Acabado superficial en impresión 3D: 9 métodos para alisar piezas impresas en 3D

Si alguna vez ha impreso una pieza en 3D, probablemente lo notó de inmediato: algunas irregularidades en la superficie o líneas de capa visibles.

Ahí es donde el acabado superficial en impresión 3D cobra importancia. En este artículo analizaremos los 9 métodos para alisar piezas impresas en 3D.

¿Qué es el acabado superficial en impresión 3D?

Aunque una superficie parezca lisa, si la observa al microscopio verá pequeñas protuberancias y depresiones. A esto se le llama rugosidad.

Profundidad de rugosidad individual:La altura entre la protuberancia más alta y la depresión más profunda.

Profundidad media de rugosidad: El promedio de cinco mediciones individuales.

Valor de rugosidad central (Ra):La altura media de las protuberancias y depresiones en toda el área.

En impresión 3D, normalmente se usa Ra (en micrómetros) para comparar la lisura de las superficies. Un Ra más bajo indica una superficie más lisa. El acabado superficial en impresión 3D es el grado de lisura o rugosidad que presenta el exterior de un objeto impreso. Si la superficie es realmente lisa, se denomina acabado fino. Si se siente rugosa o irregular, es un acabado deficiente.

Por lo general, la pieza necesita trabajo adicional después de la impresión, lo que se denomina posprocesamiento. Esto ayuda a mejorar el tacto y el aspecto de la superficie.

La impresión 3D fabrica piezas añadiendo capas unas sobre otras. Por ello, la superficie puede presentar pequeñas crestas y líneas. Para alisarla, deberá eliminar o reducir estas líneas con cuidado sin dañar la pieza.

¿Por qué es importante el acabado en impresión 3D?

El acabado de sus piezas impresas en 3D es importante por varios motivos. Algunos de ellos son:

Por estética

Una superficie lisa o pulida hace que su pieza luzca mejor. Puede controlar su brillo, lisura o rugosidad, e incluso mejorar el color y la textura.

Por resistencia y protección

El acabado puede hacer que su pieza sea más resistente o más protegida frente a la corrosión, el calor o el desgaste. Por ejemplo, las piezas metálicas pueden recubrirse para que no se corroan o para favorecer la conductividad eléctrica.

Por funcionalidad

Algunas piezas necesitan una textura superficial determinada para funcionar correctamente. Por ejemplo, dos piezas que encajan ajustadamente necesitan una superficie lisa. Pero en otros casos una superficie rugosa resulta útil, como cuando se busca una mejor transferencia de calor.

Por tolerancia

El acabado le ayuda a obtener la medida exacta que necesita. Puede que deba eliminar un poco de material sobrante o añadir un poco para que la pieza encaje a la perfección.

¿Qué afecta al acabado superficial en impresión 3D?

Si desea un buen acabado superficial, debe entender qué ajustar. Esto es lo que debe tener en cuenta:

Tipo de impresión 3D

Los distintos métodos de impresión 3D ofrecen acabados superficiales diferentes. Si utiliza FDM, la impresión puede verse rugosa o presentar líneas porque se construye capa a capa. Si utiliza SLS, la superficie puede sentirse granulada, ya que se fabrica a partir de polvo.

El material con el que imprime

No todos los materiales se comportan igual. Algunos ofrecen un acabado más liso y otros pueden verse rugosos debido a su textura o a cómo reaccionan al proceso de impresión.

Configuración de la impresora

La forma en que configura su impresora influye mucho en el acabado superficial. Las capas más finas dan una superficie lisa. La velocidad de impresión, el curado y la configuración del relleno también cambian el aspecto y el tacto de la impresión.

Calidad de la impresora

La calidad y el estado de su impresora importan mucho. Las impresoras más económicas suelen no ofrecer acabados lisos. Si su impresora es antigua o no recibe mantenimiento, puede perder precisión.

¿Cómo medir el acabado superficial en impresión 3D?

Para medir el acabado superficial de una pieza impresa en 3D, se utiliza un instrumento llamado rugosímetro. Es un dispositivo muy sensible con una punta diminuta y afilada llamada palpador que se desplaza o desliza sobre la superficie de su impresión.

A medida que se mueve, la punta sigue cada pequeña protuberancia y depresión de la superficie. Registra esta forma y, a partir de esos datos, la máquina calcula la rugosidad de la superficie; así se obtiene el valor del acabado superficial.

La forma más habitual de describir esta rugosidad es con un número denominado valor Ra. Como se mencionó anteriormente, este número es simplemente la altura media de todos los pequeños picos y valles que registró el palpador.

Métodos habituales para mejorar el acabado de piezas impresas en 3D

A continuación, repasemos algunas de las mejores formas de mejorar el acabado de sus piezas impresas en 3D. Consulte sus detalles a continuación.

