PLA HT: La evolución del PLA para aplicaciones técnicas

El PLA convencional es fácil de imprimir, biodegradable y las emisiones producidas en su impresión son mucho menos nocivas que las de otros materiales, pero sufre deformaciones a temperaturas relativamente bajas. De hecho, comienza a reblandecerse alrededor de 55°C y pierden su forma cerca de 60 - 70°C. Esta baja resistencia térmica del PLA restringe su uso en piezas funcionales sometidas a calor o esfuerzo. Para superar este límite han surgido filamentos PLA de alta temperatura (HT-PLA), que mantienen la facilidad de impresión del PLA estándar pero resisten mucho mejor el calor.

PLA vs HT-PLA: cómo funciona el nuevo material

Imagen 1: se compara un objeto impreso en HT-PLA (izquierda) con otro en PLA genérico (derecha) tras exposición al calor.  Fuente: Polymaker

Varios fabricantes, como Polymaker y, Spectrumdescriben el HT-PLA como un PLA «de próxima generación» capaz de mantener su forma incluso bajo calor extremo (hasta 150°C), «sin deformaciones, sin hundimientos, sin compromisos». A la vez, este material imprime igual de fácilmente que un PLA normal, usando parámetros convencionales de PLA (temperaturas de extrusor de ~210–230°C y cama 25–60°C) y sin necesidad de cámara cerrada. Esto significa que ofrece la comodidad del PLA (no se deforma ni encoge perceptiblemente al imprimir) junto a una resistencia al calor muy superior. Además, Polymaker indica que su HT-PLA  no requiere post-procesado térmico: «simplemente imprime y listo». Opcionalmente, para aplicaciones exigentes se puede aplicar un tratamiento térmico de recocido (anneal), sometiendo la pieza 30 minutos a ~100°C, lo cual eleva aún más su punto de ablandamiento. En la actualidad esto puede hacerse en una secadora de filamento avanzada como la Sunlu Filadryer E2. En resumen, el HT-PLA une la sencillez de impresión del PLA con prestaciones térmicas cercanas a materiales industriales.

Características destacadas del HT-PLA 

Imagen 2: Modelo impreso con HT-PLA color “Tropical” de Polymaker. Fuente: Polymaker

Las propiedades de los distintos filamentos HT-PLA varían según si están reforzados con fibras y cada fabricante. Sus propiedades clave más habituales incluyen:

• Alta estabilidad térmica: soporta sin deformarse hasta 100ºC~150°C, muy por encima de los ~60°C del PLA estándar.
• Impresión fácil: se utiliza con ajustes genéricos de PLA (boquilla 210–230°C, cama 25–60°C, ventilador encendido); no requiere cámara cerrada ni materiales especiales adicionales.
• Resistencia mecánica: su resistencia a la tracción es comparable a un PLA reforzado (p. ej. ~42,8 MPa en eje X) según el material y fabricante, pero sin sacrificar acabados suaves ni facilidad de pegado entre capas.
• Velocidad y fluidez: admite impresiones muy rápidas (hasta 300 mm/s), igualando o superando muchos PLA comerciales.
• Fácil postprocesado: no precisa tratamientos químicos o recubrimientos adicionales; sin embargo en el HT-PLA de  Polymaker un recocido posterior eleva su Vicat/HDT al orden de 150°C.
• Ecológico: mantiene la biodegradabilidad del PLA original (En concreto Polymaker indica que su matriz es principalmente PLA, con componentes no-biodegradables mínimos).
• Variedad de colores: disponible en tonos mate y semibrillantes muy atractivos, aptos incluso para piezas finales de aspecto profesional.

Gracias a estas características, el HT-PLA permite imprimir piezas complejas y detalladas para aplicaciones técnicas que antes exigirían ABS/ASA u otros polímeros exigentes, pero sin renunciar a la comodidad del flujo de trabajo PLA.

HT-PLA-GF: PLA de alta temperatura reforzado con fibra de vidrio

Si bien otros fabricantes ofrecen variantes del HT-PLA, como Add:north con su PLA-HT Pro , un PLA que soporta altas temperaturas, Polymaker ofrece además el HT-PLA-GF (Glass Fiber), una versión reforzada con aproximadamente 12% de fibra de vidrio. 

Imagen 3: Un carrete de HT-PLA-GF Fuente: Polymaker

Esta variante mantiene la fácil impresión del HT-PLA estándar pero añade rigidez y resistencia mecánica extra. Según Polymaker, tras un recocido el HT-PLA-GF consigue una “resistencia térmica similar al ABS” y soporta cargas mecánicas elevadas a temperaturas de hasta ~130°C sin ablandarse. En la práctica esto significa que las piezas de HT-PLA-GF (por ejemplo, estantes, soportes o componentes funcionales) pueden funcionar en entornos tan calientes que antes solo toleraban materiales como ABS o nylon.

Hay que tener en cuenta que la fibra de vidrio lo hace ligeramente abrasivo para las boquillas normales: Polymaker recomienda usar boquillas de acero endurecido en el HT-PLA-GF. A cambio, la ganancia en estabilidad y rigidez suele compensar este requerimiento extra. En general, el HT-PLA-GF está pensado para usos profesionales donde se necesite máxima estabilidad dimensional bajo calor (por ejemplo, moldes de silicona para fundido en caliente, piezas de maquinaria sometidas a fricción o calor) sin perder la sencillez de impresión del PLA.

