El alisado con vapor es un paso de posacabado común que se lleva a cabo con las piezas impresas en 3D mediante sinterizado selectivo por láser (SLS) para mejorar su porosidad, reducir la rugosidad y mejorar su aspecto y su tacto. Mediante el alisado con vapor, las piezas de SLS pueden obtener una calidad de la superficie y una durabilidad comparables a las de las piezas moldeadas por inyección, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de uso final.
Formlabs colaboró con Additive Manufacturing Technologies (AMT) para poner a prueba los resultados del alisado con vapor en piezas impresas con la impresora 3D SLS Fuse 1+ 30W de Formlabs, usando nuestros populares polvos para SLS: el Nylon 12 Powder, el Nylon 11 Powder, el TPU 90A Powder, el Nylon 11 CF Powder y el Nylon 12 GF Powder.
Para saber más y ver los resultados completos de nuestros ensayos en colaboración, descarga el libro blanco.
Mejora con el alisado con vapor de la calidad de la superficie de piezas impresas en 3D mediante SLS: Un estudio colaborativo de Formlabs y AMT
En este libro blanco, repasaremos las características y las ventajas del alisado con vapor y veremos los resultados de informes de ensayos de los polvos para SLS de Formlabs con el sistema de alisado con vapor de AMT.
¿Qué es el alisado con vapor?
El alisado con vapor es un proceso químico que consiste en exponer la superficie de una pieza impresa en 3D mediante SLS a un disolvente vaporizado. Durante el proceso, una combinación de calor y disolvente vaporizado derrite la superficie selectivamente, creando una superficie más lisa y sellada.
El proceso principalmente afecta a las capas superficiales, dejando intacto el núcleo interno. La precisión del alisado se controla mediante condiciones ajustadas a medida dentro de la cámara de procesado para obtener el acabado de la superficie necesario, a menudo con perfiles de ajustes personalizados desarrollados por el fabricante de la máquina de alisado con vapor.
El alisado con vapor es un modo ideal de crear superficies lisas y atraer atención a detalles interesantes del diseño de la superficie para productos de consumo o productos sanitarios personalizados.
¿Cuáles son las ventajas del alisado con vapor de impresiones 3D SLS?
El alisado con vapor ofrece múltiples ventajas para las piezas impresas en 3D mediante SLS, que incluyen:
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Rugosidad de la superficie y uniformidad del color:
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Formlabs y AMT han observado una reducción del 72-81 % en la rugosidad media de la superficie después de alisar las piezas impresas con los polvos para SLS de Formlabs.
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Prevención de la proliferación de bacterias y la absorción de humedad:
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Formlabs y AMT han observado una reducción del 60 % de la proliferación de SARM en las piezas de Nylon 12 Powder.
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Uso fuera del alcance visual:
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El alisado con vapor puede interactuar de forma uniforme con todas las superficies de la pieza, incluidas las que están ocultas a la vista directa, lo que supone una mejora considerable respecto a otros tipos de procesos de revestimiento.
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Preservación de las propiedades mecánicas:
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Formlabs y AMT revelaron solo una variación menor en las propiedades mecánicas, lo que significa que las ventajas del alisado con vapor (la mejora en el aspecto y el acabado de la superficie) se pueden conseguir sin perjudicar el rendimiento funcional o la integridad estructural de las piezas.
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El alisado con vapor es un modo ideal de mejorar la calidad de la superficie y la estética de los productos de consumo, como esta botella de perfume personalizada.
El alisado con vapor es apropiado para piezas con paredes delgadas por casi no afecta a la integridad estructural.
Cómo alisar con vapor tus piezas impresas en 3D mediante SLS
Las empresas que producen cantidades mayores de piezas mediante SLS, sobre todo en aplicaciones de uso final, pueden adquirir su propio equipamiento de alisado con vapor. Actualmente hay dos principales empresas que suministran equipamiento de alisado con vapor: AMT y Dyemansion. Ambas empresas venden equipos y consumibles de alisado con vapor. El precio de estas máquinas varía en función de su tamaño, su productividad y el tipo de material que utilizan, pero suele partir de los 100 000 €, con opción a financiación.
Sin embargo, también hay muchas empresas de servicios y contratistas externos que pueden ofrecer como servicio el alisado con vapor para las piezas impresas en 3D. Descarga nuestro libro blanco para conocer recomendaciones.
Consideraciones antes del alisado con vapor
Cuando realices tú mismo el alisado con vapor, es importante tener en cuenta los detalles del diseño y los parámetros del proceso.
Perfiles de alisado con vapor
Cada empresa y máquina de alisado con vapor tiene su propio conjunto de parámetros y disolventes para alisar piezas. Los parámetros que varían con más frecuencia son la temperatura y la presión. Además, cada material para SLS tiene su propio perfil desarrollado por el fabricante de alisado con vapor para garantizar el mejor resultado posible. Formlabs y AMT han colaborado para desarrollar perfiles especializados en sus máquinas que estén adaptados específicamente para todos los materiales para SLS de Formlabs. Para acceder a estos perfiles que se han desarrollado de forma especial, debes contactar directamente con AMT.
Geometría de la pieza
La geometría de la pieza, con factores como el grosor de las paredes y el tamaño total de la pieza, puede afectar al proceso de alisado y se debería tener en cuenta en los ajustes del perfil de alisado con vapor. Por ejemplo, AMT tiene perfiles en sus máquinas para piezas delgadas de Nylon 12 Powder (de un grosor de menos de 2 mm) y un perfil distinto para piezas gruesas de Nylon 12 Powder (de un grosor de más de 3 mm).
