Lo que distingue al HIPS como estructura de soporte en la impresión 3D
El denominado HIPS (High Impact Polystyrene o poliestireno de alto impacto) es un polímero termoplástico basado en una mezcla de poliestireno y caucho de polibutadieno. Muchos materiales populares en la impresión 3D se caracterizan particularmente por su resistencia a los solventes químicos. Sin embargo, en el caso de HIPS, la solubilidad es una gran ventaja porque el material se usa principalmente en forma de filamento como material de soporte en la impresión FDM. Los materiales de soporte, o estructuras de soporte, se utilizan para imprimir piezas que tienen un ángulo de más de 45 grados para evitar que se resbalen o se rompan durante el proceso de impresión. Después de la fabricación, estas estructuras se eliminan, lo que resulta ser más fácil con materiales como HIPS, que cuentan con alta solubilidad. Veamos más información a continuación sobre las propiedades del HIPS en forma de filamento y las ventajas que ofrece como estructura de soporte.
Producción y características
El HIPS (poliestireno de alto impacto) es un material muy utilizado en la impresión 3D por su versatilidad y características únicas. El material deriva del poliestireno, un polímero sintético que se encuentra habitualmente en diversos productos de consumo. El HIPS se produce mediante extrusión, en la que el filamento se funde y luego se extruye a través de una boquilla para crear la forma deseada capa a capa. El HIPS tiene propiedades similares al ABS, pero es más duro y más resistente a los impactos. Como ya os contamos, el material se caracteriza particularmente por su solubilidad comparativamente alta en relación con ciertos productos químicos, lo que permite la separación cuando se usa como estructura de soporte. Se utiliza principalmente en el área de la impresión ABS como estructura de soporte. La estabilidad temporal de la forma de HIPS juega un papel central aquí. También tiene una superficie lisa y resistente a los arañazos, su resistencia al calor y el color translúcido a blanco, lo que simplifica la coloración y permite el uso de HIPS además de usarse como estructura de soporte para otras áreas de aplicación. También es seguro en entornos alimentarios.
El HIPS se utiliza principalmente como estructura de soporte | Créditos: Zortrax
Sin embargo, el plástico HIPS, a pesar de sus ventajas, también presenta algunos inconvenientes que deben tenerse en cuenta. Un inconveniente es su vulnerabilidad a la degradación cuando se expone a diversos productos químicos como disolventes, ácidos y álcalis. Esto puede provocar fragilidad, decoloración o descomposición del material con el paso del tiempo. Además, el HIPS tiene una resistencia a las bajas temperaturas y puede volverse quebradizo en ambientes fríos, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones expuestas a temperaturas extremas. Otra limitación es su limitada resistencia a la luz ultravioleta, que provoca amarilleamiento y fragilidad con una exposición prolongada, lo que reduce su vida útil total.
Además, el HIPS presenta una escasa resistencia a las llamas y puede inflamarse y arder con facilidad, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones en las que la seguridad contra incendios es una preocupación. En comparación con otros materiales plásticos, el HIPS tiene una resistencia a la tracción relativamente baja y puede no ser tan fuerte. No es biocompatible y no debe utilizarse en aplicaciones médicas que impliquen el contacto directo con tejidos humanos.
El HIPS es inflamable, sensible a la luz ultravioleta (Créditos: Thompson Coburn LLP, Unsplash)
Impresión 3D con HIPS
Si utilizas HIPS como estructura de soporte, tienes que tener una impresora 3D con dos extrusores, que puedan alcanzar una temperatura de entre 230 y 245 grados. Además, también debes tener una cama de calentamiento que pueda alcanzar temperaturas entre 90 y 110 grados porque el HIPS tiende a deformarse. También se recomienda utilizar una impresora 3D con un espacio de instalación bloqueable para contrarrestar la deformación. Es importante proteger las vías respiratorias y garantizar una buena ventilación, ya que la impresión con HIPS puede crear humos tóxicos como el estireno.
