En Grupo Solitium están familiarizados con este tipo de plástico, ya que es el utilizado en las máquinas de alta producción de HP, como la 4200 y la 5200

Pequeña clase de historia: el desarrollo del plástico comenzó con el uso de materiales naturales que tenían propiedades plásticas intrínsecas, como el caucho, la nitrocelulosa o el colágeno. Más tarde, se modificaron estos materiales naturales dando lugar a la gran diversidad de elementos sintéticos que reconocemos como plásticos modernos, como el policloruro de vinilo (PVC) o la baquelita, el primer plástico fabricado en serie realmente sintético.

Ahora, la ciencia y la tecnología de polímeros se dirige a la fabricación aditiva, y sectores tan diversos y críticos como el médico, el de automoción, el de inyección, el mercado de defensa y aeronáutica, el del service bureau y un largo etcétera ya confían en el uso de los plásticos y en las ventajas que aporta a los procesos de diseño y producción de piezas la Impresión 3D.

Sin embargo, no todos los plásticos se pueden usar en la fabricación aditiva en todos los sectores. Miguel Ángel Mora, responsable del departamento de Ingeniería 3D de Grupo Solitium, aclara que “en la impresión 3D cada tecnología suele utilizar plásticos en diferentes estados. Así, para la tecnología FDM nos encontramos con los filamentos, en la tecnología con SLA se trabaja con resinas líquidas y para las tecnologías SLS se trabaja con plásticos en formato de polvo”. Cada tecnología, por tanto, aporta un tipo de plástico con unas propiedades específicas “que serán capaces de ofrecer una serie de ventajas en función del sector en el que se usen”, explica Mora.

De entre todos los tipos de plásticos las poliamidas son, quizá, los menos conocidos y, a la vez, los que más están revolucionando la tecnología de fabricación aditiva en sectores tan potentes como el industrial y el automovilístico. Son más fáciles de imprimir, sirven para la producción de piezas que requieren alta resistencia mecánica y cuentan con una mejor vida útil.

Este termoplástico está disponible tanto en forma de polvo como en filamento para tecnologías como el modelado por deposición fundida (FDM), el sinterizado láser (SLS) y la tecnología propia de HP (Multi Jet Fusion).

Las más conocidas de esta familia son las PA12 y PA11, “porque ofrecen propiedades técnicas y térmicas muy altas, son resistentes a diversos productos químicos y al estrés, absorben poca humedad y son fáciles de procesar después de la impresión”, explica Mora, quien añade que “la poliamida en estado puro tiene mucha humedad y los inyectores, cuando trabajan con este material, se ven obligados a tratarlo y desecarlo antes de meterlo en las inyectoras. Este problema no ocurre cuando se trabaja con tecnología 3D de HP porque este plástico, en polvo, cuenta con aditivos específicos para que funcione en fabricación aditiva y no absorba tanta humedad”.

El responsable de los Servicios de Ingeniería 3D está más que familiarizado con este tipo de plástico, ya que es el utilizado en las máquinas de alta producción de HP, como la 4200 y la 5200. “Ambas poliamidas se usan en estos equipos, aunque la que más se utiliza es la PA12 porque su proceso de fabricación es el más estable para trabajar y da menos complicaciones cuando se les da forma a las piezas. Además, es más económico”, explica Mora, quien aclara que no sólo HP utiliza estas poliamidas “también otros fabricantes como Formlabs con su nueva Fuse 1”.

HP es el fabricante que ha elevado a las poliamidas PA12 y PA11, “ya que su tecnología Multi Jet Fusion ofrece una alta tasa de reciclaje en comparación con el SLS y cuentan con la posibilidad de teñir el polvo de este termoplástico durante la impresión 3D con su gama de impresoras HP Multi Jet Fusion 380/580 para obtener piezas policromadas”, puntualiza el responsable de los Servicios de Ingeniería 3D de Grupo Solitium.

Además, gracias al control del vóxel, “que no es más que un pixel tridimensional”, apostilla Mora, “HP pretende, a medio plazo, modificar ciertas propiedades del material base a través de agentes dedicados que permitan, por ejemplo, conductividad eléctrica en aquellas zonas en las que se requiera, flexibilidad si la pieza lo necesita, etcétera. Y todo definido desde el software de diseño”.

Hasta ahora este tipo de cualidades se conseguían a través de materiales compuestos y/o aditivos que se utilizaban durante el proceso de fabricación de piezas, según la necesidad en cada caso. Así, los materiales híbridos mezclaban plásticos base con polvos para darles un nuevo color, acabado o propiedades superficiales adicionales para que las piezas resultantes tuvieran texturas más orgánicas. Y los objetos de plásticos de alúmina se fabricaban a partir de una combinación de poliamidas y polvo de aluminio para la creación de pequeños modelos funcionales que necesitan una alta rigidez y una apariencia similar al aluminio.

La importancia de los aditivos en la Impresión 3D ya se puede ver reflejada en la nueva impresora HP Multi Jet Fusion 5200, que cuenta con el nuevo material TPU, un termoplástico que, gracias a sus aditivos, permite la creación en 3D de objetos flexibles, ampliamente utilizados en la industria del automóvil, tanto en piezas de soft touch del habitáculo como en piezas para el chasis y compartimento del motor, y en la industria de la moda en forma de suelas de calzado profesional.

Todos estos avances también se reflejan en el portfolio de empresas como Grupo Solitium, que siempre está a la vanguardia de la tecnología para ofrecer a sus clientes lo último del mercado. Y es que, el universo de las poliamidas es cada vez más amplio y sus usos van más allá del sector industrial. “El ejemplo lo volvemos a tener en HP que está investigando la utilización de estos termoplásticos en la fabricación en 3D de guías quirúrgicas y otros dispositivos intraorales”, adelanta el responsable de los Servicios de Ingeniería 3D.

Estos plásticos han llegado para cambiar para siempre el escenario de la fabricación aditiva y de todos los procesos de producción en general.