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vestido flexible

FILAMENTO FLEXIBLE PARA IMPRESORA 3D

Te dejamos un breve resumen para que conozcas y te adentres en el mundo del filamento flexible

Resumen rápido: Filamento Flexible

Impresora 3D
  • Nombre técnico:  TPE (thermoplastic elastomers), elastómeros termoplásticos o cauchos termoplásticos.
  • Temperatura de fusión: entre 200 – 250 ºC (depende tipo TPE y fabricante)
  • Cama caliente o base: entre 0 – 60 ºC (depende tipo TPE y fabricante)
  • Velocidad de impresión: recomendamos que sea baja 20-30 mm/s. Se podrá ir a más velocidad dependiendo del tipo de extrusión que tengas.
  • Necesidad de activar ventilador de capa: ON
  • Flexibilidad: alta
  • Ventajas de usar TPE o filamento flexible:
    • Flexible
    • Amortiguación de vibraciones 
    • Absorción de los impactos
    • Resistencia a la intemperie
    • Resistencia al desgarro
    • Larga vida útil
    • Resistencia al impacto
    • Ofrecen variedad de colores.
  • Desventajas de usar TPE o filamento flexible:
    • Requieren conocimiento previo en impresión 3D con otros filamentos.
    • Contracciones.
    • Más complicado de usar si tiene una impresora 3D con extrusión bowden.
    • Sensible a los movimientos rápidos, debe cuidar la retracción y velocidad en su impresora 3D.

Fundamentalmente usaremos el filamento flexible cuando queramos someter la pieza 3D a una carga o esfuerzo y esperamos que esta pieza se recupere.

¿Qué es el TPE o filamento flexible?

El filamento flexible conocido como TPE es un tipo de material de caucho. Son compuestos de materiales termoplásticos como PP, PBT o PA combinados con material de caucho suave y, a veces, con incorporación de aditivos tales como aceites o cargas. El caucho va a proporcionar al material de elasticidad, flexibilidad y memoria. Las propiedades del plástico hará fácil la impresión y pigmentación. Por ello encontramos gran variedad de colores.

Tipos de filamentos flexibles

Cuando buscamos un filamento flexible para nuestra impresora 3D lo que más vemos son los términos TPE o TPU. Con lo que te tienes que quedar es que existe una amplia gama de tipos de elastómeros termoplásticos (TPE), pero se suele omitir la «E» de los nombres, y se habla de TPU, TPS, TPE, TPA:

  • TPE – U: poliuretano termoplástico (= TPU)
  • TPE – S: compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico
  • TPE – E: compuesto copoliéster 
  • TPE – A: poliamida termoplástica (=TPA)

El mercado suele ofrecer más materiales flexibles de tipo TPE y TPU (variante de TPE). Ante esta disyuntiva te recomendamos que te fijes o destaques, la dureza (que se mide por el shore). Los plásticos TPU suelen ser mas duros y los TPE mas blando. Tienes que pensar que el hecho de que sean mas blando dificultan la extrusión (por lo que son difíciles de imprimir).

Dentro del mundo del PLA, nos encontramos el Soft PLA. Una variante flexible del biopolímero ácido poliláctico (PLA). Este tipo de PLA es tratado con productos químicos adicionales para eliminar gran parte de su fragilidad. Esto hace que adquiera características de caucho, por lo que es capaz de soportar manipulaciones cuando se aplica presión y volver a su forma inicial cuando esa presión desaparece.

¿Qué piezas puedo conseguir con filamento flexible?

Podemos sacar infinidad de piezas 3D con filamento flexible: fundas para teléfonos, calzadores, amortiguadores, partes táctiles para objetos (lápices, cepillos de dientes, bolígrafos), juguetes, coches de radio control, piezas para drones, etc…Los tipos de piezas 3D que podemos sacar: fundas para teléfonos, calzadores, amortiguadores, partes táctiles para objetos (lápices, cepillos de dientes, bolígrafos), juguetes, coches de radio control, piezas para drones, etc…


Si miramos el mercado nacional podemos encontrarnos varias marcas potentes:

  • Smart Materials con su Filamento flexible y Winkle con Tenaflex nos muestran un tipo de material TPU fácil de imprimir ya que es filamento flexible mas duro.
  • Efil, Fiflaflex son tipos de marcas que nos ofrecen un tipo de material mucho más elástico. La flexibilidad de estos materiales es superior, llegando a ser idóneo en prendas de ropas o accesorios.