Tras el proceso de impresión, hay que esperar a que la pieza impresa se haya enfriado por completo antes de empezar a retirar las estructuras de soporte. A diferencia de las estructuras de soporte de PVA o BVOH, el HIPS debe retirarse con productos químicos. Por lo tanto, sólo debes utilizarlo como estructura de soporte para materiales como el ABS, ya que algunos otros materiales pueden ser sensibles al ácido limónico químico y, como resultado, el componente podría resultar dañado. Antes de retirar las estructuras de soporte con productos químicos, se recomienda retirar primero las piezas grandes a mano por razones de coste, ya que un litro de producto químico cuesta aproximadamente 30 euros. Al tratar con líquidos de este tipo, debes protegerte los ojos, las vías respiratorias y las manos para evitar irritaciones.
Aplicaciones
El plástico HIPS, conocido por sus extraordinarias propiedades, se utiliza en una gran variedad de aplicaciones. Una aplicación común es el envasado de productos, donde su bajo peso, resistencia a la humedad y facilidad de moldeado en diferentes formas lo convierten en una elección popular. Se utiliza con frecuencia para envasar artículos de consumo como juguetes, productos electrónicos y cosméticos. El HIPS también es útil en la creación de carteles y expositores gracias a su buena estabilidad dimensional, que le permite mantener su forma incluso en condiciones cambiantes de temperatura y humedad.
En la industria del automóvil, el HIPS se utiliza para fabricar piezas interiores, como componentes del panel de instrumentos, gracias a su gran resistencia a los impactos y su facilidad de fabricación. Su ligereza, resistencia al impacto y moldeabilidad en diversas formas y colores lo convierten en un material ideal para la fabricación de juguetes y productos infantiles. Además, el HIPS se utiliza ampliamente como carcasa para equipos eléctricos y electrónicos, gracias a su excepcional estabilidad dimensional y resistencia a la humedad. El ámbito médico también se beneficia del HIPS, ya que se emplea en la fabricación de diversos dispositivos médicos, como férulas ortopédicas, debido a su alta resistencia a los impactos, su bajo peso y su facilidad de procesamiento. Por último, el HIPS se emplea en aplicaciones de envasado de alimentos, sobre todo en la producción de envases bivalvos, debido a su moldeabilidad y a su gran resistencia a la humedad.
Photo Credits: Plastics technology
Fabricantes y precio
Cuando se trata de precios, el plástico HIPS ofrece una solución rentable en comparación con otros materiales. Una bobina de filamento de HIPS es relativamente barata y puede adquirirse por precios que oscilan entre los 17 y los 35 dólares. Hay fabricantes de renombre como iGo3D, Zortrax, 3Dmensionals y MatterHackers que ofrecen filamentos HIPS para comprar. Sin embargo, es importante tener en cuenta ciertos factores antes de realizar una compra. Se recomienda examinar detenidamente los ingredientes de los filamentos HIPS, ya que algunos pueden contener aditivos que facilitan el proceso de impresión, pero también pueden dificultar su eliminación tras la impresión.
Además del precio del filamento, a la hora de seleccionar un fabricante o proveedor de HIPS, es fundamental evaluar otros aspectos además del coste. Deben tenerse en cuenta factores como la calidad, la fiabilidad, la consistencia del producto, la atención al cliente y los plazos de entrega. Una investigación exhaustiva, la comparación de ofertas y la lectura de opiniones o testimonios de clientes pueden ayudar a tomar una decisión informada. También merece la pena buscar proveedores o distribuidores locales, ya que pueden ofrecer precios competitivos y una logística cómoda para adquirir filamentos HIPS. Entablar conversaciones con profesionales del sector o buscar recomendaciones de asociaciones comerciales relevantes puede proporcionar información valiosa sobre fabricantes, proveedores y tendencias de precios de renombre en el mercado del HIPS.
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*Créditos foto de portada: Felfil
