{"id":71601,"date":"2024-01-02T00:02:37","date_gmt":"2024-01-01T23:02:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=71601"},"modified":"2024-01-04T15:14:19","modified_gmt":"2024-01-04T14:14:19","slug":"tratamiento-termico-impresion-3d-020120242","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/tratamiento-termico-impresion-3d-020120242\/","title":{"rendered":"El tratamiento t\u00e9rmico en la impresi\u00f3n 3D"},"content":{"rendered":"

El <\/span>post<\/span>ratamiento<\/span> es una etapa clave en la fabricaci\u00f3n aditiva<\/span>.<\/span> H<\/span>asta ahora hemos visto varios m\u00e9todos utilizados en la industria, sea cual sea el proceso de impresi\u00f3n 3D empleado: <\/span>limpieza<\/span><\/a>, eliminaci\u00f3n de soportes, <\/span>coloraci\u00f3n<\/span><\/a>, etc. Ahora es el momento de analizar otro punto<\/span>,<\/span> el tratamiento t\u00e9rmico de las piezas <\/span>en<\/span> la impresi\u00f3n<\/span> 3D. Este puede adoptar varias formas, en funci\u00f3n de los resultados deseados, el material utilizado y la tecnolog\u00eda preferida. Por ejemplo, la sinterizaci\u00f3n, el recocido para metales, el curado o el prensado isost\u00e1tico en caliente. <\/span>Esta etapa de postratamiento tiene <\/span>el <\/span>objetivo <\/span>de<\/span> reducir las tensiones internas de una pieza impresa en 3D y mejorar sus propiedades mec\u00e1nicas.<\/span> Dependiendo de la t\u00e9cnica elegida, se obtendr\u00e1n resultados diferentes, pero el objetivo es influir en estas tensiones residuales que pueden aparecer durante la <\/span>fabricaci\u00f3n<\/span>. Echemos un vistazo a los m\u00e9todos de tratamiento t\u00e9rmico utilizados en la fabricaci\u00f3n aditiva y comprendamos los problemas que plantean.<\/span><\/span><\/p>\n

En la fabricaci\u00f3n aditiva, las piezas se someten a diferentes temperaturas y pasan por fases de calentamiento y enfriamiento de distintos grados en funci\u00f3n del proceso de impresi\u00f3n <\/span>utilizado<\/span>. Estas fases tienen un impacto directo en las piezas, que acumulan tensiones residuale<\/span>s. <\/span>Por tanto, el tratamiento t\u00e9rmico tras la impresi\u00f3n es crucial, no s\u00f3lo porque elimina estas tensiones residuales, sino tambi\u00e9n porque afecta a las propiedades mec\u00e1nicas de las piezas, como la resistencia a la flexi\u00f3n, la ductilidad y la dureza fin<\/span>al.<\/span><\/p>\n

\"traitement

Se pueden utilizar varios equipos para el tratamiento t\u00e9rmico en la <\/span>impresi\u00f3n 3D.<\/span> (Cr\u00e9ditos: <\/span>Markforged<\/span>)<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/p><\/div>\n

Sinterizaci\u00f3n<\/h3>\n

La sinterizaci\u00f3n es uno de los tratamientos t\u00e9rmicos que pueden utilizarse en la fabricaci\u00f3n aditiva. Hay que tener en cuenta que la sinterizaci\u00f3n es m\u00e1s una etapa del proceso de fabricaci\u00f3n que un m\u00e9todo de postratamiento<\/a> en sentido estricto. De hecho, es obligatorio cuando se utiliza la tecnolog\u00eda binder jetting o la impresi\u00f3n 3D indirecta. Por esta \u00faltima entendemos los m\u00e9todos que utilizan filamentos de pl\u00e1stico que incorporan part\u00edculas met\u00e1licas. Al sinterizar la pieza <\/span>cruda <\/span>obtenida tras la impresi\u00f3n, nos deshacemos del aglutinante y solidificamos las part\u00edculas met\u00e1licas entre s\u00ed. Para ello, se necesita un horno de sinterizaci\u00f3n<\/span>.<\/span> L<\/span>a temperatura se eleva justo por debajo del punto de fusi\u00f3n del material utilizado. Esta t\u00e9cnica elimina las part\u00edculas de polvo originales, reduce la porosidad de las piezas y aumenta su dureza. Se utiliza principalmente con polvos met\u00e1licos o cer\u00e1micos.<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Hay que t<\/span>en<\/span>er<\/span> en cuenta la contracci\u00f3n de la pieza final. Durante la sinterizaci\u00f3n, las part\u00edculas de material se unen y ocupan el lugar del aglutinante, reduciendo el tama\u00f1o de la pieza original. Esta reducci\u00f3n <\/span>puede ir desde<\/span> el 15 al 20%.<\/span><\/span><\/p>\n

