Guía completa: El plástico de policarbonato en la impresión 3D

El policarbonato, más conocido por sus siglas PC, es un material conocido por su resistencia a los impactos y su transparencia. Es un termoplástico ligero pero resistente, ideal para una amplia gama de aplicaciones profesionales. No es un polímero realmente fácil de imprimir, como el PLA o el PETG, ya que requiere temperaturas de extrusión y de la bandeja de impresión bastante elevadas. Sin embargo, el policarbonato sigue siendo interesante en la impresión 3D para crear piezas complejas con buenas propiedades térmicas, mecánicas y ópticas. Se utiliza principalmente en máquinas FDM, y está disponible sobre todo en forma de filamento. No obstante, existen algunas resinas compatibles con los procesos de fotopolimerización.

Producción y características del material

El policarbonato es un plástico patentado en los años 50 por la empresa farmacéutica y agroquímica alemana Bayer AG. Se obtiene por policondensación de bisfenol A y fosgeno, un componente orgánico y un componente químico. El bisfenol A, transformado en sal, reacciona con el fosgeno, que se disuelve en una solución de cloro. El resultado de este proceso es el plástico de policarbonato, un material con características interesantes para muchas industrias.

El policarbonato se extruye principalmente en máquinas FFF. (Créditos: Covestro)

El PC es conocido por su resistencia a los impactos, a los arañazos y al calor. También es transparente y mucho menos denso que el vidrio, lo que le confiere unas propiedades ópticas ideales. Sin embargo, no es resistente a los productos químicos ni a la luz ultravioleta, por lo que hay que evitar la exposición prolongada a la luz solar. Por último, como el plástico puede liberar partículas de bisfenol A, no se recomienda su uso para aplicaciones en contacto con alimentos.

Impresión 3D con filamento de policarbonato

Como hemos explicado, el policarbonato está disponible sobre todo en forma de filamento para impresión 3D, por lo que nos centraremos en este tipo de formato. En primer lugar, hay que tener en cuenta que el PC requiere una temperatura de extrusión de entre 260° y 290°C (o incluso 320°C para determinados filamentos) y la presencia de una bandeja calefactada, al menos a 110°C. Se trata de un plástico que tiende a sufrir el efecto warping, por lo que es esencial tener una buena adherencia a la placa. De hecho, se recomienda optar por una solución adhesiva adicional para la bandeja, como un revestimiento BuildTak, para mejorar la adherencia de la primera capa.

Conducto de derivación de PC impreso en 3D. Cuidado con el warping durante la impresión. (Créditos: Airwolf3D)

También se recomienda utilizar un recinto cerrado para evitar fluctuaciones de temperatura y, por tanto, deformaciones o grietas. Por último, el filamento de PC es higroscópico, es decir, que absorbe la humedad, así que asegúrate de guardarlo en un lugar seco.

Principales aplicaciones

A pesar de que el proceso de impresión es más restrictivo que el de otros termoplásticos del mercado, el PC está bastante extendido en el mercado de la fabricación aditiva. Esto se debe a que permite crear piezas resistentes al calor (hasta 110 °C), a la tracción y especialmente sólidas. Es un termoplástico ideal para piezas mecánicas, moldes (especialmente para termoformado), bisagras, prototipos funcionales y cojinetes de poleas.

El policarbonato es conocido por su alta resistencia. (Créditos: Simplify3D)

El policarbonato también es transparente, por lo que tiene muchas aplicaciones en el sector óptico.

Fabricantes y precios del material

La mayoría de los fabricantes de filamentos 3D ofrecen policarbonato en su gama de materiales. Algunos de ellos son Nanovia, 3DXTech, Polymaker, Filamentum, Kimya, o fabricantes de máquinas como Raise3D, UltiMaker o Zortrax. Algunos también combinan la resistencia del policarbonato con la flexibilidad del ABS. De hecho, en la cartera de materiales de los fabricantes se pueden encontrar algunas bobinas de PC-ABS.

El precio de una bobina varía en función de la marca y de la cantidad elegida, pero ronda entre los 40 y los 60 euros por 750 gramos.

Créditos: Polymaker

Cabe destacar que el PC puede reforzarse con fibras, como carbono o vidrio, para aumentar la resistencia del material y al mismo tiempo hacerlo más ligero. Esto no es tan común como con el ABS o el PLA, pero es posible desde un punto de vista químico. La adición de fibras aumentará, obviamente, el precio de una bobina. Por ejemplo, 3DXTech cobra 88 euros por 750 gramos de filamento de PC reforzado con fibra de carbono.

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*Créditos foto de portada : Makershop