Si usted es diseñador, ingeniero o comprador de piezas impresas en 3D para creación de prototipos o producción, esta guía es para usted. Le explicaré cómo combinar los tipos de resina con el uso real de sus piezas. Esto le ayuda a evitar costes adicionales por retrabajos y retrasos.
La impresión 3D con resina no utiliza un solo material. Utiliza una familia de fotopolímeros, cada uno formulado para una tarea diferente. Antes de elegir una resina, es útil comprender primero para qué es realmente adecuado cada tipo.
La resina estándar es la opción básica para la mayoría de las impresiones 3D de resina. Después del curado, tiene una superficie lisa y detalles nítidos. Es la primera opción para modelos de apariencia, revisiones de diseño y exhibiciones. El costo es bajo y la entrega es rápida. Muchas empresas lo utilizan para su primera muestra física. Sólo quieren comprobar las proporciones y el montaje antes de invertir más recursos.
La mayoría de las resinas estándar tienen una resistencia a la tracción de entre 50 y 65 MPa. Sólo por los números, eso parece bastante fuerte. Pero el problema es el alargamiento de rotura. Muchas resinas estándar sólo pueden estirarse un pequeño porcentaje antes de romperse. Esto significa que, bajo un impacto repentino, se romperán, no se doblarán. Si la pieza es sólo para verificar la apariencia y no soporta cargas ni tensiones, entonces la resina estándar funciona.
Propiedad | Rango |
Resistencia a la tracción | 35–55 MPa |
Resistencia a la flexión | 50–80 MPa |
Resistencia al impacto | Bajo |
Alargamiento en rotura | 3–8% |
Resistencia al calor | 50–60°C |
Acabado superficial | Excelente |
Precisión dimensional | ±0,05–0,1 mm |
Si su pieza no es solo para exhibición sino que necesita pasar por pruebas operativas reales, debe elegir resina de ingeniería. Su resistencia al impacto y al calor son mucho mejores que las de la resina estándar. La resistencia a la tracción puede alcanzar de 55 a 90 MPa, según la formulación. Esta combinación lo hace muy adecuado para piezas estructurales que soportan cargas ligeras.
Puede pensar en la resina de ingeniería como un término medio. No puede soportar cargas pesadas y no reemplaza al metal. Pero para el manejo diario, encajar en una carcasa o probar en un banco de pruebas, encaja bien. Cuando se crean prototipos funcionales livianos, a menudo se ofrece el mejor equilibrio entre costo y rendimiento.
Propiedad | Rango |
Resistencia a la tracción | 50–80 MPa |
Resistencia a la flexión | 80–120 MPa |
Resistencia al impacto | Medio |
Alargamiento en rotura | 8-20% |
Resistencia al calor | 60–90°C |
Acabado superficial | Muy bien |
Estabilidad dimensional | Alto |
En este momento, algunas resinas de alta temperatura en el mercado tienen una clasificación de temperatura de deflexión por calor superior a 200 °C en pruebas de carga ligera. Esto va mucho más allá de lo que pueden soportar las resinas estándar o de ingeniería.
Por lo tanto, las resinas de alta temperatura son muy adecuadas para fabricar moldes maestros, carcasas electrónicas debajo del capó y piezas cerca de fuentes de calor en ensamblajes de automóviles. Pero tenga en cuenta que una vez que agrega carga mecánica además de la alta temperatura, el rendimiento real disminuirá. Por lo tanto, deberá informar a su proveedor de ambas condiciones con antelación. Las resinas de alta temperatura cuestan más. Pero en muchos casos, son la única opción de resina que no se deforma bajo altas temperaturas.
Propiedad | Rango |
Temperatura de deflexión del calor | 120–200°C |
Resistencia a la tracción | 55–85 MPa |
Resistencia a la flexión | 80–130 MPa |
Resistencia al impacto | Medio |
Estabilidad dimensional | muy alto |
Resistencia química | Medio-alto |
Acabado superficial | Bien |
La resina resistente está diseñada para doblarse y deformarse. La resina estándar sólo puede estirarse un pequeño porcentaje antes de fallar. La resina resistente puede alcanzar un alargamiento de rotura del 25% al 35%, que es muchas veces mayor. Esta capacidad de estiramiento adicional es suficiente para permitir que los accesorios y las carcasas se abran y cierren cientos de veces sin romperse.
Hemos visto a clientes romper un soporte en el mismo lugar tres veces. Revisaron el diseño una y otra vez. Pero el verdadero problema no estaba en absoluto en la geometría. El cambio de resina estándar a resina resistente resolvió el problema de las grietas sin cambiar el diseño.
