El ácido poliláctico (PLA) es uno de los materiales más populares en la impresión 3D, particularmente en la tecnología de impresión FDM. Su facilidad de uso y deformación mínima hace que los filamentos PLA sean el punto perfecto de entrada al mundo de la impresión 3D. El PLA también es un material eco-amigable y, a diferencia del ABS, es biodegradable. Otra de las ventajas de este material es su bajo costo y amplia gama de colores y mezclas. Sin embargo, la fragilidad del material lo hace más apropiado para prototipos no funcionales, impresiones decorativas o aplicaciones de poco estrés.

En este artículo, daremos un vistazo a los beneficios y limitaciones del filamento PLA, incluyendo las configuraciones óptimas para su impresora 3D. Además, exploraremos sus aplicaciones más comunes y cómo sacarle el máximo provecho a este material.

Impresiones 3D con filamento PLA

¿Por qué imprimir con filamento PLA?
El PLA es un polímero termoplástico derivado de recursos naturales como el maíz o la caña de azúcar. En contraste, otros termoplásticos suelen ser producidos de recursos no-renovables como el petróleo. Desde la industria automotriz, al empaquetado de alimentos, un rango amplio de industrias está usando el PLA para producir productos impresos en 3D.

Entre las ventajas del filamento PLA encontramos:

Impresión 3D de baja temperatura
El PLA tiene una temperatura de impresión relativamente baja comparada a otros termoplásticos (su temperatura ideal de impresión suele ser de 180°C, mientras que el ABS necesita de 220°C). Esto significa que es menos probable que este material se deforme en el proceso de impresión. Además, comparado al ABS y otros termoplásticos de alta temperatura, el filamento PLA produce mejores detalles en la superficie y propiedades más definidas.

Facilidad de uso
El PLA es uno de los filamentos más fáciles de usar para la impresión 3D. El material se adhiere fácilmente a una variedad de superficies y no requiere una cama de impresión calentada. A diferencia del ABS, el PLA no emite humos olorosos durante el proceso.

PLA no necesita cama caliente para adherirse

Variedad de colores y mezclas
Este material es fácilmente pigmentado y viene en una variedad de colores y mezclas. Además, el PLA puede ser mezclado con madera, carbón y hasta metal, mientras que otros pigmentos pueden ser agregados para darle luminiscencia o brillo a los filamentos.

Fácil post-procesado
Las impresiones hechas con filamento PLA son fácilmente lijadas, pulidas y pintadas, permitiendo una mejora en el acabado de la superficie sin requerir de mucho esfuerzo. Además, puede taladrar y pegar partes impresas con PLA, solo basta tener cuidado para no derretir la pieza. Esto se logra fácilmente manteniendo siempre frías las herramientas.

Biodegradable
El PLA es un material eco-amigable, ya que no es tóxico, es biodegradable, requiere de poca energía durante la impresión, y emite mucho menos materiales tóxicos que sus contrapartes hechas a base de petróleo. Un material hecho a base de petróleo, por ejemplo, demora miles de años en partirse. Las partes de filamento PLA, en cambio, se demoran pocos años o incluso meses.

Filamento PLA con incrustaciones de madera

¿Cuáles son las limitaciones de la impresión 3D con filamento PLA?

  • El PLA tiene poca resistencia al calor. Por ende, en aplicaciones de alta temperatura, se deformará rápidamente, sobre todo si mucha presión es aplicada sobre la pieza.
  • El PLA es usualmente más débil y tiene poca fuerza durante tensión. Ya que el material es muy frágil, se recomienda usarlo para propósitos estéticos y no funcionales.
  • Este material no es seguro para la comida una vez impreso. Esto se debe a que la impresión deja pequeños huecos y poros entre las capas donde se puede almacenar humedad y pedazos de comida, resultando en un acumulado de bacteria y moho.
  • Al calentarse, los filamentos PLA pueden causar derrames de plástico provenientes del extrusor mientras se mueven entre capas. Esto crea hilos entre áreas separas de su impresión, lo que puede ocasionar una impresión fallida. Para evitar esto, un ventilador frío es necesario.

PLA impreso en temperatura muy alta

Aplicaciones
Las propiedades materiales del filamento PLA lo hacen ideal para casos donde la estética y forma son más importantes que la fuerza y durabilidad. Por eso, los usos del PLA tienden a ser más decorativos que funcionales. También suelen ser una buena opción para prototipos rápidos de bajo costo, modelos detallados y precisos, moldes de cocina y contenedores.

En la industria automotriz, el filamento PLA es usado frecuentemente para imprimir herramientas, plantillas y accesorios. Sin embargo, es importante recordar que el PLA no puede aguantar altas temperaturas y es un material frágil, por ende, sus propiedades deben ser tomadas en cuenta antes de darle uso a la impresión.

Prototipo impreso en filamento PLA

5 tips para la impresión con filamento PLA
Aunque algunas configuraciones de impresión dependen del tipo y mezcla de los filamentos PLA, hay unos requerimientos básicos y especificaciones, detalladas a continuación, que asegurarán una impresión exitosa:

  • Punto de fusión: 150-160°C
  • Temperatura de impresión: 180-230°C
  • Cama de impresión calentada: No es necesaria
  • Enfriamiento: Un ventilador frío es necesario
  • Cabina de impresión cerrada: No es necesaria
  • Almacenaje de filamentos: Contenedor hermético

Mantener el PLA en un contenedor hermético

Temperatura: La temperatura del extrusor de su impresora depende del diámetro de sus filamentos PLA (hay 2 grosores estándar: 1.75mm y 2.85mm) y varía entre 180°C y 230°C. Opte por temperaturas dentro de este rango con filamentos con un diámetro de 1.75mm y temperaturas más altas con un diámetro de 2.85mm. Generalmente, es una buena práctica empezar a imprimir en 180°C y reajustar la temperatura de ser necesario.

Si la temperatura de impresión es muy alta, el filamento PLA se puede derretir y derramar durante la impresión. En caso pase, reajuste su distancia de retracción en una medida pequeña (0.5mm-1mm).

Velocidad: Aunque la velocidad de impresión 3D puede llegar a 90mm por segundo, imprimir a una velocidad menor (40-50mm) le asegurará una mejor calidad.

Enfriamiento: Para lograr impresiones de alta calidad, es recomendable usar un ventilador de enfriamiento a máximo poder durante el proceso de impresión. Sin embargo, enfriar las primeras capas de la impresión puede afectar a la adhesión de las capas. Por eso, recomendamos programar el ventilador para que se prenda después de las primeras capas.

Siempre imprimir con el ventilador prendido

Almacenamiento: Si su filamento está frágil o genera burbujas durante la impresión, es muy probable que sea porque se ha humedecido a causa de un mal almacenamiento. Como el ABS, el PLA es higroscópico, lo que significa que atrae humedad del aire. Por eso, es crucial mantener los filamentos en un contenedor hermético.

En resumen, el filamento PLA es una excelente opción para industrias y aficionados por igual. Su bajo precio y facilidad de uso son perfectos para iniciar en el mundo de la impresión 3D y generar prototipos de bajo costo. Esperamos que esta información les sirva en sus próximas impresiones.

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