Tipos y aplicaciones de resinas para impresoras 3D

La impresión 3D de resina ha evolucionado de la misma manera que la impresión 3D FDM, hasta llegar a estar al alcance de todos los tipos de usuarios. Este nuevo movimiento por el uso de impresoras 3D de resina ha provocado el desarrollo de una gran gama de resinas, con propiedades y aplicaciones muy variadas.

En este artículo intentaremos explicar y aclarar los tipos y aplicaciones de las resinas existentes para impresoras 3D de resina (SLA, DLP, LED/LCD, LFS y etc).

Tipos de resinas

La mayoría de usuarios son conocedores de los tipos de materiales dentro de la tecnología FDM, pero cuando se inician en la impresión 3D de resina suelen encontrarse con el problema de falta de conocimientos sobre los tipos de resinas. De la misma manera que en la tecnología FDM, para las impresoras 3D de resina existen dos grandes grupos de materiales: estándar y avanzados.

Resinas estándar

Por lo normal, se denomina "Resina estándar" a una resina que se emplea para fabricar piezas orientadas a un uso genérico en cualquiera impresora 3D de resina. Las resinas pertenecientes a esta categoría cuentan con un buen acabado superficial y propiedades mecánicas moderadas, como por ejemplo, resinas con propiedades similares al ABS (zABS), resinas para realizar impresiones realmente rápidas (zUDP) o incluso resinas que permiten crear el color que el usuario desee (Color Base Kit).

Imagen 1: Pieza impresa con Color Base Kit. Fuente: Formlabs

Resinas avanzadas

Pertenecen a esta categoría todas las resinas que ofrezcan propiedades mecánicas ideales para aplicaciones funcionales o que muestren una cualidad particular necesaria para ciertas aplicaciones técnicas. Dentro de esta categoría se encuentran tres grupos bien diferenciados: ingeniería, dental y castable.

Las resinas de ingeniería son materiales desarrollados para solucionar los problemas de ingeniería más complejos gracias a la especialización de un material para una aplicación muy concreta. Se pueden encontrar materiales como la Grey Pro Resin, que combina muy buenas propiedades mecánicas, una precisión geométrica elevada y buen acabado superficial. También existen resinas flexibles (Elastic Resin y Flexible Resin), que muestran un bajo módulo de tracción y una alta elongación, propiedades adecuadas para imprimir elementos amortiguadores, embalajes, piezas flexibles o ergonómicas. Existen resinas de alta resistencia a la temperatura (High Temp Resin), que con su baja expansión térmica y alto módulo de tracción se pueden utilizar para imprimir modelos para pruebas ambientales, moldes y maestros para operaciones de fundición y termoconformado, de una forma mucha más rápida, económica e incluso más precisa que con los métodos convencionales. Otros materiales de gran interés para este sector son resinas reforzadas con fibras de vidrio para soportar grandes impactos (Rigid Resin) o de baja fricción y elevada elongación (Durable Resin).

Imagen 2: Dron fabricado con Tough Resin. Fuente: Formlabs

Como ya se ha comentado, los grupos de resinas avanzadas son materiales especializados, siendo el caso más claro, el de las resinas dentales. Todos estos materiales cuentan con un certificado de biocompatibilidad para asegurar la salud de los objetos destinados a un uso odontológico. Los profesionales de este campo realizan con estas resinas modelos de coronas y puentes (Dental Sand A1-A2 Resin), guías quirúrgicas (Dental SG Resin), férulas y retenedores (Dental LT Clear Resin) con una exactitud increíble y con unos costes de material muy inferiores a los ocasionados por los métodos tradicionales.

Imagen 3: Guía quirúrgica. Fuente: Formlabs

Para terminar el campo de las resinas avanzadas, se encuentran las resinas castables. Estas resinas son empleadas para realizar piezas metálicas mediante el proceso de cera perdida, sobre todo en el campo de la joyería. Las resinas castables en combinación con las impresoras 3D de resina es el conjunto ideal para satisfacer la necesidad de fabricar piezas metálicas pequeñas y de gran detalle, que todo joyero quiere, de manera más rápida, sencilla y rentable que con los procesos de fabricación convencionales.

Imagen 4: Modelo para cera perdida y pieza final metálica. Fuente: Formlabs

Aplicaciones

A parte de los usos claros de cada tipo de resina (dental, castable, flexible, resistencia alta temperatura y etc), alguna resina específica para una aplicación también es válida para otras aplicaciones. En este caso se encuentra las resinas dentales (Dental Model Formlabs, zDental Model Sand, Dental Resin HARZ Labs), que muestran unas propiedades mecánicas elevada y un acabado superficial de gran calidad, ideal para imprimir piezas funcionales finales.

Imagen 5: Suela de zapatilla elástica funcional. Fuente: Formlabs

Antes de adquirir una resina

A la hora de adquirir una resina hay que tener cuenta el tipo de impresora 3D que dispone el usuario (SLA, DLP, LED/LCD, LFS y etc) y la longitud de onda del rayo UV que genera. La longitud de onda más habitual es 405 nm pero se pueden encontrar en el mercado impresoras 3D que utilizan desde 350 nm hasta 410 nm. Una vez conocidos estas dos características, el usuario ya puede buscar una resina que se ajuste a sus necesidades, sin olvidar que necesita un centro de curado que utilice la misma longitud de onda que la impresora 3D, para poder obtener las máximas propiedades mecánicas que ofrece cada material.

Conclusión

La impresión 3D de resina ya está lo suficientemente avanzada para cubrir todas las necesidades de cualquier usuario, tanto para imprimir piezas decorativas, piezas resistentes o productos especializados para algún campo de la industria.