En la rama de la manufactura aditiva se maneja una variedad muy amplia de materiales, cada uno con sus características únicas, siendo esto ventajoso para algunas aplicaciones.

Uno de los materiales de los que casi no se habla, en parte por lo novedoso de esta tecnología, es el metal para la impresión en 3D. Este tipo de impresión es una herramienta que nos permite fabricar piezas en materiales altamente resistentes y con formas complejas que no podrían ser fabricadas en métodos convencionales, como lo es en CNC.

La impresora Method, de la marca Makerbot, se caracteriza por tener la posibilidad de ser una impresora de material abierto, gracias al extrusor LABS, y el material compatible BASF Ultrafuse 316L Stainless Steel que nos da la posibilidad de imprimir en metal.

Pero ¿qué tan factible es imprimir en metal, teniendo a la mano materiales resistentes como la fibra de carbono? Para poder responder esto hay que tener en claro las diferencias entre estos dos materiales.

En esta impresora se manejan 2 materiales reforzados con fibra de carbono: el Nylon Carbon Fiber y el Nylon 12 Carbon Fiber. De esta manera, el nylon reforzado con fibra de carbono ofrece una relación alta de resistencia-peso, rigidez y resistencia al calor, lo que lo hace ideal para aplicaciones estructurales y reemplazos de metal.

El Nylon (6/66) Carbon Fiber tiene el rendimiento más alto en cualquier categoría, pero se ve significativamente afectado en presencia de humedad, lo que reduce tanto la resistencia como la calidad. En cambio, el Nylon 12 Carbon Fiber es menos afectado por la humedad y conserva de mejor manera su rendimiento en presencia de humedad.

Aunque las propiedades de la fibra de carbono son muy llamativas, la pregunta es ¿Cómo se defiende este material ante el metal? Podemos empezar analizando el proceso de impresión de ambos.

impresión de metal vs fibra de carbono

Una de las principales diferencias entre ambos materiales es el tiempo de impresión, debido a que la impresión en metal no está lista para usarse de inmediato después de imprimir. La pieza que te da la impresora se le llama pieza verde, que es una combinación de 80% polvo de metal y 20% PLA. Esta pieza debe ser metida a un horno de sinterizado de hidrogeno que debe calentar a 1380°C, para retirar el plástico y fundir la pieza, resultando en la pieza final.

Esto nos lleva a la segunda diferencia entre estos materiales: las limitantes en las dimensiones. Con el Nylon CF, la tecnología de doble extrusor de la impresora nos permite poner un material de soporte y crear figuras complejas, dándonos una libertad casi completa.

proceso de impresión 3D de metal

Caso contrario con el metal, que debe tener en cuenta ciertas limitantes:

  • No es compatible con materiales de soporte, por lo que no se pueden imprimir figuras complejas
  • Debe tener una cara plana
  • Partes que tengan una relación de gran anchura comparado con la altura saldrán mejor
  • Evitar las paredes delgadas
  • Las partes homogéneas son mejores para evitar el pandeo
  • La pieza final se encoje y debe tenerse en consideración (20% X/Y 26% Z)
  • Piezas pequeñas salen mejor (se recomienda que sean de 100 x 100 x 100 mm)
  • Se deben lijar las imperfecciones antes de sinterizar
  • Se recomienda un relleno solido

Hasta este punto solo hemos visto los contras de la impresión de metal, pero también debemos ver las características de las piezas una vez que terminamos el proceso de impresión; para ello, podemos ver la siguiente tabla:

Caracteristicas materiales de impresion 3D

En características técnicas, incluso aunque el Nylon Carbon Fiber es un material muy resistente, no hay punto de comparación ante el Ultrafuse 316L Stainless Steel, pues su fuerza y resistencia térmica es por mucho mayor al Nylon.

Esto no hace un material mejor que el otro, sino que los vuelve mejores en ciertas aplicaciones.

comparacion metal y fibra de carbonoa

Si lo revisamos, podemos ver que, aunque el metal supera por bastante al Nylon CF, es más complicado de trabajar. Esto vuelve al Nylon CF un material que es bastante resistente, y mucho más fácil de imprimir, lo cual lo vuelve perfecto para cuando el tiempo es algo importante, es una impresión rápida que puede usarse en cuanto sale de la impresora. En cambio, si tienes el tiempo para esperar, y requieres que tu pieza soporte cargas muy grandes, definitivamente la mejor opción es el metal.

También debemos tener en cuenta que, gracias a la tecnología de material abierto, tenemos una gran variedad de opciones a nuestra disposición, como policarbonatos o materiales compuestos como el ABS-CF, por lo que te aseguro que la impresora Method es la impresora 3D que se adapta a lo que necesitas.

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