Propiedad | Rango |
Resistencia a la tracción | 40–65 MPa |
Resistencia a la flexión | 60–100 MPa |
Resistencia al impacto | Alto |
Alargamiento en rotura | 20–50% |
Resistencia a la fatiga | Alto |
fragilidad | Bajo |
Acabado superficial | Bien |
La resina transparente tiene propiedades mecánicas similares a las de la resina estándar. Es esencialmente un material visual y óptico, no estructural. Si la impresión y el posprocesamiento se realizan correctamente, se puede lograr una verdadera claridad óptica. Eso hace que la resina transparente sea la primera opción para tubos de luz, carcasas de LED y piezas que necesitan mostrar el flujo de fluido interno.
Una cosa a tener en cuenta: incluso cuando la pieza esté completamente curada, la resina transparente seguirá amarilleando bajo una exposición prolongada a los rayos UV. Si su pieza pasará mucho tiempo expuesta a la luz solar directa, es mejor agregar una capa protectora contra los rayos UV.
Propiedad | Rango |
Transparencia | Alto |
Bruma | Bajo-medio |
Resistencia a la tracción | 40–70 MPa |
Resistencia a la flexión | 60–100 MPa |
Resistencia al impacto | Medio |
Resistencia al amarillamiento | Medio |
Acabado superficial | Excelente |
Antes de consultar las hojas de datos de los materiales, primero puede responder tres preguntas sobre la pieza en sí.
Sus respuestas a estas preguntas lo guiarán hacia la categoría de resina correcta más rápido que simplemente mirar las hojas de datos.
Una vez que comprenda la aplicación de la pieza, relacionarla con una categoría de resina es principalmente una cuestión mecánica.
Siempre que tengas una pieza nueva y no sepas qué material elegir, puedes utilizar un marco similar para decidir.
Las piezas de resina no están terminadas en el momento en que salen de la impresora. El lavado, el curado UV y el lijado o pintado a mano añaden tiempo. Y el tiempo cuesta. Mucha gente pasa por alto este paso al comparar presupuestos.
Una resina más barata puede necesitar más lijado, curado más prolongado o más acabado a mano para alcanzar una superficie utilizable. Su costo total puede resultar más alto que el de una resina más cara que imprime más cerca del aspecto final.
Una pieza que necesita un lijado intenso para ocultar las líneas de las capas, luego imprimación y pintura, puede tardar más en terminarse que en imprimirse. Entonces, cuando compare opciones de resina, compare el costo total de la pieza terminada, no solo el precio por litro de material.
La mayoría de los problemas de resina que vemos no son problemas de impresora. Son problemas de selección de materiales. Estos errores sólo aparecen después de que las piezas llegan a tus manos y comienzas a usarlas.
Elegir la resina más barata rara vez resulta en la pieza de menor costo. Si la pieza falla durante la prueba, se agrieta durante el envío o necesita una reimpresión, usted paga la impresión dos veces. Comparar precios sólo tiene sentido después de haber confirmado que la resina elegida puede hacer el trabajo.
El uso de resina estándar para piezas funcionales es el error más común que vemos. La resina estándar simplemente no está diseñada para soportar tensiones repetidas. Cuando lo utilizas para modelos no visuales, los problemas son sólo cuestión de tiempo. Las piezas se agrietan durante la sujeción, las tolerancias varían ligeramente o fallan durante las pruebas de ensamblaje.
La humedad, la luz ultravioleta y las fluctuaciones de temperatura pueden degradar el rendimiento a largo plazo incluso más que las cargas diarias que soporta una pieza.
Con el tiempo, la humedad puede afectar la estabilidad dimensional.
La exposición a los rayos UV puede hacer que algunas resinas se vuelvan amarillas o quebradizas.
Los ciclos de temperatura repetidos pueden estresar piezas que no fueron probadas para tales condiciones.
Por eso, antes de decidirse por un material, debe pensar detenidamente en el entorno real donde se utilizará la pieza.
En las primeras etapas, la velocidad y la apariencia son mucho más importantes que la durabilidad a largo plazo. En este punto, suele ser suficiente utilizar resinas estándar, ya que el propósito es simplemente comprobar la forma, el ensamblaje y la apariencia antes de invertir en moldes o pedidos más grandes.
Las primeras iteraciones tratan principalmente de cuestiones geométricas más que de problemas de rendimiento del material. El rendimiento que no se necesita actualmente no justifica el coste adicional.
