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La temperatura de extrusión afecta las partículas emitidas durante la impresión

Published on mayo 29, 2020 by Alicia M.

¿Cuál es el efecto de la temperatura de la boquilla de impresión 3D en la emisión de partículas tóxicas durante el proceso de fabricación? Este es el tema de una nueva investigación realizada en la Universidad Nacional de Seúl: un equipo de científicos probó varios de los llamados polímeros clásicos (PLA, ABS y nylon) a diferentes temperaturas. Se dieron cuenta de que cuanto mayor es la temperatura de extrusión, mayor es la tasa de emisiones de partículas. Esto es, por lo tanto, un elemento clave a tener en cuenta para trabajar con impresoras 3D FDM de forma segura.

Ya hemos visto esta semana los riesgos de la impresión 3D mediante dos métodos distintos. Uno de los peligros de la impresión 3D FDM es la emisión de partículas potencialmente tóxicas, estos compuestos orgánicos volátiles (COV) que pueden representar un riesgo para la salud humana si el usuario se expone por mucho tiempo. Es por eso que los fabricantes recomiendan el uso de filtración al operar máquinaa en un espacio dedicado. Pero, ¿cuáles son los factores a considerar al intentar reducir las emisiones? Se sabe que el polímero utilizado tendrá un efecto más o menos significativo en la cantidad de partículas emitidas, pero también en la temperatura de la placa o de la cámara. Para facilitar el proceso de impresión y garantizar una cierta seguridad, los fabricantes recomiendan ciertos parámetros. Mientras tanto, los investigadores coreanos querían ir más allá en la determinación de estos factores centrándose en particular en la temperatura de extrusión.

Créditos: Ultimaker

¿Cuál es el efecto de variar la temperatura de extrusión?

Los investigadores explican que trabajaron con máquinas de cámaras cerradas para no tener fluctuaciones de temperatura y medir con precisión el nivel de partículas. Probaron 4 materiales diferentes, PLA, nylon, ABS y PLA cargado de madera: cada filamento se usó dos veces para producir un total de 8 cubos variando la temperatura. Esto fue entre 185 ° C y 290 ° C, con intervalos de 15 ° C en cada fluctuación.

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Los científicos utilizaron un calibrador de partículas y un espectrómetro de partículas ópticas a intervalos de un minuto para controlar las emisiones en tiempo real a cada temperatura. Esto les permitió medir el número de partículas por unidad de volumen, así como su tamaño. Explican que les permitió determinar las tasas de emisión para cada filamento a cada temperatura.

El aumento de la temperatura aumenta la tasa de emisión de partículas

Los resultados obtenidos son bastante claros: cada vez que aumenta el intervalo de temperatura, aumenta la tasa de emisión de partículas nocivas, independientemente del material utilizado. El estudio revela que la tasa es de alrededor de 107 a 109 partículas emitidas por minuto a baja temperatura, mientras que estamos a 1,011 partículas emitidas por minuto a la temperatura más alta. Por lo tanto, el usuario debe tener cuidado y minimizar su temperatura de extrusión tanto como sea posible para garantizar su seguridad. Puedes encontrar más información aquí.

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