento en lugar de utilizar uno de los métodos de pintado mencionados anteriormente. En general, un revestimiento en aerosol es lo mejor para que las piezas tengan un acabado brillante. Los revestimientos con aerosoles solo deberían aplicarse una vez que la pieza se haya lijado meticulosamente.
Cuando se revisten las piezas impresas en 3D, se recomienda saltarse el proceso de curado para la Clear Resin ya que a veces puede provocar un amarilleamiento de las piezas. Si la pieza que estás revistiendo se va a utilizar por motivos estéticos, puede que no sea necesario curarla para resaltar sus propiedades mecánicas. En lugar de curarla, la pieza debería dejarse secar al aire después de un lavado con alcohol isopropílico y agua. Cuando esté completamente seca, aplica dos o tres capas con el aerosol en un entorno libre de polvo.
Galvanizado
El revestimiento también puede abrir nuevas vías para usar piezas impresas en 3D. Una de ellas es galvanizar las piezas para cambiar y mejorar su utilidad. El galvanizado es un proceso electroquímico en los que se depositan iones de metal en una capa fina en la superficie de la pieza. Galvanizar las superficies refuerza significativamente las piezas subyacentes y mejora la resistencia material al desgaste, a la exposición a luz ultravioleta y a la corrosión. Esto es excelente para las piezas de uso final y es una alternativa a la impresión 3D de metal.
¿Quieres ver el galvanizado en acción? Volkswagen imprimió tapacubos en una impresora 3D SLA de escritorio usando la Clear Resin y después los galvanizó con una capa de níquel de 0,01 centímetros de grosor. Las piezas resultantes tienen el mismo aspecto y producen la misma sensación que el metal, pero se podían fabricar rápidamente conforme iban evolucionando los diseños con restricciones mínimas respecto a su geometría.
Más información sobre la impresión 3D SLA
El posacabado de las piezas de SLA no es una tarea complicada. Tras unas cuantas impresiones, la mayoría de los usuarios ya tienen facilidad para lavar, poscurar, pintar y lijar. Darle vida a tu creación nunca ha sido tan fácil gracias a la impresión 3D de escritorio rentable y el conocimiento de cómo posacabar tus piezas.
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