Por qué deberías utilizar el Vapour Smoothing en las piezas impresas en 3D
Minimiza el aspecto en capas y la textura que puedes encontrar en algunos procesos de impresión 3D para mejorar el acabado de superficie con el Vapour Smoothing (alisado por vapor)
Uno de los inconvenientes que se perciben de algunos procesos de impresión 3D es que las piezas que se obtienen tienen un aspecto y tacto un poco rugosos, lo cual es una crítica justa. El proceso de impresión 3D consiste en fabricar piezas de un extremo a otro, capa a capa, fundiendo nuevo plástico o polvo de metal sobre las capas existentes con un láser de alta potencia. Las capas de las piezas pueden verse en el producto final, por lo que hay que tenerlo en cuenta si, en este caso, la estética es importante. Debido a estos inconvenientes, algunos diseñadores han evitado fabricar piezas con SLS o MJF, pero ahora hemos desarrollado un proceso que prácticamente elimina todos estos inconvenientes.
Antes se usaba un método de alisado bastante manual y lento que consistía en acabar las piezas a mano o aplicar un revestimiento. Aunque con esto último se conseguía una superficie lisa, estaba fuera de las especificaciones.
El Vapour Smoothing (alisado por vapor) es una forma excelente de eliminar las asperezas de la superficie de determinadas piezas impresas en 3D mediante un proceso automatizado y muy repetible.
¿Acabado de superficie rugoso? La química acude al rescate.
La «solución» a este problema viene en forma de solución química. El proceso se denomina Vapour Smoothing (alisado por vapor).
A menudo, los aficionados han utilizado una solución a base de acetona para alisar las impresiones FDM, pero eso no funciona en las piezas fabricadas mediante impresión SLS o MJF, por lo que ahora se utilizan productos químicos más sofisticados. Así es como funciona:
- En la primera fase, las piezas se enfrían a temperatura ambiente, se cuelgan en una rejilla metálica y se colocan en una cámara caliente.
- El aire del interior de la cámara se elimina mediante vacío, lo que reduce considerablemente la presión interna.
- Los gases del disolvente en ebullición entran en la cámara y se condensan parcialmente en las superficies frías, principalmente en las piezas a temperatura ambiente.
- El disolvente licua las superficies de las piezas, lo que reduce la rugosidad y cierra los poros. Esta fase dura varios minutos.
- Luego la cámara se vuelve a presurizar y entra aire caliente. Esto hace que el disolvente se condense rápidamente y salga de la cámara. También sirve para «curar» las superficies de las piezas.
- A continuación entra aire caliente, que evapora los restos de disolvente que puedan quedar en las piezas.
Qué puedes esperar de las piezas alisadas por vapor
Durante el proceso, los vapores rellenan por completo las cavidades de la superficie con plástico fundido. Más allá de alisar las piezas, estas terminan con una mejora del alargamiento a la rotura.
Para las piezas Ultrasint™ TPU01-88A bien diseñadas en MJF, por ejemplo, la rugosidad de la superficie se reduce de 20-30 μm Ra a entre 2 y 8 μm Ra.
