Acabados superficiales para impresión 3D

Las piezas recién salidas de una impresora 3D pueden no tener la superficie uniforme y el acabado liso esperados. Las piezas pueden ser incluso ásperas, texturadas y con superficies irregulares. En la mayoría de los casos, las piezas impresas en 3D serán de color negro, transparente o blanco. Así que habría que pulirlas y pintarlas para mejorar la estética y cualquier tipo de resistencia al agua, el calor y la corrosión. Además, las tecnologías de impresión 3D como el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA) y el sinterizado directo de metal por láser (DMLS) dejan estructuras de soporte que hay que retirar.

Por eso, los acabados de impresión 3D son una cuestión importante a tener en cuenta cuando se decide apostar por un proceso de fabricación aditiva. Tanto si su objetivo es conseguir una superficie uniforme, colorear su pieza impresa en 3D o mejorar sus propiedades químicas, es posible elegir una opción de acabado adecuada o combinar varias de ellas para obtener el resultado deseado.

Operaciones básicas de posprocesamiento para impresión 3D

Las operaciones básicas, como su nombre indica, implican operaciones manuales como la eliminación de estructuras de soporte y el alisado básico de la superficie para las siguientes fases que conllevan un mejor alisado de la superficie.

Eliminación de las estructuras de soporte

Los procesos de impresión 3D como DMLS, SLA, FDM y Carbon DLS utilizan estructuras de soporte para soportar salientes o voladizos y características que son por diseño delicadas. Estas estructuras de soporte deben eliminarse una vez que la pieza sale de la impresora. Esta eliminación puede realizarse con herramientas manuales o automáticas, pero es el paso más importante para el postprocesado posterior.

Granallado

El granallado consiste en pulverizar partículas a alta presión contra las piezas impresas en 3D recién salidas de la impresora. Las partículas que chocan contra la superficie aportan un acabado más liso y una textura uniforme a la pieza. Es el paso inicial para alisar la superficie y eliminar los restos de material. También se utiliza para eliminar la pintura o crear una superficie uniforme para pintar y teñir.

Este proceso de acabado crea una textura más suave en comparación con la pieza original, con una textura casi uniforme, pero no proporciona una superficie brillante ni un aspecto lustroso.

Acabados de impresión 3D para obtener una superficie lisa

El postprocesado de las impresiones 3D de plástico o metal es la forma más eficaz de garantizar un acabado superficial liso en la impresión 3D. En la mayoría de los casos, se pueden utilizar métodos de acabado para conseguir la suavidad de una pieza, independientemente del material o del proceso de impresión que se haya utilizado.

Las distintas técnicas de acabado de superficies ofrecen texturas y aspectos diferentes y no todas son adecuadas para todas las impresiones 3D. La geometría de la pieza y el material son los dos factores que más influyen en las técnicas de postprocesado. Las siguientes opciones de acabado están disponibles en el generador de presupuestos instantáneos de Xometry.

Chorreado de bolas

El chorreado de bolas es similar al chorreado con abrasivos, pero la diferencia es que, en lugar de abrasivos, se utilizan microesferas de vidrio que impactan a gran velocidad sobre la superficie de la pieza. El impacto repetido de las perlas esféricas deja un acabado mucho más liso y uniforme.

Además de proporcionar un acabado uniforme, el chorreado también ayuda a mejorar la resistencia mecánica de la pieza. Como los granos son esféricos, no afectan mucho a las dimensiones, ya que penetran más profundamente en la pieza y cambian las dimensiones.

Pulido en bombo

La técnica de pulido en bombo, también conocida como «tumbling» o «rumbling» por sus siglas en inglés, suele utilizarse en piezas relativamente pequeñas. Algunos de los grandes bombos más comunes son capaces de acabar piezas de 400x120x120 mm o 200x200x200 mm. Para obtener una textura superficial más suave, las piezas MJF o SLS pueden pulirse en bombos de abrasivos o máquinas vibro. 