Lijado

El lijado es el método más popular y sencillo. Basta con frotar papel de lija sobre la pieza para alisar la superficie. Elimina las zonas rugosas, los bordes afilados y las pequeñas protuberancias desgastándolas.

Es sencillo, económico y funciona bien con la mayoría de los materiales de impresión 3D. El papel de lija se presenta en diferentes granulometrías o niveles de rugosidad. Comience con papel de lija grueso para eliminar las partes rugosas y después utilice papel de lija más fino para alisar la superficie.

Pero tenga cuidado de no lijar demasiado, ya que podría estropear la pieza. El lijado también lleva tiempo, por lo que no es ideal si necesita acabar muchas piezas con rapidez.

La superficie final tendrá un aspecto mate. Si desea un acabado aún más liso, puede pulirla o aplicar pintura o un recubrimiento a continuación.

Mecanizado/rectificado

Aunque la impresión 3D y el mecanizado CNC parecen tecnologías totalmente distintas, en realidad pueden combinarse bien. Puede utilizar el mecanizado o el rectificado para mejorar su pieza después de imprimirla.

Esto resulta muy útil cuando necesita superficies muy lisas o dimensiones precisas. El mecanizado funciona muy bien en zonas pequeñas o de difícil acceso, como el interior de orificios o zonas curvas.

También funciona con la mayoría de los materiales de impresión 3D, ya sea que imprima en plástico o en metal.

Galvanoplastia

La galvanoplastia, también llamada electrodeposición, consiste en añadir una fina capa de metal a su pieza impresa en 3D mediante electricidad.

Es un excelente método de acabado tanto para piezas de plástico como de metal. Si su pieza es de plástico, la galvanoplastia la hace más resistente, más duradera y capaz de soportar más calor.

Para el acabado superficial de la impresión 3D en metal, la galvanoplastia puede protegerlo de la oxidación, mejorar la conductividad eléctrica e incluso facilitar la soldadura.

La galvanoplastia no solo aporta resistencia, también mejora el aspecto de sus piezas. Puede utilizar metales brillantes como oro, plata o cromo para dar a su pieza un aspecto pulido y de alta gama.

Chorreado con microesferas

El chorreado con microesferas es otra forma habitual de alisar las piezas impresas en 3D. Consiste en proyectar pequeñas microesferas de plástico o vidrio contra la superficie de la pieza. Las microesferas impactan en la superficie y ayudan a alisar cualquier zona rugosa.

Es más rápido que el lijado y puede llegar a zonas pequeñas o de difícil acceso a las que el papel de lija no puede llegar, como el interior de esquinas u orificios.

Normalmente se empieza con baja presión para ver cuánto material se está eliminando. Si todo parece correcto, puede aumentar la presión poco a poco para obtener los mejores resultados.

Pero tenga cuidado: una presión excesiva puede dañar la pieza o eliminar demasiado material.

También existen otras técnicas similares, como el chorreado con arena, el granallado y el chorreado con agua, que funcionan de forma parecida con ligeras diferencias.

Pulido químico por vapor / alisado por vapor

El alisado por vapor se diferencia de otros métodos porque no frota ni elimina material físicamente. En su lugar, utiliza un vapor químico, como el FA 326, dentro de una cámara sellada.

Coloque sus piezas en la cámara y el vapor funde suavemente la superficie lo justo para alisar las pequeñas protuberancias y depresiones. Esto crea un acabado muy liso y brillante.

Este proceso no daña la pieza y funciona muy bien si desea un aspecto pulido de alta calidad. Pero tenga en cuenta que cuesta más que otros métodos de acabado.

Tamboreado con medios abrasivos

El tamboreado con medios abrasivos, también llamado tamboreado o volteo, es un método que se utiliza principalmente para piezas pequeñas impresas en 3D. Si sus piezas miden alrededor de 200x200x200 mm o menos, este método puede funcionar bien.

Coloque sus piezas impresas en 3D en una máquina de tamboreado llena de pequeñas virutas cerámicas. Cuando la máquina vibra, las virutas cerámicas frotan contra las piezas. Esto elimina las zonas rugosas y alisa la superficie.

Este método es más enérgico que el chorreado con microesferas y funciona bien con materiales como las impresiones MJF o SLS. Es una buena opción si desea alisar varias piezas pequeñas a la vez.

Pintura

La pintura es una de las formas más sencillas y conocidas de mejorar el aspecto de su pieza impresa en 3D. Al igual que al pintar cualquier otra cosa, le ayuda a conseguir el color y el acabado que desea: mate, brillante o incluso metálico.