TPU HARDNESS+

Mención especial tiene el TPU Hardnees de Innovatefil (la marca para profesionales de Smart Materials). Este poliuretano termoplástico combina la dureza, elasticidad y resistencia mecánica. Por lo que podemos imprimir piezas como la que os mostramos. Necesitábamos una pieza rígida con propiedades del elastómero. Con este material podemos conseguir piezas con:

  • Alta resistencia al desgaste y abrasión
  • Disminuir impacto y vibraciones
  • Resistencia a grasas, aceites, oxígeno y ozono
  • Resistencia a la hidrólisis y estabilizado en la luz UV
  • Alta resistencia a los microorganismo
Ficha tecnica TPU
Escala de dureza por Innovatefil

Consejos para imprimir filamento flexible:

  1. Se recomienda una impresora 3D con extrusión directa. Si bien, es posible imprimir con una impresora de tipo Bowden, debemos tener en cuenta que con esta extrusión dura mas el recorrido del filamento al hotend y puede perder tensión (y agarre). Cuanto menor recorrido entre el engranaje del fusor y la boquilla o zona caliente mejor. De esta forma nos aseguraremos una salida continua de material por la boquilla. 
  2. Conseguir la temperatura de correcta. Si la temperatura del hotend o extrusor es muy alta tendremos los temidos hilos en nuestra pieza. En cambio, si la temperatura es baja las capas pueden no unirse bien y deteriorar la pieza.
MaterialTemp. recomendada extrusorTemp. recomendada cama caliente o base
TPE220ºC ± 1030ºC ± 10
TPU250ºC ± 1050ºC ± 10
Soft PLA230ºC ± 1030ºC ± 10
Matterhackers
  1. Utilizar velocidades lentas y constantes. En consonancia con lo que hemos hablado del agarre. Debido a la naturaleza elástica del material crea que a grandes velocidades pueda atascarse el filamento o incluso atorarse por dentro. Un punto de partida puede ser 35 mm/s
  2. Evitar retracciones. Debemos configurar la retracción, llegando a desactivarla si es necesario en nuestras primeras impresiones hasta tener un manejo del material. 
  3. Configurar una baja capa de altura. En un rango de 0,1 mm a 0,2mm. A altura de capa mas baja, se requiere menos plástico y eso hace la extrusor se alimente a una velocidad menor.
  4. Relleno menos denso si buscamos piezas más flexibles.
  5. Ventilador de capa desactivado las primeras capas y luego activarlo.
  6. Usar laca, pegamento o cinta PEI

Problemas imprimiendo filamento flexible:

    1. Mantén el filamento seco. Los filamentos flexibles absorven mucha humedad, esto hará que las piezas puedan salir con huecos o exceso de encordado.
    2. Atasco dentro de los engranajes del filamento. Dada su característica principal, el filamento flexible puede llegar a quedarse atrapado entre los engranajes interiores del extrusor. Para evitar este problema recomendamos una extrusión directa, adaptando el recorrido del filamento para que sea el mas corto posible.
    3. Si la pieza no se adhiere bien a la cama caliente o en la base de la impresora:
      • Usa laca. Es la opción mas preferida por ser la mas sencilla.
      • Usa pegamento UHU, el pegamento de barra que todos hemos usado en nuestra etapa escolar. 
      • Usa cinta de carrocero. Ten cuidado de no ponerlas a diferentes alturas y rellenar todos los huecos para asegurarte una buena primera capa.
      • Usa dimafix, tanto el formato pen como spray funcionan bien.

Fuentes:

Createc 3D

Createc 3D – Laboratorio digital en Granada, tu tienda maker donde encontrar todos los componentes para tu impresoras 3D (FDM - FFF) o de Resina (SLA – SLD), junto a una gran oferta de filamentos (PLA, ABS, HIPS, PETG) y materiales para montar tu máquina CNC o tu proyecto de Arduino a los mejores precios.

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