{"id":37734,"date":"2023-09-13T00:02:37","date_gmt":"2023-09-12T22:02:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=37734"},"modified":"2025-03-03T22:29:33","modified_gmt":"2025-03-03T21:29:33","slug":"materiales-3d-peek-ultem-170120192","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/materiales-3d-peek-ultem-170120192\/","title":{"rendered":"Gu\u00eda completa: La impresi\u00f3n 3D con PEEK, ULTEM y otros pol\u00edmeros de alto rendimiento"},"content":{"rendered":"

En los \u00faltimos a\u00f1os, los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento han ganado popularidad en la impresi\u00f3n 3D, con un mercado que crece r\u00e1pidamente. Estos materiales resultan atractivos en el sector por su resistencia y ligereza, y existen varios disponibles para su uso con la fabricaci\u00f3n aditiva. Por ejemplo, la poliarilcetona (PAEK) es una familia de pl\u00e1sticos semicristalinos que pueden soportar altas temperaturas manteniendo una enorme resistencia. La PAEK se utiliza principalmente en forma de poli\u00e9ter \u00e9ter cetona (PEEK<\/a>) y poli\u00e9ter cetona (PEKK<\/a>), dos materiales de gran rigidez. Sin embargo, una alternativa mucho m\u00e1s econ\u00f3mica, la polieterimida (PEI), tambi\u00e9n conocida como ULTEM<\/a>, tambi\u00e9n se ha extendido cada vez m\u00e1s. Pero, \u00bfqu\u00e9 son exactamente los pol\u00edmeros de alto rendimiento? \u00bfC\u00f3mo se puede imprimir en 3D con ellos? \u00bfQui\u00e9nes son los fabricantes? Sigue leyendo esta gu\u00eda completa para saber m\u00e1s sobre estos materiales avanzados.<\/p>\n

Producci\u00f3n y caracter\u00edsticas de los materiales<\/h3>\n

Lo primero que hay que tener en cuenta sobre los pol\u00edmeros de alto rendimiento es que, aunque por supuesto comparten caracter\u00edsticas, no todos son exactamente iguales. Dicho esto, en general se puede se\u00f1alar que los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento, y el PEEK en particular, son tan resistentes como el acero y un 80% m\u00e1s ligeros que el metal, lo que los hace tremendamente interesantes para la industria de producci\u00f3n. Por otra parte, adem\u00e1s de una excepcional resistencia mec\u00e1nica y t\u00e9rmica<\/strong> de hasta 250\u00b0C en funcionamiento continuo, los materiales PAEK tambi\u00e9n son resistentes a la disoluci\u00f3n en aceites y otras sustancias, a diferencia de la mayor\u00eda de los dem\u00e1s pl\u00e1sticos. Cuando se exponen al fuego, casi no desprenden gases ni humos nocivos.<\/p>\n

Y aunque cada vez est\u00e1n m\u00e1s extendidos en la fabricaci\u00f3n aditiva, es innegable que su crecimiento ha sido m\u00e1s lento que el de otros pol\u00edmeros. Lo cierto es que estos materiales existen desde hace m\u00e1s de tres d\u00e9cadas, aunque se han utilizado principalmente en el moldeo por inyecci\u00f3n y el mecanizado. Al principio, Stratasys era la \u00fanica empresa que desarroll\u00f3 impresoras 3D capaces de soportar las altas temperaturas necesarias para trabajar con pol\u00edmeros PAEK y PEI. Sin embargo, a medida que el mercado fue abri\u00e9ndose, m\u00e1s empresas tuvieron la oportunidad de experimentar con ellas, lo que dio lugar a una comercializaci\u00f3n masiva de sus soluciones. A medida que pasa el tiempo y se eliminan las barreras de entrada, vemos c\u00f3mo cada vez m\u00e1s empresas entran en este campo y empiezan a producir m\u00e1quinas de impresi\u00f3n 3D capaces de manipular termopl\u00e1sticos de alto rendimiento.<\/p>

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Otro material, el PEI, fue desarrollado por primera vez por el departamento de pl\u00e1sticos de General Electric a finales de la d\u00e9cada de 1980. Sin embargo, en 2007, SABIC, una de las mayores empresas p\u00fablicas de Arabia Saud\u00ed, adquiri\u00f3 el departamento y, por tanto, los derechos de la marca ULTEM. Al tratarse de una alternativa m\u00e1s asequible que el PEEK, el material suscit\u00f3 de inmediato un gran inter\u00e9s desde el punto de vista econ\u00f3mico. Combinado con sus diversas e interesantes propiedades f\u00edsicas, como su elevada resistencia al calor, a los disolventes y a los fuegos, su rigidez diel\u00e9ctrica y su conductividad t\u00e9rmica, constituy\u00f3 una gran soluci\u00f3n para proyectos de ingenier\u00eda. Quiz\u00e1 lo m\u00e1s notable sea que ULTEM se ha convertido en el material de referencia cuando se trata de aplicaciones muy exigentes, como en la industria aeroespacial.<\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: ApiumTec<\/p><\/div>\n

