El documento detalla los materiales empleados en la impresión 3D, destacando distintos tipos de termoplásticos como ABS, PLA y Nylon, junto con sus características mecánicas y térmicas. También aborda el procesado de materiales, análisis térmico del hot-end y la importancia de la refrigeración adecuada. Finalmente, se mencionan otros tipos de materiales como elastómeros y filamentos especializados para aplicaciones estéticas y funcionales.

1. Materiales en impresión 3D
Materiales en impresión 3D

2. Materiales de impresión
¿Qué es un termoplástico?
• Polímero de estructura amorfa
• Material que permite el paso repetido entre el
estado de cristalización y el de fusión
• Degradación en los continuos procesos de
transición vítrea
• Temperatura de degradación
• Temperatura de trabajo
Materiales en impresión 3D

3. Materiales de impresión
Procesado del material: Extrusión
• Composición
del Hot-End
Aleteado de
disipación
Bloque de
conducción
de flujo de
calor
Resistencia
de potencia
Termistor Boquilla
Materiales en impresión 3D

4. Materiales de impresión
Análisis térmico del Hot-End
Materiales en impresión 3D
Convección
turbulenta
Conducción
multidimensional
Disipación
por convección

5. Materiales de impresión
Importancia de una correcta refrigeración
Materiales en impresión 3D
-Convección correcta -Disipación excesiva
Mala lectura del
termistor
Control fidedigno de
temperaturas

6. Materiales de impresión
Análisis térmico del Hot-End
Materiales en impresión 3D
-Fases del polímero en
extrusión
·Sólido (polímero estable)
·Líquido
·Transición Vítrea
-Caracterización del flujo
-Tipo de Fluido

7. Materiales de impresión
Principales termoplásticos para impresión 3D
• ABS
• PLA
• Nylon
• HIPS
• PVA
• ABS- PC
• Laywoo-D3
• Laybrick
• Filaflex
• Poikilotermal
Materiales en impresión 3D

8. Materiales de impresión
ABS – Características mecánicas
• Resistente ante cargas
[Módulo elástico: 2,03GPa]
• Buena resistencia ante impactos
[Impacto Charpi: 11,4 J/cm2]
• Resistente en trabajo a fatiga
Materiales en impresión 3D

9. Materiales de impresión
Termoelasticidad y adherencia a la base
Materiales en impresión 3D
Gradiente no-lineal de
temperaturas
Carga térmica
Distribución de
tensiones internas

10. Materiales de impresión
ABS – Caracterización térmica
• Temperatura de transición vítrea
[Tg: 170-228 ºC]
• Temperatura de extrusión
[Te: 230-260 ºC]
• Temperatura de degradación
[Td: 290 ºC]
Materiales en impresión 3D

11. • Permite tratamiento químico
200 micras
300 micras
Tratado
Materiales de impresión
ABS – Otras propiedades
Materiales en impresión 3D

12. Materiales de impresión
PLA – Características mecánicas
• Menor resistencia ante cargas
[Módulo elástico: 3,63 GPa]
• Menor resistencia ante impactos
[Impacto Charpi: 4,32 J/cm2]
• Mayor dureza
• Menor deformación elástica
Materiales en impresión 3D

13. Materiales de impresión
PLA – Caracterización térmica
• Temperatura de transición vítrea
[Tg: 170-228 ºC]
• Temperatura de extrusión
[Te: 180-205 ºC]
• Temperatura de degradación
[Td: 245 ºC]
Materiales en impresión 3D

14. Materiales de impresión
PLA – Otras características
• Apto para contacto con alimentos
• No derivado del petróleo
• Olor característico en fusión
Materiales en impresión 3D

15. Materiales de impresión
Nylon – Características mecánicas
• Resistente ante cargas
[Módulo elástico: 2,07 GPa]
• Buena resistencia ante impactos
[Impacto Charpi: 13,07 J/cm2]
• Resistente en trabajo a fatiga
• Hasta un 135% de deformación elástica
Materiales en impresión 3D

16. Materiales de impresión
Nylon – Caracterización térmica
• Temperatura de transición vítrea
[Tg: 195-229 ºC]
• Temperatura de extrusión
[Te: 235-260 ºC]
• Temperatura de degradación
[Td: 310 ºC]
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17. Materiales de impresión
Nylon – Otras características
• Higroscopicidad
• Desecado anterior a la impresión
• Gran deformación termoelástica
• Tensiones internas
Materiales en impresión 3D

18. Materiales de impresión
 Soluble en agua
 Temperatura de extrusión
[Te: 150-190 ºC]
 Baja resistencia mecánica
 Óptimo para soportes y material
desechable
PVA – Caracterización
Materiales en impresión 3D

19. Materiales de impresión
• Filamento conductor, de baja
resistividad eléctrica
• Permite introducir sensores
directamente en las geometrías
• Importante aplicación en
sensores de contacto
Carbomorph
Materiales en impresión 3D

20. Materiales de impresión
Composites – Laywoo-d3 y Laybrick
• 60% material termoplástico, 40%
polvo de yeso (Laybrick) o viruta de
madera (Laywoo-d3)
• Varían su color y textura a
diferentes temperaturas de
extrusión
• Aplicaciones estéticas
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21. Materiales de impresión
Elastómeros – Filaflex, NinjaFlex, TPE, TPU…
• Permiten una deformación
elástica de hasta un 250%
• Más difíciles de imprimir
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22. Materiales de impresión
T-glase – Filamento de PET
• Propiedades ópticas
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