Las impresiones en 3D se terminan y se colocan en un tambor o bombo de pulir que contiene pequeñas virutas de cerámica y, al vibrar enérgicamente, las virutas de cerámica frotan contra la pieza, eliminando irregularidades y extras. 

Este proceso es un poco más fuerte en comparación con el granallado.

Pulido químico al vapor / Alisado al vapor

A diferencia de los procesos de alisados físicos, como el pulido en bombo, el alisado por vapor no elimina material de la pieza. En su lugar, se introduce un agente de acabado de vapor (FA 326) en una cámara de procesamiento sellada junto con las piezas que se van a alisar. 

El vapor se adhiere a la superficie de la pieza, donde crea una fusión química controlada. Esta fusión química reduce los picos y valles de la superficie al licuar y redistribuir el material, y hace que la superficie sea uniforme. Este proceso también mejora el brillo y la calidad de la superficie.

Esta opción de acabado superficial de alta calidad es, por tanto, más cara en comparación con los demás procesos. Pero proporciona una superficie brillante y ultrasuave al objeto final.

Operaciones de postprocesado para la impresión 3D en color

Aunque es posible imprimir piezas 3D directamente en color, por ejemplo, con filamentos coloreados mediante el proceso FDM, es muy habitual utilizar una operación de acabado superficial para colorear las piezas 3D.

Pintura en espray

Como su nombre indica, la pintura en espray es el recubrimiento de pintura en la pieza 3D utilizando latas de pintura en espray y una técnica de coloración muy común que se utiliza incluso para piezas mecanizadas de forma convencional. Uno de los principales inconvenientes es que el revestimiento de pintura es solo superficial, no penetra en la pieza y, por tanto, si se raya o se somete a desgaste, el color natural interno queda visible.

Teñido

El teñido colorea el plástico en profundidad, mientras que la pintura en espray sólo colorea la superficie. De este modo se consiguen colores vibrantes y se evita el fenómeno de descascarillado o rayado que puede producirse con la pintura en espray. Debido a que su espesor no es excesivo, evita la pérdida de detalles, por lo que se ajusta al máximo al diseño original. 

Esta calidad es crítica y más importante cuando se ha seleccionado la tecnología de impresión 3D debido a la complejidad del diseño. Muchos usuarios prefieren teñir una pieza de negro por su uniformidad en el color y su aspecto general.

Acabados superficiales para impresión 3D disponibles en Xometry

La siguiente tabla resume las distintas opciones de acabado superficial que puede elegir para obtener el aspecto de acabado y la textura superficial deseados para sus impresiones 3D.

Acabado superficial	Tecnología de impresión 3D adecuada	Ventajas	Consideraciones
Granallado	SLS	• Proporciona una textura suave a la superficie • Hace que la superficie sea pintable • Barato en comparación	• Puede dar lugar a imprecisiones dimensionales • No da un acabado liso
Chorreado de bolas	SLS	• Conservación de las dimensiones de la pieza	• Requiere el uso de materiales adicionales
Pulido químico al vapor / Alisado al vapor	MJF, SLS	• Acabado brillante	• Falta de polivalencia
Pulido en bombo	SLS	• Bueno para piezas pequeñas	• Existen limitaciones de tamaño para las piezas grandes • Lleva tiempo
Pintura en espray	MJF	• Barato y rápido	• Se aplica sólo en la superficie, el color interior es visible si se somete a arañazos
Teñido	MJF (negro), SLS (negro, azul, verde, rojo, amarillo)	• Colores profundos en la pieza en lugar de sólo superficiales • Muy duradero y con una estética superior	• Costoso en comparación con la pintura en espray

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El postprocesado es una operación muy importante en los procesos de impresión 3D. Operaciones básicas como la eliminación de estructuras de soporte son obligatorias, mientras que otras operaciones básicas y de acabado se realizan para mejorar el valor físico y estético de la pieza.

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