Impresi\u00f3n 3D con pol\u00edmeros de alto rendimiento<\/h3>\n

En general, los pol\u00edmeros PAEK y PEI se imprimen en 3D mediante FDM (modelado por deposici\u00f3n fundida<\/a>) o SLS (sinterizaci\u00f3n selectiva por l\u00e1ser<\/a>). Sin embargo, teniendo en cuenta las altas temperaturas de estos pol\u00edmeros, la cantidad de soluciones disponibles en el mercado no es tan amplia. Una impresora 3D de alto rendimiento debe tener un extrusor capaz de soportar temperaturas superiores a 300\u00b0C, ya que ese es el punto de fusi\u00f3n de estos pol\u00edmeros. Adem\u00e1s, la placa calentada debe alcanzar al menos 150\u00b0C para que la pieza final pueda despegarse de ella. Por \u00faltimo, se necesitan mecanismos de refrigeraci\u00f3n m\u00e1s potentes para garantizar el equilibrio correcto de la temperatura en la c\u00e1mara cerrada.<\/p>\n

Un aspecto importante es el postprocesado de los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento. Como con cualquier pieza compleja impresa en 3D por FDM, se requieren estructuras de soporte. Sin embargo, cuando se trata de PAEK y PEI, debido a la rigidez de la pieza final, retirar el soporte puede ser todo un reto. Como resultado, a menudo se requieren herramientas espec\u00edficas para realizar el postratamiento de la pieza.<\/p>\n

\"impresi\u00f3n

Cr\u00e9ditos: ApiumTec<\/p><\/div>\n

En cambio, cuando se trata de SLS, la pieza se imprime casi a la perfecci\u00f3n, sin necesidad de soportes adicionales. Algo a tener en cuenta en el proceso de impresi\u00f3n 3D por extrusi\u00f3n, es el alabeo o warping. Una vez finalizada la impresi\u00f3n de un objeto y cuando baja la temperatura de la c\u00e1mara, los pol\u00edmeros tienden a reducir su tama\u00f1o. Como resultado, el PAEK y el PEI han sido muy populares a la hora de imprimir objetos peque\u00f1os, aunque cuanto mayor sea la pieza, mayor ser\u00e1 el efecto de alabeo. Aunque esto puede controlarse hasta cierto punto optimizando par\u00e1metros de impresi\u00f3n clave como la velocidad y la temperatura, sigue siendo un reto para algunos usuarios.<\/span><\/p>\n

Dicho esto, el uso de termopl\u00e1sticos de alto rendimiento no est\u00e1 ni mucho menos perfeccionado. Todav\u00eda hay aspectos del proceso de fabricaci\u00f3n en los que se trabaja y se mejoran constantemente. Sin embargo, las nuevas innovaciones mejoran diariamente esta experiencia. Varias empresas est\u00e1n trabajando actualmente en soluciones FDM en las que el soporte del objeto se imprima en un material diferente para que pueda retirarse m\u00e1s r\u00e1pida y f\u00e1cilmente una vez finalizada la impresi\u00f3n. Adem\u00e1s, otras organizaciones, como Kimya, han empezado a centrarse en ofrecer combinaciones de materiales para aprovechar lo mejor de m\u00faltiples materiales. De esta forma, el producto final puede ser, por ejemplo, 70% PEEK y 30% fibra de carbono.<\/span><\/p>\n

Aplicaciones de esta tecnolog\u00eda<\/h3>\n

Como era de esperar, una familia de materiales con tantas caracter\u00edsticas significativas resulta \u00fatil en una gran variedad de sectores. La automoci\u00f3n empez\u00f3 r\u00e1pidamente a utilizar las capacidades \u00fanicas del PAEK y el PEI para una gran variedad de aplicaciones. Una de las \u00e1reas en las que el PAEK y el PEI han sido m\u00e1s disruptivos es la producci\u00f3n de utillaje r\u00e1pido de bajo coste para el moldeo por inyecci\u00f3n, termoformado, plantillas y accesorios. Esto permite a las empresas producir un volumen bajo o medio de piezas a bajo coste sin necesidad de invertir en la producci\u00f3n de grandes cantidades. Adem\u00e1s, la producci\u00f3n de piezas personalizadas es cada vez m\u00e1s demandada, ya que pueden modificarse para adaptarse a determinados requisitos y pueden recibir cambios complejos que mejoren su estructura.<\/span><\/p>\n

Al igual que muchos otros materiales de impresi\u00f3n 3D, las familias PAEK y PEI se utilizan ampliamente en el campo m\u00e9dico<\/a>. El PEEK es famoso por su uso en el blindaje de dispositivos de resonancia magn\u00e9tica (RM). Tambi\u00e9n se considera un biomaterial avanzado utilizado para implantes m\u00e9dicos y en varillas de refuerzo y dispositivos de fusi\u00f3n espinal. El hecho de que resista el agua hirviendo y el vapor sobrecalentado lo hace perfecto para objetos que deben esterilizarse a temperaturas extremadamente altas.<\/span><\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: ApiumTec<\/p><\/div>\n

