La impresión 3D ofrece grandes posibilidades y muchas variedades cuando se trata de imprimir material flexible y similar a la goma. Desde piezas de producción para aplicaciones a proyectos innovadores y sorprendentes para amantes de los hobbies, y es algo que va a comprobar a continuación.

Echemos un vistazo a las opciones de materiales flexibles para tecnologías de impresión 3D disponibles en Xometry.

Indicadores de dureza Shore de distintos materiales de impresión 3D

Cuando se trata de materiales flexibles, la dureza Shore es una de las principales propiedades que hay que tener en cuenta.

Las escalas de dureza Shore se crearon para proporcionar un punto de referencia común al comparar distintos materiales. Se mide utilizando un durómetro. Existen diferentes escalas de dureza Shore para medir la dureza de distintos materiales para la impresión 3D:

• La escala Shore OO mide materiales extremadamente blandos como los geles (por ejemplo, plantillas de gel).
• La escala Shore A mide una amplia gama de tipos de materiales, desde los muy blandos y flexibles hasta los polímeros semirrígidos con una flexibilidad casi nula.  
• La escala Shore D mide cauchos muy duros, polímeros semirrígidos y rígidos (por ejemplo, tubos de PVC).

Como se puede ver en la imagen, hay un solapamiento en las diferentes escalas. Por ejemplo, un material con una dureza Shore de 95A es también un Shore 50D.

Materiales flexibles para impresión 3D disponibles en Xometry

Las diferentes tecnologías de impresión 3D requieren diferentes polímeros, resinas u otros materiales flexibles para imprimir. Veamos en detalle qué material de impresión requiere cada tecnología y sus propiedades.

TPU Poliuretano

Comúnmente conocido como Ultrasint™ TPU 01 es un material multiuso para aplicación exclusiva en Multi Jet Fusion (MJF). Este material flexible es un uretano termoplástico, con flexibilidad, alta resistencia al desgarro y ofrece buenos acabados. El poliuretano termoplástico para impresión 3D ofrece posibilidades únicas que de otro modo serían difíciles de conseguir con otros materiales de impresión 3D como ABS, PLA o Nylon.

Al combinar las propiedades del plástico y el caucho, el TPU puede producir piezas con buena flexibilidad y absorción de impactos, con un alto nivel de detalle. El material presenta cualidades de rigidez similares a las de la goma o caucho, muy parecidas a las ruedas de un monopatín, lo que permite una amplia gama de aplicaciones finales. Además, el material es fácil de imprimir y tiene buena resistencia a los rayos UV y a la hidrólisis.

• Características principales: semiflexible • resistencia a los productos químicos
• Aplicaciones: paneles de instrumentos de automoción, dispositivos médicos, herramientas eléctricas…
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TPU Flex

Si necesita un material elástico y flexible, el TPU Flex para sinterizado selectivo por láser (SLS) es la opción perfecta. Con una buena resiliencia tras la deformación y una gran estabilidad a los rayos ultravioleta (UV), este TPU elastomérico para SLS ofrece muchas ventajas. 

Al crear un diseño estructural interesante, se pueden imprimir en 3D piezas para diversas aplicaciones industriales, desde la automoción hasta la industria del calzado. El material proporciona una superficie blanca y lisa y también ofrece una buena resistencia a la hidrólisis y una gran absorción de impactos.

• Características principales: gran elasticidad • alta resistencia • resistente a los productos químicos
• Aplicaciones: Automoción, productos finales de calzado como zapatillas de correr
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Los materiales flexibles de TPU también se pueden utilizar con la impresión FDM, pero normalmente, estas impresiones 3D son de menor calidad que cuando se imprimen utilizando tecnologías basadas en polvo como SLS o MJF, además, casi no se diferencian en el precio.

Propiedades del TPU

Hay algunas propiedades clave exclusivas de los materiales TPU que benefician a las industrias.

Resistencia a la abrasión/arañazos

Una alta resistencia a la abrasión y al rayado significa durabilidad y un alto valor estético. Un material de TPU ofrece excelentes resultados en comparación con otros elastómeros termoplásticos cuando la resistencia a la abrasión y a los arañazos es fundamental para una aplicación como las piezas interiores de automóviles, las piezas deportivas y las piezas técnicas.

Resistencia UV

Además de mantener buenas propiedades mecánicas, estos materiales flexibles también muestran una extraordinaria estabilidad a la radiación ultravioleta y, por tanto, una estabilidad superior del color. Tanto para piezas de colores claros como oscuros, las industrias pueden confiar en la alta resistencia al rayado y el rendimiento UV del TPU, ya que los TPU garantizan la solidez del color de las piezas estéticas.

Gran flexibilidad

Los materiales de TPU ofrecen gran flexibilidad, absorción de impactos y rebote, y son excelentes opciones para fabricar calzado, equipamiento deportivo y modelos ortopédicos. Esta propiedad es muy útil cuando se trata de interiores de automóviles y cubiertas de filtros de aire.

