Los materiales solubles disponibles para impresión 3D FDM

La eliminación de soportes puede ser a veces un paso complicado durante el posprocesamiento en la impresión 3D. Sin embargo, existen soluciones. Si tienes una impresora 3D FDM de doble extrusor u otro proceso que permita la impresión multimaterial, puedes utilizar materiales de soporte solubles. Estos materiales, que tienen la capacidad de disolverse en agua o con agentes químicos u orgánicos, ofrecen una alternativa práctica. Pero, ¿cuáles son estos materiales? Descúbrelos en nuestra lista de los materiales de soporte solubles más comunes, clasificados según el líquido en el que se disuelven, aunque muchas empresas también ofrecen sus propias versiones.

Materiales hidrosolubles

PVA

El alcohol polivinílico (PVA) es uno de los sustratos solubles más populares para estructuras complejas en impresión 3D FDM. Su principal ventaja es su capacidad para disolverse en agua, lo que simplifica la eliminación de sustratos sin necesidad de productos químicos agresivos ni laboriosos procesos posteriores. La solubilidad en agua del PVA también facilita la creación de piezas con formas más complejas, mejorando la flexibilidad del diseño. Su compatibilidad con diferentes filamentos, como PLA y nylon, amplía sus aplicaciones permitiendo la creación de modelos visualmente atractivos y prototipos más duraderos. Por otro lado, para conseguir buenos resultados de impresión, el PVA requiere que la plancha de impresión se precaliente a una temperatura de entre 45 y 60ºC, y que el extrusor alcance una temperatura de entre 180 y 200ºC. Aunque presenta dificultades como la sensibilidad a la humedad, el PVA sigue siendo un material especialmente útil para la fabricación de moldes, objetos decorativos y modelos de diseño, debido a sus aspectos ventajosos como la transparencia, la biodegradabilidad, la no toxicidad y la facilidad de disolución.

(Créditos: UltiMaker)

BVOH

Otro material soluble en agua utilizado para estructuras de soporte en la impresión 3D FDM es el BVOH (copolímero de butenediol y alcohol vinílico). Resulta especialmente ventajoso en los casos en que los soportes tradicionales son difíciles de retirar o no proporcionan el resultado deseado. De hecho, el BVOH facilita mucho la eliminación de los soportes. Una vez impreso un objeto 3D, basta con sumergirlo en agua caliente para que el soporte se disuelva por completo, al 100%. El BVOH es práctico para imprimir prototipos, como modelos pequeños y aquellos con espacios de difícil acceso para retirar los soportes. Este material también es adecuado para detalles finos, joyas, decoraciones y estructuras complejas. No impone restricciones a la forma de los objetos durante el diseño. Además, el BVOH es respetuoso con el medio ambiente y a menudo puede desecharse por el desagüe. Puede imprimirse en diversos materiales, como PLA, ABS, PET-G, ASA y filamentos elásticos. Para preservar su calidad, es aconsejable protegerlo de la humedad, la luz y los rayos UV almacenándolo en un lugar seco o utilizándolo rápidamente.

(Créditos: Fiberlogy)

Aquasys 120

Aquasys 120, desarrollado por Infinite Material Solutions, supone un gran avance en el campo de los materiales de soporte para impresión 3D. Su exclusiva formulación, que combina un polímero soluble en agua con un polisacárido llamado trehalosa, garantiza una gran estabilidad térmica al tiempo que mantiene una flexibilidad óptima. La solubilidad de Aquasys 120 significa que se disuelve dos veces más rápido que el PVA a temperatura ambiente, y hasta seis veces más rápido en agua calentada a unos 80 grados. Su versatilidad se refleja en su compatibilidad con diversos materiales como PLA, CPE, ABS, ASA, TPU, PC-ABS, PP y PETG, lo que lo convierte en uno de los sustratos más adaptables disponibles en el mercado de la impresión 3D. Pero no es la única alternativa. Aquasys 180 también establece un punto de referencia inigualable como material de soporte avanzado y altamente compatible. Es soluble en agua y compatible con materiales avanzados de alta temperatura como PEEK, PEKK, PEI y PPSU.

(Créditos: Infinite Material Solutions)

Materiales solubles en disolventes orgánicos

HIPS, un polímero termoplástico para estructuras de soporte

Cuando hablamos de HIPS, nos referimos a un polímero termoplástico cuyas siglas hacen referencia a “High Impact Polystyrene” o poliestireno de alto impacto. HIPS se emplea como material de soporte en impresiones FDM. Su principal característica es que, a diferencia de otros materiales de soporte, HIPS tiene una alta solubilidad. ¿Esto qué quiere decir? Quiere decir el HIPS se disuelve en solventes orgánicos, lo que significa que, a la hora de separar la pieza impresa del material de soporte, no es necesario usar tijeras u otros utensilios ya que con introducir la pieza en la solución es suficiente. Además es un material resistente al calor y translúcido, lo que facilita las impresiones ya que puedes observar la pieza a través. A pesar de ser un material con muy buenas propiedades, tiene sus lados negativos. Algunos ejemplos son su posible coloración amarilla, los humos tóxicos que desprende su uso o su baja resistencia a las bajas temperaturas.  

PVB

Como material de soporte de impresión, el PVB resulta práctico para objetos complejos o que requieren soportes internos. Es soluble en disolvente, lo que facilita la eliminación de los soportes tras la impresión. La solubilidad química del PVB, especialmente con agentes como el alcohol isopropílico (IPA), ofrece ventajas en términos de adhesión y alisado durante el tratamiento posterior de las piezas impresas. Además, su amplia compatibilidad con diversos materiales, como el PETG y el nailon, ofrece flexibilidad en su uso.

(Créditos: Polymaker)

Polímeros basados en ATP

Los polímeros basados en ATP (terpolímeros de acrilato) son ideales para las estructuras de soporte de impresión 3D porque son solubles en soluciones alcalinas. A diferencia de otros materiales, no se disuelven simplemente en contacto con el agua, sino que requieren un pH alcalino del líquido en concreto, lo que los hace menos sensibles a los ambientes húmedos que por ejemplo el PVA. Aunque son más resistentes a la humedad ambiental, es esencial almacenar la bobina de filamento lejos de la luz solar directa y en un lugar fresco. Los materiales de soporte a base de ATP son compatibles con materiales como el ABS y el ASA, aunque la compatibilidad específica depende del fabricante. Por lo general, el fabricante proporciona información detallada sobre los materiales compatibles e instrucciones sobre los parámetros de impresión. Después de la impresión, las estructuras de soporte pueden disolverse en un líquido alcalino añadiendo un activador al agua, a menudo suministrado con el filamento. Un ejemplo de material de soporte basado en ATP es Z-Support ATP de Zortrax, que también incluye el activador.

(Créditos: Zortrax)

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