Los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento tambi\u00e9n se utilizan mucho en la industria aeroespacial. Su resistencia qu\u00edmica, su relaci\u00f3n resistencia-peso y sus bajos \u00edndices de inflamabilidad, humos y toxicidad hacen de estos pol\u00edmeros el sustituto ideal del metal, que suele utilizarse para piezas y utillaje de naves espaciales. Aislamientos termoac\u00fasticos, soportes estructurales, abrazaderas y separadores, fijaciones, conectores y sistemas de tuber\u00edas son s\u00f3lo algunos de los ejemplos en los que la ingenier\u00eda aeroespacial ha empezado a utilizar PAEK y PEI, a menudo reduciendo el peso de las piezas en un 70%. Otros sectores que se han visto afectados por los termopl\u00e1sticos avanzados son el naval, el nuclear, el del petr\u00f3leo y el gas, y muchos m\u00e1s.<\/span><\/p>\n

Principales fabricantes y precio de los materiales<\/h3>\n

Muchas de las grandes empresas qu\u00edmicas ya se han dado cuenta del cambio que se avecina en los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento en el campo de la impresi\u00f3n 3D. Por ello, no es de extra\u00f1ar que nombres como Arkema, Lehmann & Voss y Solvay, entre otros, salgan a relucir cuando se trata de producir materiales PAEK. Sin embargo, cuando se trata de PEI, la marca ULTEM de SABIC es la \u00fanica disponible en el mercado por ahora.<\/span><\/p>\n

En cuanto a las impresoras compatibles con PAEK y PEI, el fabricante chino INTAMSYS ha acaparado mucha atenci\u00f3n, ya que ofrece una gama de impresoras 3D profesionales y de escritorio adecuadas para pol\u00edmeros de alto rendimiento. La holandesa Tractus3D es tambi\u00e9n cada vez m\u00e1s popular, as\u00ed como el gigante alem\u00e1n EOS, que recientemente ha lanzado una nueva impresora HTLS (sinterizado l\u00e1ser a alta temperatura) que puede trabajar con este tipo de materiales.<\/span><\/p>\n

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Cr\u00e9ditos: ApiumTec<\/p><\/div>\n

Algo importante a destacar es que estos pol\u00edmeros de alto rendimiento no son baratos. El PEEK, ULTEM y PEKK son algunos de los materiales de impresi\u00f3n 3D m\u00e1s caros disponibles en el mercado. Aunque el ULTEM es una alternativa algo m\u00e1s barata, una bobina de 1 kg de filamento puede suele costar unos 200 d\u00f3lares, y a menudo mucho m\u00e1s, dependiendo de la marca y las propiedades del material. Por su parte, el PEEK cuesta a menudo m\u00e1s de 300 d\u00f3lares y hasta m\u00e1s de 700 d\u00f3lares por 1 kg de material, mientras que el PEKK cuesta de media entre 400 y 500 d\u00f3lares por la misma cantidad.<\/span><\/p>\n

Si est\u00e1s interesado en estos filamentos, tambi\u00e9n debes tener en cuenta el hecho de que la impresi\u00f3n no se puede realizar con cualquier impresora. Tienes que invertir en una que haya sido dise\u00f1ada para pol\u00edmeros de alto rendimiento. Como es l\u00f3gico, estas impresoras tambi\u00e9n son m\u00e1s caras que una FDM de bajo coste. De hecho, las m\u00e1s baratas tienen un precio de a partir de 5.000 d\u00f3lares, y la mayor\u00eda suelen costar mucho m\u00e1s. Sin embargo, a medida que crece el mercado, tambi\u00e9n lo hacen las opciones disponibles para los consumidores. Quiz\u00e1 en un futuro pr\u00f3ximo veamos c\u00f3mo bajan los precios tanto de las impresoras como de los materiales, cuando las aplicaciones con pol\u00edmeros de alto rendimiento se generalicen a\u00fan m\u00e1s en la fabricaci\u00f3n aditiva.<\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la impresi\u00f3n 3D con pol\u00edmeros de alto rendimiento? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos foto de portada: ApiumTec<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En los \u00faltimos a\u00f1os, los termopl\u00e1sticos de alto rendimiento han ganado popularidad en la impresi\u00f3n 3D, con un mercado que crece r\u00e1pidamente. Estos materiales resultan atractivos en el sector por su resistencia y ligereza, y existen varios disponibles para su…<\/p>\n","protected":false},"author":6026,"featured_media":37747,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,12,283],"tags":[],"class_list":["post-37734","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad","category-materiales","category-materiales-impresion-3d"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37734","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6026"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=37734"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37734\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":80560,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/37734\/revisions\/80560"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/37747"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=37734"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=37734"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=37734"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}