Una vez que el diseño entra en la etapa de pruebas funcionales, las piezas deben resistir la manipulación, el montaje y las pruebas de tensión. No se quedan ahí sentados simplemente para comprobar su apariencia. En este punto, vale la pena cambiar a ingeniería o resina resistente.
Un fracaso en esta etapa puede revelar mucho sobre los problemas de diseño. Una pieza que falla con la resina de ingeniería generalmente se debe a un problema de diseño. Una pieza que falla con la resina estándar es principalmente un problema de material.
Cuando sea necesario entregar o poner en uso piezas, elija la resina según las condiciones de uso específicas. Los soportes cerca de fuentes de calor necesitan resina de alta temperatura. Los cierres rápidos que se abren y cierran cientos de veces necesitan resina resistente. La función de la pieza siempre debe ser lo primero.
Xunjie tiene más de diez años de experiencia en servicios de impresión 3D. Contamos con un equipo profesional de diseño de modelos. Contamos con procesos avanzados de impresión SLA y admitimos múltiples opciones de materiales de resina.
Si aún no estás seguro de qué resina se adapta a tu pieza, envíanos tu archivo. Díganos el uso y el entorno operativo de la pieza. Combinaremos la función de su pieza con nuestras opciones de materiales disponibles y le recomendaremos una resina. No lo dejaremos adivinando solo con una hoja de datos.
1. ¿Se pueden utilizar piezas impresas en resina 3D para aplicaciones funcionales?
Sí, pero debes elegir la resina adecuada para ese propósito. La resina estándar es adecuada para modelos de apariencia, no para soportar tensiones repetidas, por lo que no es adecuada para uso funcional. La resina de ingeniería y la resina resistente están formuladas específicamente para piezas que deben manipularse, ensamblarse y probarse mecánicamente. Siempre que se tome la decisión correcta, las piezas impresas en resina 3D ciertamente pueden manejar algunas piezas funcionales, no solo prototipos.
2. ¿Cómo se relacionan la resistencia a la tracción y el módulo de flexión en una hoja de datos con mi proyecto?
Si le preocupa la deformación y necesita estabilidad estructural, observe el módulo de flexión. Si le preocupa la rotura, especialmente con ajustes a presión o piezas que necesitan elasticidad, observe el alargamiento en el momento de la rotura. Un valor más alto aquí normalmente significa una mejor tenacidad de la resina. Piense en su proyecto de impresión como "principalmente doblado" o "principalmente impacto". Luego compárelo con estos indicadores y tendrá sentido de inmediato.
3. Si quiero pedir una pieza de exhibición grande de resina transparente, con la parte más gruesa de unos cuatro o cinco centímetros, ¿aún podré ver claramente a través de ella?
A medida que aumenta el espesor, la luz se atenúa y se dispersa dentro del material. No es realista esperar que sea cristalino como una pieza delgada. Habrá un cierto aspecto nebuloso o escarchado. Pero podemos usar optimizaciones de diseño, como ahuecar la carcasa o usar soportes internos calados, combinados con un posprocesamiento fino, para darle a la parte gruesa una buena sensación de claridad óptica. Puedes decirnos que quieres que el marco interno sea visible a través de la carcasa exterior. Trabajaremos tanto en el diseño como en la impresión para asegurarnos de que el producto final impreso en 3D transparente cumpla con sus expectativas visuales.
4. ¿ Las roscas y los ajustes a presión de las piezas impresas en resina son lo suficientemente precisos? ¿No lograrán atornillar?
Para hilos impresos por estereolitografía y ajustes a presión, normalmente dejamos un espacio empírico en lugar de imprimir exactamente según el modelo. Para roscas finas como M3 y M4, podemos imprimir directamente roscas internas utilizables. Para roscas más grandes, recomendamos insertar inserciones metálicas para una mayor durabilidad. Cualquier pieza con características de ensamblaje se prueba y verifica antes del envío.
5. ¿ Las piezas impresas con SLA pueden mojarse o colocarse al aire libre? ¿Se volverán quebradizos con el tiempo?
Generalmente, la resina de fotopolímero estándar no puede soportar el remojo o la exposición al sol a largo plazo. Si la pieza sólo se moja ocasionalmente o permanece en el interior, está completamente bien. Pero si desea que una pieza permanezca en un balcón o en un automóvil durante mucho tiempo, debe usar resina de ingeniería resistente a la intemperie. Para las piezas impresas para uso en exteriores que entregamos, aplicamos un recubrimiento resistente a la intemperie después del curado. Esto ralentiza enormemente el amarilleo y la fragilidad.
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