La humedad y temperatura en impresión 3D, son factores que afectan la calidad de una pieza fabricada y su proceso de manufactura.

La semana anterior hablamos sobre factores externos que afectan la impresión 3D, y antes de seguir a nuestro siguiente punto en la calidad de una impresión 3D, es importante profundizar en dos temas adicionales que afectan la impresión 3D de una pieza.

Esos factores pueden ser ambientales o de post-procesamiento (mano humana) y comprenderemos cada uno de ellos. En el tema ambiental, pueden ser muchas cosas, la altura, humedad, temperatura y más, pero hoy nos enfocaremos en dos, humedad y temperatura en impresión 3D.

Impacto de la temperatura en Impresión 3D

La parte de temperatura afecta al ir enfriando o calentando de más una pieza.

El enfriamiento de una pieza 3D, mayor a lo esperado, ocasiona un efecto, que en la impresión 3D, se le conoce como warping.

El warping sucede, cuando una pieza caliente, comienza a enfriarse de manera dispareja, lo que ocasiona que el material se contraiga y genere una deformación en las esquinas o la forma general de la pieza y pierda su planicidad, teniendo una curvatura hacia arriba. Esto sucede por dos razones:

  • En equipos simples o de entry level, corrientes de aire frío entran a la máquina y enfrían las capas inferiores, mientras que las capas superiores siguen calientes, o bien, enfrían más rápido.
  • En equipos industriales, esto también sucede con piezas muy grandes y planas. en estas tecnologías, el aire frío no entra a la máquina, pero en la formación de las capas se puede concentrar mucho calor, más de la que el material soporta en un comportamiento estable. El calor concentrado en una sola capa, genera cargas y fuerzas en el material, que al irse enfriando, generan este efecto. Esto sucede en SLS, MJF y piezas arriba de 60 cm en algunos materiales de la tecnología FDM. En SLS o MJF, la sobre exposición al calor, también afecta el acabado visual de las piezas.

Para contrarrestar el warping, se debe mantener temperaturas elevadas al momento de la fabricación, que permitan a toda la pieza mantenerse muy estable en temperaturas durante su fabricación y evitar el efecto. Por ello los equipos industriales, tienen sistemas de calor, que permiten disminuir este riesgo.

Pero por el contrario, al incrementar de más la temperatura en una impresión, podemos afectar su acabado visual y su precisión dimensional. Esto derivado a que al sobrecalentar un material, dañamos sus propiedades físicas y por ello, la pieza se comporta diferente y es propensa a deformarse, derretirse, colgarse, pandearse o warpearse.

Factor de humedad

La humedad, juega también un papel muy importante en la impresión 3D.

La gran mayoría de la materia prima para impresión 3D es higroscópica, esto quiere decir que absorbe humedad y pierde su capacidad de ser procesada correctamente.

Al absorber humedad, puede no ser notorio a simple vista, pero al momento de transformarse, ya sea por extruir filamento o sinterizar el material, el agua atrapada se evaporará de inmediato, lo que ocasionará burbujas en el material y daños a la calidad de la pieza. Al igual, en tecnologías como SLS o Metales, esa humedad puede ocasionar hoyos en las piezas.

En las impresoras caseras o simples, los rollos de filamento son más susceptible, ya que no vienen protegidos ante ello. En las impresoras industriales, normalmente los materiales vienen encapsulados en canisters o cajas con mecanismos que evitan la humedad. Sin embargo, y a pesar de ello, se recomienda que la materia prima de impresión 3D se guarde en un lugar con humedad controlada.

En tecnologías de impresión 3D como SLA la humedad afecta el comportamiento de la resina y no permite que se cure de manera adecuado, causando impresiones fallidas, hoyos en las piezas o un material menos resistente.

¿Cómo controlarlo?

Para poder controlar estos temas, lo primero es utilizar equipos y materiales de alta calidad, que sean capaces de controlar lo más posible este tema.

Adicional, es recomendable almacenar las materias primas de impresión 3D en lugares donde el polvo, la humedad y temperatura no los afecten.

Finalmente, si tienes equipos simples, considera tenerlos en lugares donde la temperatura sea estable y no sufra de cambios bruscos, corrientes de aire o variaciones.

Estamos seguros que la impresión 3D puede impactar positivamente en tu empresa y tus procesos.

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