Curado de pol\u00edmeros<\/h3>\n

Si nos centramos ahora en los pol\u00edmeros, existe una t\u00e9cnica para tratar las piezas y mejorar sus propiedades finales<\/span>: <\/span>el <\/span>curado<\/span>.<\/span> Se utiliza principalmente en la impresi\u00f3n 3D con resina<\/span>.<\/span> La resina se compone de varios mon\u00f3meros que no est\u00e1n unidos entre s\u00ed en su estado l\u00edquido. Cuando se exponen a una fuente UV, estos mismos mon\u00f3meros se unen para formar la pieza deseada. Sin embargo, tras la impresi\u00f3n, algunas zonas no est\u00e1n reticuladas de forma \u00f3ptima, con el riesgo de comprometer la resistencia general del componente impreso. Aqu\u00ed es donde la etapa de curado puede ser interesante, ya que permite que se produzca toda la reticulaci\u00f3n posible.<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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

Una vez creada la pieza, se limpia para eliminar el exceso de resina no <\/span>fotopolimerizada<\/span> y los soportes de impresi\u00f3n<\/a>. A continuaci\u00f3n, la pieza puede colocarse en una<\/span> m\u00e1quina <\/span>de curado.<\/span> P<\/span>or lo general, los fabricantes de impresoras 3D de resina ofrecen su propia estaci\u00f3n de curado, como <\/span>Formlabs<\/span> y su soluci\u00f3n <\/span>Form<\/span> Cure. Se trata de una c\u00e1mara UV que endurece la pieza impresa y le confiere sus propiedades finales. Esto reduce su fragilidad y disminuye el riesgo de rotura. El curado tambi\u00e9n fija el color de la resina y la hace m\u00e1s segura de manipular. El resultado es una pieza m\u00e1s resistente <\/span>con <\/span>el tiempo, un aspecto crucial en muchos sectores.<\/span><\/span><\/p>\n

Factores como el tipo de resina utilizada y el tama\u00f1o de la pieza tendr\u00e1n un impacto directo en esta fase del tratamiento t\u00e9rmico. En la mayor\u00eda de los casos, cuanto mayor sea la pieza, m\u00e1s tiempo tardar\u00e1 en <\/span>curarse<\/span>. <\/span>Esto es algo que debe tener en cuenta en <\/span>el<\/span> proceso de fabricac<\/span>i\u00f3n.<\/span><\/span><\/p>\n

Recocido en impresi\u00f3n 3D<\/h3>\n

Como su nombre indica, este m\u00e9todo de tratamiento t\u00e9rmico consiste en exponer la pieza impresa en 3D a una temperatura determinada, que var\u00eda en funci\u00f3n del material utilizado. Una vez calentada, se enfr\u00eda gradualmente para aumentar su resistencia. Esta t\u00e9cnica se utiliza mucho para los metales, pero tambi\u00e9n para el vidrio. Algunos pl\u00e1sticos tambi\u00e9n pueden<\/span> someterse al<\/span> recocido, como el PLA y el PETG. Otros termopl\u00e1sticos, como el <\/span>ABS<\/span> por ejemplo, no son adecuados para el recocido porque el calor tiende a crear deformaciones.<\/span><\/span><\/p>\n

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Algunos termopl\u00e1sticos son compatibles con el recocido. (Cr\u00e9ditos: UltiMaker)<\/p><\/div>\n