Antes de pintar, es recomendable aplicar primero imprimación y masilla. Estas ayudan a alisar la superficie rellenando pequeñas irregularidades y zonas rugosas, de modo que la pintura se adhiere mejor y el resultado es más limpio.

Pintar también aporta otra pequeña ventaja, ya que puede sellar ligeramente la superficie. Aunque no es un sellado totalmente impermeable, ayuda a reducir la porosidad (pequeños orificios o huecos), un problema habitual en las piezas impresas en 3D.

Teñido

Cuando tiñe una pieza impresa en 3D, el color penetra en el interior del plástico. En cambio, cuando la pinta con aerosol, el color solo permanece en la superficie.

El teñido ofrece colores más vivos y duraderos y le ayuda a evitar problemas como el desconchado o los arañazos que pueden producirse con la pintura en aerosol.

Como el teñido no añade espesor adicional, no perderá ningún detalle pequeño. Esto es muy importante si su diseño es complejo y detallado, y suele ser precisamente el motivo por el que eligió la impresión 3D.

A muchas personas les gusta teñir sus piezas en negro porque proporciona un aspecto limpio y uniforme en toda la superficie.

¿Qué materiales son adecuados para la impresión 3D con alta calidad superficial?

Estos son algunos de los materiales más adecuados para lograr una alta calidad superficial en la impresión 3D:

PLA (ácido poliláctico)

Si desea impresiones 3D sencillas y lisas, utilice PLA. Es uno de los materiales más fáciles de imprimir y ofrece una superficie limpia y lisa directamente al salir de la impresora.

El PLA apenas se deforma, por lo que puede centrarse más en el diseño y menos en los problemas de impresión. Es perfecto si imprime modelos, decoraciones o prototipos que deban verse bien.

ABS (acrilonitrilo butadieno estireno)

El ABS puede ofrecer una superficie aceptable justo después de la impresión, pero destaca realmente cuando se alisa con acetona. Así se consigue un aspecto muy brillante y profesional.

Es resistente y excelente para fabricar piezas que deban ser robustas. Si no le importa realizar un poco de postprocesado, el ABS puede darle resultados muy limpios.

PETG (tereftalato de polietileno glicol)

El PETG combina bien resistencia y acabado superficial liso. Ofrece impresiones brillantes y nítidas con mejor detalle que el ABS. Además, es fácil de imprimir y no se deforma con facilidad.

ASA (acrilonitrilo estireno acrilato)

El ASA es muy similar al ABS, pero resiste mucho mejor la luz solar y la intemperie. Obtendrá una calidad superficial similar y, con algo de postprocesado, puede quedar realmente bien. Si necesita algo para uso en exteriores, elija ASA.

Resina (impresión SLA/DLP)

Si desea el mejor acabado superficial posible, debería probar la impresión en resina. Utiliza resina líquida y la cura con luz, por lo que las capas son muy finas y casi invisibles.

Sus impresiones se verán lisas y detalladas, incluso en piezas muy pequeñas. Es perfecto para miniaturas, joyería y cualquier pieza que requiera mucho detalle.

Nailon

El nailon puede resultar algo rugoso cuando se imprime con SLS, pero si se imprime con MJF o se alisa después de la impresión, puede quedar realmente bien.

El nailon es resistente y, con el acabado adecuado, obtendrá piezas limpias y de aspecto profesional. Es ideal para piezas funcionales que además deban verse bien.

PC (policarbonato)

El policarbonato ofrece un acabado brillante y transparente, pero a veces muestra más las líneas de capa porque requiere altas temperaturas.

Si ajusta bien su impresora, aún puede conseguir un aspecto liso. Es muy resistente y puede utilizarse cuando desea tanto robustez como un buen acabado.

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Conclusión

Este artículo está pensado para ayudarle a comprender los acabados superficiales en la impresión 3D, y esperamos que le resulte útil. No obstante, este tema es amplio y cambia constantemente a medida que la impresión 3D sigue mejorando.

Si tiene más preguntas, siempre puede contactar con nuestros expertos.

Preguntas frecuentes

¿Qué método de impresión 3D ofrece el mejor acabado superficial?

Eso depende realmente de para qué lo necesite. Cada método tiene sus propias ventajas e inconvenientes y funciona mejor para ciertos tipos de productos. Si solo quiere que se vea bien, pintar o recubrir es una excelente opción.

Pero si su pieza debe cumplir una función específica, como conducir electricidad, quizá convenga usar un material que se pueda galvanizar.

¿La impresión 3D ofrece un mejor acabado que el mecanizado CNC?

Por lo general, el mecanizado CNC ofrece un acabado más suave que la impresión 3D. Pero si elige la impresora y el método de acabado adecuados, puede acercarse bastante a la suavidad del nivel del mecanizado CNC.