Parrillas o marcas de separación
Durante el proceso de alisado con vapor, las piezas se deben colgar de una parrilla de alambre metálica, que requiere rasgos a los que poder unir un alambre o un clip. Aunque las marcas que dejan son mínimas, si quieres evitarlas por completo deberías considerar añadir un punto de conexión al diseño 3D o a las piezas que formen parte de las series definitivas de producción, conectando todas las piezas en la fase de diseño.
Acumulaciones de disolvente
Para evitar que el disolvente se acumule y quede atrapado en las depresiones de las piezas, se recomienda colgar las piezas con esos elementos apuntando hacia abajo, de forma que se favorezca la evacuación del disolvente. Otra opción es eliminar ese tipo de rasgos del diseño de la pieza, siempre que sea factible.
Consideraciones de seguridad y de las instalaciones
AMT ofrece una guía de preparación del espacio detallada para todas las máquinas PostPro SF, con el fin de asegurar que la instalación y el uso de los sistemas de alisado con vapor se ajusten a las normas de seguridad. Esta guía incluye formación esencial para los usuarios sobre la manipulación y la seguridad de la máquina, un paso crucial para mitigar posibles riesgos. Para saber más acerca de las recomendaciones de Formlabs y AMT o para ver los resultados completos de nuestros ensayos colaborativos para evaluar la porosidad de la superficie, las propiedades antimicrobianas y la absorción de humedad, descarga nuestro libro blanco.
Costes del alisado con vapor
El coste del alisado con vapor depende de varios factores, como el tamaño de la pieza, el material utilizado, la complejidad de la superficie de la pieza y la cantidad de piezas. Normalmente, el coste del alisado con vapor es aproximadamente proporcional al tamaño y la cantidad de las piezas. Considera los siguientes ejemplos de costes en los que el cliente imprime la pieza en 3D y la envía a Avid Product Development, una empresa de servicios de Colorado, para alisarla con vapor:
| Pieza | Plantilla ortopédica rígida | Monturas de gafas | Correas de relojes de pulsera |
|---|---|---|---|
| Material | Nylon 11 Powder | Nylon 12 Powder | TPU 90A Powder |
| Medidas del modelo (mm) | 157 x 23 x 80 | 144 x 36 x 47 | 262 x 13 x 37 |
| Cantidad | 50 | 80 | 50 |
| Coste del polvo sinterizado (por pieza) | 3,98 € | 0,62 € | 2,98 € |
| Coste del alisado con vapor (por pieza) | 0,98 € | 0,49 € | 0,78 € |
| Coste total por pieza | 4,96 € | 1,11 € | 3,66 € |
Aplicaciones para las impresiones SLS alisadas con vapor
Muchos ingenieros, fabricantes y diseñadores de productos usan el alisado con vapor para potenciar el aspecto y las capacidades de uso final de sus piezas impresas en 3D mediante SLS. A medida que el uso de la impresión 3D SLS se difunde en diversos sectores y aplicaciones, el alisado con vapor se convertirá en una parte incluso más esencial del proceso de trabajo para SLS.
El alisado con vapor puede beneficiar a los componentes automovilísticos, como este manguito flexible impreso en 3D mediante SLS.
Las monturas de las gafas pueden ser más cómodas para los usuarios cuando están alisadas con vapor.
Las plantillas ortopédicas impresas en 3D mediante SLS se pueden alisar con vapor para hacerlas más cómodas y mejorar su aspecto.
Componentes automovilísticos
El alisado con vapor se puede usar para mejorar el acabado de la superficie y la durabilidad de los componentes automovilísticos, como los colectores de admisión de aire, las cubiertas de los motores y los componentes de los salpicaderos. La reducción de la absorción de humedad y disolvente también puede resultar útil para aplicaciones automovilísticas en las que hay gasolina y combustible diésel, ya que el alisado con vapor crea una superficie sellada que reduce la entrada de líquidos y gases.
Productos sanitarios
La impresión 3D SLS se usa mucho en la producción de productos sanitarios y el alisado con vapor se puede utilizar para mejorar el acabado de la superficie de piezas como prótesis, órtesis y conjuntos de productos sanitarios sin perder la biocompatibilidad del material base. El alisado con vapor también reduce en gran medida la fricción que pueden sentir los pacientes que llevan aparatos ortopédicos, además de reducir la probabilidad de que proliferen bacterias.
Productos de consumo
El alisado con vapor se puede usar para potenciar el aspecto de los productos de consumo, como carcasas de teléfonos móviles, gafas, componentes de aparatos de videojuegos y otros accesorios electrónicos, hasta que tengan una superficie de clase A o B. El brillo de la superficie también se puede controlar hasta cierto punto con este proceso, ofreciendo acabados que van de lo brillante a lo semimate. Por último, para obtener el mejor aspecto posible, considera añadir un revestimiento encima de la pieza alisada con vapor, como el Cerakote aplicado a los materiales de SLS rígidos, o el Ultracur3D Coat F de BASF que se aplica al TPU 90A Powder.
Cómo empezar a alisar con vapor
Como muestran los resultados de los ensayos colaborativos en nuestro libro blanco, el alisado con vapor puede mejorar la porosidad de la superficie, las propiedades antimicrobianas, la absorción de humedad y la estética.
Para saber más acerca del proceso de trabajo de la impresión 3D SLS y hablar de si usar el SLS con el alisado con vapor es una opción que se ajuste a tus necesidades, contacta con nuestro equipo. Para contactar con AMT y hablar de adquirir una máquina de alisado con vapor, visita su sitio web.