En la pr\u00e1ctica, el recocido consiste en calentar el material a una temperatura superior a su temperatura de <\/span>cristalizaci\u00f3n<\/span> pero inferior a su punto de fusi\u00f3n. Por el lado de los pol\u00edmeros, esto permite que las mol\u00e9culas se reorganicen, mejora<\/span>ndo<\/span> la estabilidad de la pieza final. En el caso de los metales<\/a>, el recocido permite aumentar el tama\u00f1o de los granos por recristalizaci\u00f3n. En ambos casos, la duraci\u00f3n del recocido influir\u00e1 en la estructura de la pieza final<\/span>. As\u00ed,<\/span> cuanto m\u00e1s tiempo est\u00e9 expuesta al calor, m\u00e1s cambiar\u00e1 su estructura. Por ejemplo, los componentes de pl\u00e1stico pueden reducir su tama\u00f1o tras la fase de recocido, ya que el calor acelera su contracci\u00f3n<\/span>. <\/span>Este es un punto importante a tener en cuenta a la hora de dise\u00f1ar <\/span>las<\/span> pieza<\/span>s<\/span>.<\/span><\/span><\/p>\n

Ten en cuenta que el recocido en la impresi\u00f3n 3D de metal mejora la ductilidad y la resistencia de las piezas creadas. Esta t\u00e9cnica se utiliza especialmente con el acero.<\/span><\/span><\/p>\n

M\u00e9todos de tratamiento t\u00e9rmico para metales<\/h3>\n

Por \u00faltimo, veamos algunos m\u00e9todos de tratamiento t\u00e9rmico utilizados para metales. En primer lugar, encontramos el prensado isost\u00e1tico en caliente<\/strong> (HIP). Combina temperaturas muy elevadas con una presi\u00f3n isost\u00e1tica de gas inerte. Al ser aplicada simult\u00e1neamente, aumenta la densidad y la resistencia de una pieza. En t\u00e9rminos pr\u00e1cticos, encerramos la pieza en un recipiente de contenci\u00f3n de alta presi\u00f3n y la exponemos a esta combinaci\u00f3n de calor y presi\u00f3n. De este modo, se eliminan los huecos internos y la porosidad residual. Esta t\u00e9cnica tambi\u00e9n es compatible con la cer\u00e1mica.<\/p>\n

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El tanque HIP se instala encima de la pieza impresa en 3D<\/span>.<\/span> (Cr\u00e9ditos: <\/span>Bodycote<\/span>)<\/span><\/span><\/p><\/div>\n

Las piezas <\/span>de metal <\/span>impresas en 3D tambi\u00e9n pueden reforzarse mediante <\/span>el templado<\/strong>. S<\/span>e trata de una operaci\u00f3n que consiste en calentar la pieza a una temperatura muy alta y luego enfriarla r\u00e1pidamente. Esto tendr\u00e1 un impacto en la microestructura del componente. El templ<\/span>ado<\/span> suele requerir el uso de un fluido para enfriar la pieza.<\/span><\/span><\/p>\n

Existen otros m\u00e9todos de tratamiento t\u00e9rmico compatibles con la <\/span>impresi\u00f3n 3D<\/span>, y la lista no es exhaustiva. Pero ahora <\/span>tenemos <\/span>una visi\u00f3n general de las t\u00e9cnicas disponibles y de su importancia. No olvide<\/span>s<\/span> tener en cuenta ciertos par\u00e1metros en la fase de dise\u00f1o, como la contracci\u00f3n de la pieza.<\/span><\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de las t\u00e9cnicas para el tratamiento t\u00e9rmico de piezas en la impresi\u00f3n 3D? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, Twitter<\/a> y\u00a0Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos foto de portada: Mark3D <\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El postratamiento es una etapa clave en la fabricaci\u00f3n aditiva. Hasta ahora hemos visto varios m\u00e9todos utilizados en la industria, sea cual sea el proceso de impresi\u00f3n 3D empleado: limpieza, eliminaci\u00f3n de soportes, coloraci\u00f3n, etc. Ahora es el momento de…<\/p>\n","protected":false},"author":6070,"featured_media":71604,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,282],"tags":[],"class_list":["post-71601","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad","category-tecnologias-3d"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/71601","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\/6070"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=71601"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/71601\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":71783,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/71601\/revisions\/71783"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/71604"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=71601"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=71601"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=71601"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}