| Material (Tecnología) | Propiedad | Acabado estándar | Vapour Smoothed | ||
| XY | Z | XY | Z | ||
| PA 12(SLS) | Color | Blanco (Tinte de producción negro disponible) | Blanco (Tinte de producción negro disponible) | ||
| Alargamiento a la rotura (ductilidad/estiramiento) | 11% +/- 4% | 4% +/- 2% | 15% +/- 4% | 6% +/- 2% | |
| Resistencia a la tracción (UTS) - Fuerza necesaria para la rotura | 50 MPa +/- 4 MPa | 42 MPa +/- 4 MPa | 46 MPa +/- 4 MPa | 42 MPa +/- 4 MPa | |
| Módulo de elasticidad (rigidez) | 2000 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | |
| PA 11 (MJF) | Colour | Grey (Tinte de producción negro disponible) | Negro/Antracita (brillante) | ||
| Alargamiento a la rotura (ductilidad/estiramiento) | 35% +/- 5% | 30% +/- 5% | 50% +/- 10% | 35% +/- 5% | |
| Resistencia a la tracción (UTS) - Fuerza necesaria para la rotura | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | |
| Módulo de elasticidad (rigidez) | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | |
| Ultrasint™ TPU01-88A (MJF) | Color | Grey | Negro/Antracita | ||
| Alargamiento a la rotura (ductilidad/estiramiento) | > 220% | > 120% | > 220% | > 120% | |
| Resistencia a la tracción (UTS) - Fuerza necesaria para la rotura | 9 MPa +/- 2 MPa | 7 MPa +/- 2 MPa | 9 MPa +/- 2 MPa | 7 MPa +/- 2 MPa | |
| Módulo de elasticidad (rigidez) | 75 MPa | 75 MPa | |||
Dado que el Vapour Smoothing (alisado por vapor) utiliza un gas, puede incluso alisar zonas en espacios reducidos, como estos.
Pautas de diseño para el Vapour Smoothing
Dado que la pieza se tendrá que colgar de un gancho en una rejilla metálica, deberá incluir algún tipo de elemento para poder hacerlo. La mejor manera es crear un agujero en la pieza. Así se evitarán las líneas de testigo. Por supuesto, hay otras opciones. Si la pieza no tiene orificio de paso, fijaremos un clip a un elemento de pared al que se pueda acceder. Para que funcione, el elemento debe tener entre 1,0 y 5,0 mm de grosor. Sin embargo, esto dejará marcas estéticas visibles en la pieza. ¿Aún no hay forma de fijar el gancho? Podemos añadir uno a la pieza cuando la preparemos para su fabricación. Aunque se eliminará después del alisado, puede dejar un pequeño hoyuelo en la superficie de la pieza. Haremos todo lo posible para adaptarnos a tus peticiones de ubicación y método para añadir un elemento al que podamos enganchar la pieza.
Cuándo hay que utilizar el Vapour Smoothing (alisado por vapor)
El Vapour Smoothing (alisado por vapor) funciona especialmente bien en piezas de nilón fabricadas mediante sinterizado selectivo por láser (SLS) y Multi Jet Fusion (MJF). Al final, se obtienen piezas que no solo tienen mejor aspecto, sino que también rinden mejor y es menos probable que se rompan. El Vapour Smoothing (alisado por vapor) añade otra dimensión a las opciones de postprocesamiento para la impresión 3D.
Qué puede hacer
- Mejorar la estética y crear un acabado de superficie más liso
- Mejorar el tacto
- Aumentar significativamente el alargamiento a la rotura
- Mejorar la estanqueidad/resistencia al agua
- Ampliar a más cantidades y geometrías más complejas que el acabado personalizado
Qué no puede hacer
- Imitar completamente el acabado de superficie de una pieza moldeada por inyección
- Conseguir un acabado uniforme en todas las superficies de todas las geometrías
- Ocultar defectos preexistentes en la pieza causados por la impresión
- Puede no ser adecuado para algunas aplicaciones en las que la no se puede emplear la desgasificación
Actualmente, ofrecemos este proceso para piezas SLS en PA 12 y para MJF en PA 11 y Ultrasint™ TPU01-88A.
Algo que hay que recordar es que el Vapour Smoothing (alisado por vapor) utiliza un disolvente fuerte. El proceso de secado eliminará casi el 100% del olor de cada pieza, pero siempre existe la posibilidad de que se perciba un olor a algo como alcohol de quemar fuerte al abrir la caja por primera vez. No te preocupes: el olor se disipará rápidamente al aire libre y podrás tocar las piezas sin peligro alguno.
El Vapour Smoothing (alisado por vapor) abre un abanico de posibilidades para los diseñadores que quieren trabajar con determinados plásticos impresos pero les preocupa la rugosidad. Esperamos que esta explicación bastante técnica te haya ayudado a entender el proceso. ¿Tienes un proyecto de diseño en marcha? Ponte en contacto en el teléfono +34 932 711 332 o en [email protected].