Otras ventajas

• Buena elasticidad en una amplia gama de temperaturas
• Excelente resistencia a bajas temperaturas y al impacto
• Gran resistencia a la intemperie y a las radiaciones de alta energía
• Gran elasticidad en toda la gama de durezas
• Resistente a aceites, grasas y numerosos disolventes

Materiales flexibles de caucho de silicona

El caucho de silicona es un tipo de elastómero conocido por su flexibilidad y durabilidad. Estas propiedades lo convierten en un material adecuado para su uso en impresión 3D, especialmente en aplicaciones en las que el objeto impreso debe ser flexible y capaz de soportar altas temperaturas y entornos adversos.

Una de las ventajas de utilizar caucho de silicona en la impresión 3D es que tiene una amplia gama de valores de dureza Shore, por lo que se puede adaptar para que tenga el nivel específico de flexibilidad y alta durabilidad que requiere una aplicación concreta. También tiene una buena resistencia térmica y un alto nivel de resistencia química, por lo que es adecuado para su uso en entornos difíciles.

El caucho de silicona también es adecuado para crear objetos flexibles y extensibles, como sellos y juntas, así como para la creación de prototipos y la producción a pequeña escala de piezas flexibles con muy buena calidad de impresión.

True Silicone

True Silicone tiene una alta capacidad de resolución, un excelente acabado superficial y es resistente a ácidos, bases y disolventes no polares. Tiene alta resistencia al desgaste, elasticidad y alta reproducibilidad tras deformación o carga. Es biocompatible y está certificado conforme a la norma ISO 10993. Este material es adecuado para piezas de pequeño tamaño impresas en estereolitografía (SLA).

• Características principales: gran resistencia al desgaste • elasticidad • alta resolución
• Aplicaciones: Prótesis, wearables, elementos de sellado, juntas
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Resinas flexibles CLIP

Las resinas CLIP son una clase de resinas de alta calidad que se utilizan con la tecnología de fabricación aditiva Carbon DLS. En Xometry, ofrecemos tres tipos de resinas CLIP flexibles.

EPU 40 (Poliuretano elastomérico)

EPU 40 es un elastómero de poliuretano de altas prestaciones que constituye una buena elección para aplicaciones en las que se requiere una elevada elasticidad y resistencia al desgarro. La resina de poliuretano elastomérico CLIP, debido a sus altas prestaciones permite un excelente comportamiento elástico bajo cargas cíclicas de tracción y compresión. Se puede estirar y doblar, recupera su forma original impresa.

EPU 40 es comparable a los TPU comerciales con una dureza Shore de 70A. La resina EPU es gomosa, resistente, flexible y estirable, con un grosor de capa de 100 µm o 0,1 mm casi invisibles. Las piezas quedan muy parecidas a los modelos moldeados por inyección, lo que la hace muy interesante para la creación de prototipos. 

• Características principales: gran elasticidad • resistencia al desgarro • compatibilidad química y biológica
• Aplicaciones: Juntas y sellos, amortiguadores, aislantes de vibraciones
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FPU 50 (poliuretano flexible)

FPU 50 es un material semirrígido resistente a los impactos, la abrasión y la fatiga que constituye una buena elección para piezas que deben soportar tensiones repetitivas. Este material puede ser ideal para cerramientos resistentes, mecanismos de bisagra y ajustes por fricción. 

El FPU es comparable al PP (polipropileno) por su excelente resistencia a la fatiga y al calor. Se pueden imprimir en 3D características tan finas como 0,25 mm y no es gomoso y elástico como el EPU 40, sino que tiene un alargamiento a la rotura del 200%.

• Características principales: Duro y resistente a la fatiga, alta resistencia a la tracción, alto impacto y límite elástico.
• Aplicaciones: Ajustes a presión, alivios de tensión, soportes y abrazaderas para encapsular pequeños circuitos eléctricos.
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SIL 30 (Silicona)

SIL, un material de silicona-uretano es comparable a los TPE comerciales con una dureza Shore A de 35. La tecnología CLIP permite imprimir en 3D con nuevas clases de polímeros, incluidos productos químicos complejos como el poliuretano y las resinas a base de ésteres de cianato. El resultado es una selección diversa y creciente de materiales que reflejan los requisitos comunes de la ingeniería.

• Características principales: tacto suave • biocompatible • resistente al desgarro
• Aplicaciones: wearable (pulseras, almohadillas para auriculares), equipos médicos
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Todas estas resinas CLIP son adecuadas para el contacto cutáneo a largo plazo (>30 días). Del mismo modo, todas pueden utilizarse para el contacto a corto plazo (<24 horas) con las mucosas, excepto la EPU 40, que sólo es adecuada para el contacto con la piel. De ahí que también se empleen en la impresión de materiales seguros en la industria médica.

Comparación de costes de materiales flexibles

Comparemos los distintos materiales flexibles del generador de presupuestos instantáneos de Xometry:

Conclusión

Existen tres tipos principales de materiales flexibles para impresión 3D disponibles en el mercado de masas con distinta calidad de impresión: Materiales TPU, resinas CLIP y cauchos de silicona. Si buscas piezas más asequibles, los materiales de TPU son la opción perfecta, mientras que puedes optar por resinas CLIP más caras si necesitas propiedades avanzadas del material, como alta resistencia o resistencia al desgarro.Xometry ofrece servicios de impresión 3D con materiales flexibles para la creación rápida de prototipos y diversas aplicaciones industriales. Suba sus archivos CAD y consulte las opciones de precios.

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