Impresión 3D con pellets, ¿en qué consiste este proceso de fabricación?
El proceso de impresión 3D FDM clásico consiste en la creación de capas mediante la deposición de un material fundido, normalmente en forma de filamento plástico. Sin embargo, recientemente está surgiendo una nueva corriente de funcionamiento de esta tecnología de fabricación, que deja atrás las bobinas para introducir la utilización de pellets o gránulos. La impresión 3D de pellets es un método de impresión 3D que utiliza termoplásticos en forma de gránulos para la fabricación de piezas capa a capa. Cada vez más empresas están desarrollando máquinas que trabajan con este tipo de materiales, o incluso soluciones adaptables a impresoras 3D estándar para hacerlas compatibles con los gránulos.
Los pellets de plástico son unos materiales en forma de gránulos que se obtienen a través de lo que se conoce como peletización. En el proceso se moldean los materiales, que pueden ser productos químicos, plásticos, compuestos o minerales, para darles la forma comprimida del granulado. Este tipo de recursos se utilizan principalmente para el moldeo por inyección, aunque, como hemos mencionado, cada vez están cobrando más importancia en el mundo de la impresión 3D. Y es que resulta que su utilización en la fabricación aditiva resulta un tanto baja si se compara con la cantidad de bobinas de filamentos que existen hoy en día. Esto puede resultar paradójico, ya que los filamentos se fabrican a partir de pellets, y utilizar los gránulos directamente en la impresión permitiría ahorrar un paso intermedio del proceso completo.
Extrusora de pellets desarrollada por Tumaker | Créditos: 3Dnatives
Pellets e impresión 3D
Algo a tener en cuenta es que los pellets y filamentos requieren extrusoras distintas que se adapten a sus necesidades de impresión. A diferencia de los filamentos, las extrusoras de pellets integran una cubeta, la cual va absorbiendo poco a poco los materiales que son empujados hasta la zona de fundición. Allí los pellets se ablandan hasta alcanzar la consistencia deseada, para que después el plástico salga a través de la boquilla y se deposite en la plataforma de impresión. Aunque el proceso pueda parecer un poco más complejo en comparación con la extrusión de filamentos, tiene una serie de beneficios realmente interesantes que veremos a continuación.
En cuanto a las principales ventajas de la impresión 3D de pellets, encontramos una clara reducción en el coste final de las piezas debido al bajo coste del material y al menor tiempo de fabricación. De esta forma obtenemos una tecnología ideal para la producción de series largas o piezas de gran tamaño que de otra forma no serían del todo rentables. Otro de los puntos positivos es la disminución de atascos durante el proceso de fabricación, ya que a la hora de trabajar con filamentos es un problema de impresión bastante común con el que nos podemos encontrar. Por último, la fabricación aditiva con granulado permite crear piezas multicolor si se combinan pellets de plástico con distintos colores en la misma cubeta.
Lo que resulta especialmente interesante al trabajar con pellets, son las propiedades finales que podemos obtener. Al tratar con filamentos, hay que tener en cuenta que no tienen exactamente las mismas propiedades físicas y químicas que la materia prima. De hecho, cuando se fabrica un filamento, primero hay que calentar la materia prima, lo que degrada sus propiedades. Por ende, cuanto más se calienta, mayor es la degradación. Así, se obligada a añadir aditivos para reducir esta degradación del proceso. El resultado obtenido es, por tanto, muy diferente del material inicial. Sin embargo, al trabajar desde un primer momento con pellets, no es necesario pasar por estas transformaciones, por lo que nos acercamos mucho más a las propiedades químicas y físicas del plástico utilizado en el moldeo por inyección.
Con respecto a los inconvenientes que podemos observar, cabe mencionar que la impresión 3D de pellets no está tan democratizada actualmente como los filamentos, por lo que el desarrollo de extrusoras adaptadas a estos materiales puede ser algo difícil de conseguir. Además, a la hora de crear piezas capa a capa, los pellets no están conectados entre sí como en el caso del filamento, sino que están dispersos. Esto provoca que no sea tan fácil controlar los cambios en la velocidad de flujo, lo cual es necesario para piezas más complejas que se exigen a las máquinas.
Los pellets permiten reducir los costes y tiempos de fabricación.
Como vemos, la creciente popularidad de la impresión 3D de pellets está animando a muchas empresas a desarrollar sus propias soluciones de fabricación. En España, por ejemplo, podemos encontrar empresas como Tumaker con sus impresoras 3D de pellets adaptadas a las necesidades de cada usuario, o Discovery 3D Printers con sus máquinas de gran formato que trabajan también con termoplásticos en forma de granulado. ¿Supondrá esta nueva corriente el fin de las bobinas de filamentos? ¿Qué nuevos actores surgirán en la industria de la fabricación aditiva que apuesten por esta tecnología? Solo el futuro nos dará la respuesta.
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