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Las técnicas de postratamiento en la impresión 3D para obtener piezas a color

Publicado el mayo 25, 2023 por Alicia M.
postratamiento impresión 3D color

Una de las tendencias en el sector de fabricación aditiva es la creación de piezas con una mayor libertad de diseño y con resultados personalizados. Sin embargo, no todas las impresoras 3D tienen la capacidad de crear piezas multicolor o con acabados especiales. Para ello, los sistemas de postratamiento son una herramienta clave para obtener los modelos finales con la apariencia deseada. Ya hemos visto anteriormente los fundamentos del postratamiento en la impresión 3D, así como algunas de las técnicas más utilizadas, como la limpieza de las piezas o el acabado de superficies. Además, también podemos recurrir a métodos de postratamiento para aportar color a las piezas. Con el fin de entender mejor las técnicas de coloración o tintado, hoy os traemos una guía completa sobre las diferentes opciones disponibles.

En este artículo abordaremos, no solo la obtención de piezas a todo color, sino también las técnicas de postratamiento existentes en la impresión 3D para conseguir acabados metalizados. En concreto, conoceremos en detalle tres de los principales métodos de postratamiento para color o acabados especiales: pintado, tintado y chapado. Algunos de ellos serán más adecuados para unas piezas u otras, dependiendo de la tecnología y el material utilizado. Aún así, siempre se recomienda realizar ciertos pasos anteriores para el tratamiento superficial de las piezas. Esto se hace principalmente para asegurar que los modelos impresos cuentan con un acabado suave, libre de imperfecciones y rugosidades. Una vez conseguida una superficie uniforme, podremos comenzar el tratamiento de las piezas para darles color y otro acabado especial.

Antes de aplicar color a las piezas, se recomienda realizar el postratamiento adecuado para conseguir una superficie lisa y uniforme.

Pintado

A la hora de aplicar pintura a las piezas impresas en 3D, hay dos formas de hacerlo: con  brochas y pinceles, o con una herramienta de pulverizado. En primer lugar, el uso de pinceles y pintura acrílica es una solución más barata, pero que requerirá mucho más tiempo para conseguir el resultado deseado. El principal beneficio de esta técnica es que puedes combinar multitud de tonos en partes diferentes para conseguir piezas multicolor. Por otro lado, también podemos usar pintura en spray o pistolas de pulverizado para crear un recubrimiento en la superficie de las piezas. Esta técnica es comúnmente utilizada incluso en piezas mecanizadas mediante sistemas convencionales. Para ello, se recomienda sujetar la pieza con alambre o colocarla en algún soporte para un proceso más cómodo. Después, posicionaremos la herramienta de pulverizado a una distancia mínima de 15 cm del modelo y comenzaremos a pintar la pieza con firmeza hasta cubrir toda la superficie.

Aunque estos métodos sean diferentes, pueden utilizarse de forma complementaria, comenzando con un pulverizado general y terminando con el uso de pinceles para conseguir un mayor nivel de detalle. En ambos casos, se podrá aplicar un barniz posterior para conseguir un acabado más brillante, aunque esto supondrá un mayor tiempo de entrega de las piezas. Sin embargo, el principal inconveniente del pintado es que el revestimiento de pintura es puramente superficial, sin llegar a penetrar en la pieza. Por tanto, si ésta se raya o se desgasta, el color inicial de la pieza quedará expuesto. Además, se deberá tener en cuenta que, cuantas más capas de pintura y barniz se aplique, más gruesa será la superficie de la pieza.

Tintado

El tintado es otro sistema de postratamiento disponible en el sector de la impresión 3D para obtener piezas a color. A diferencia del método anterior, donde se aplica una capa de pintura a la pieza, el tintado colorea el material de manera mucho más profunda. Esto garantiza la obtención de modelos con unos colores más vivos, al tiempo que evita el pelado y el rayado de la pintura. Además, la ausencia de una superficie más gruesa de la capa exterior evita la pérdida de detalles, respetando así el diseño original de la pieza. Esta técnica de postratamiento para color es principalmente compatible con tecnologías de impresión 3D basadas en lecho de polvo y con materiales poliméricos (SLS, MJF, SAF, etc.). Esto significa que los materiales compatibles más comúnmente utilizados serán el TPU, PA11, PA12 y Alumide (un material basado en nylon relleno con polvo de aluminio), entre otros.

El proceso de tintado consiste en sumergir las piezas impresas en 3D en un baño de tinte caliente antes de retirarlas y secarlas. Al estar las piezas en contacto directo con el pigmento de color, el tinte penetra completamente las capas, llegando incluso a los huecos más inaccesibles. Esto permite un acabado colorido y uniforme sin importar la complejidad geométrica del modelo. Algo importante a tener en cuenta es el color inicial del material utilizado, ya que influirá en el rendimiento del tintado. En otras palabras, no será lo mismo colorear piezas blancas, donde es más sencillo que el pigmento puro penetre la superficie, que aquellas piezas inicialmente grises, que ya cuentan con una gama de color de base.

En el proceso de tintado, el pigmento penetra la pieza para darle un color más puro. (Créditos: Stratasys / DyeMansion)

Chapado

El proceso de chapado consiste en colocar una fina capa de metal sobre la superficie de las piezas para obtener un acabado brillante y metalizado. A pesar del resultado metálico, la pieza inicial puede estar impresa en 3D con polímeros, metales u otros materiales. El oro, la plata y el níquel son los acabados de chapado más utilizados. Sin embargo, existen otras opciones disponible, como son el platinado, el cromado y el galvanizado. En cuanto al proceso en sí, existen varias formas de llevar a cabo el chapado. Aún así, el más común consiste en revestir la superficie uniforme con una hoja que después se calienta y se presiona sobre la pieza para fijarla. Entre otros métodos disponibles, podemos encontrar el niquelado electrolítico, el estañado, el cobreado, la deposición de vapor al vacío, o la deposición catódica.

Piezas con diferentes acabados metalizados y brillantes. (Créditos: Metalizz)

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*Créditos foto de portada: TCN

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