Impresión y recocido (annealing) del HT-PLA

La impresión con HT-PLA es muy similar al PLA estándar. Con parámetros típicos como boquilla a 210–230°C, cama moderadamente caliente (25–60°C) y ventilador de capa encendido. No es necesario precalentamiento prolongado ni adhesivos especiales (aunque una ligera cama caliente o cinta puede mejorar la adherencia inicial). No se requiere cámara cerrada, pues el material apenas se deforma durante la impresión. Gracias a esto, se pueden imprimir piezas grandes en impresoras abiertas sin warping significativo.

Video 1: El HT-PLA-GF y el proceso de recocido. Fuente: Polymaker

Después de imprimir, se puede mejorar la resistencia térmica mediante recocido. El procedimiento típico es hornear la pieza a unos 80–100°C durante 30 minutos. Este recocido cristaliza parcialmente el PLA base, elevando el Heat Deflection Temperature (HDT) de alrededor de 60°C (impreso) a más de 150°C. Es importante recocer sobre una superficie que no radie calor (vidrio, cerámica) y dejar enfriar dentro del horno para evitar distorsiones. En concreto Polymaker confirma que ambos (HT-PLA y HT-PLA-GF) pueden recocerse para mejorar su estabilidad térmica, si bien la versión GF obtiene aumentos de HDT más notorios.

En cuanto al equipamiento, no hay recomendaciones especiales aparte de la boquilla endurecida para HT-PLA-GF. El filamento HT-PLA normal es no abrasivo y compatible con cualquier impresora FDM convencional. En resumen, los ajustes de impresión habituales de PLA funcionan prácticamente sin modificaciones, pero permiten obtener piezas que soportan temperaturas mucho más altas.

Aplicaciones profesionales y ejemplos prácticos

Imagen 4: Un organizador de baterías de taladros impreso en HT-PLA-GF. Fuente: Polymaker.

Polymaker destaca este ejemplo: tras recocer la pieza, logra una “resistencia mecánica superior a la del ABS”. Esto ilustra cómo HT-PLA-GF puede usarse para soportes de herramientas, fijaciones y piezas de taller que deban resistir golpes y calor (por ejemplo, almacenar baterías calientes o piezas en áreas soleadas).

Otros ejemplos de uso incluyen carcasas y soportes para electrónica expuesta al calor (ventiladores de equipos, drones, vehículos), moldes rápidos de silicona a temperatura (gracias a su alta dureza), o prototipos y herramientas de montaje que funcionen al sol o en entornos cálidos (automoción, aeroplano ligero, automatización). Para makers profesionales, HT-PLA abre la puerta a proyectos antes reservados al ABS/ASA: jigs y fixtures de taller, utillaje ligero de fábrica, maquetas térmicamente estables o incluso componentes estéticos en exteriores.

Por supuesto, no es un reemplazo universal de plásticos de ingeniería (no tiene resistencia química o a llama como un polisulfona, por ejemplo). Sin embargo, su ventaja es mantener las bondades del PLA (fácil impresión, biocompatibilidad relativa, no requiere ventilación especial) con la tolerancia al calor que antes solo ofrecían polímeros más difíciles de imprimir.

Otras alternativas y marcas similares

Aunque Polymaker es pionero en la familia HT-PLA, no es la única empresa que explora esta categoría. Fabricantes como Add:north, Spectrum o 3DXTech han experimentado con PLA modificados para mejorar su resistencia térmica. La tendencia general es clara: mediante aditivos o formulaciones especiales, varios proveedores buscan combinar la facilidad del PLA con una mayor estabilidad al calor.

No obstante, cada material tiene sus matices (por ejemplo, algunos PLA de alta temperatura pueden ser más frágiles o necesitar una impregnación óptima). Por ello, Polymaker ha invertido en pruebas y optimización (como su tecnología de fibras de vidrio bien dispersas) para garantizar consistencia y facilidad de uso. En cualquier caso, la aparición de HT-PLA en el mercado amplía las posibilidades: hoy los usuarios pueden elegir entre varias opciones comerciales para proyectos donde el calor era un problema, seleccionando la que mejor se adapte a su impresora y necesidades.

Conclusión

El desarrollo del HT-PLA (y su variante HT-PLA-GF) representa un gran avance para los makers y profesionales que buscan imprimir piezas funcionales sin los sacrificios del ABS y otros materiales tradicionales. Gracias a innovaciones como las de Polymaker, ahora es posible imprimir con la simplicidad del PLA y a la vez obtener resistencia térmica cercana a la del ABS. Esto expande el ámbito de uso del PLA, permitiendo aplicaciones bajo calor intenso (componentes automotrices, herramientas, prototipos industriales) que antes estaban vedadas. Al mismo tiempo, HT-PLA mantiene las ventajas del PLA: se imprime en impresoras FDM comunes, con velocidades altas y sin necesidad de recámara caliente, y apenas incrementa la complejidad del proceso. En definitiva, HT-PLA lleva al fácil imprimir del PLA a nuevas fronteras de rendimiento.