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Resina PU Rigid 650

Referencia: RS-FL-RG-650

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Formlabs es un fabricante estadounidense de equipos y materiales de impresión 3D, con oficinas en todo el mundo. Formlabs fue fundada en 2011 por 3 estudiantes del MIT y poco después lanzaron su primer producto. Formlabs es más conocido por sus impresoras 3D de resina y sus resinas. Su catálogo sigue evolucionando con las necesidades del mercado y nuevos materiales de vanguardia se añaden a la cartera de Formlabs, como la resina PU Rigid 1000 y la resina PU Rigid 650.

Normalmente, las piezas de poliuretano se fabrican mediante fundición o moldeo por inyección de reacción. Ahora, Formlabs hace posible que las empresas y los centros de investigación puedan imprimir poliuretano en casa con las impresoras 3D de Formlabs. Las resinas PU Rigid se fabrican con la ayuda de la química híbrida, tras muchos años de investigación. Su composición es una combinación personalizada de acrilato y uretano de alta calidad. Esta composición, combinada con el curado por humedad, da a las piezas impresas en 3D con las resinas PU Rigid el estado final y mejorado de poliuretano.

Piezas impresas en 3D con la resina Formlabs PU Rigid 650

Imagen 1: Piezas impresas en 3D con la resina Formlabs PU Rigid 650. Fuente: Formlabs.

La resina PU Rigid 650 es un fotopolímero de poliuretano semirrígido diseñado para fabricar piezas de alto rendimiento y larga duración que puedan soportar una exposición prolongada a la luz, el calor y los productos químicos, así como tolerar impactos, cargas y choques, y amortiguar el ruido en los entornos más exigentes, sin perder la forma ni las propiedades mecánicas.

Las resinas de la familia PU Rigid también son estables cuando se exponen a la radiación ultravioleta y a la humedad. También tienen propiedades ignífugas y son esterilizables. Debido a su composición química híbrida, las resinas de poliuretano de Formlabs son más resistentes y duraderas que otras resinas SLA, lo que se ha demostrado en pruebas de envejecimiento acelerado.

Vídeo 1: La resina PU Rigid 650 sometida a un ensayo de alargamiento a la rotura. Fuente: Formlabs.

Como se puede ver en el vídeo anterior, la resina PU Rigid 650 se caracteriza por una flexibilidad mucho mayor y el doble de alargamiento a la rotura en comparación con la resina PU Rigid 1000 (170 % frente a 80 % respectivamente). Esto la hace perfecta para aplicaciones en las que la flexibilidad es tan importante como la resistencia.

Una comparación de las propiedades mecánicas de la PU Rigid 650 y 1000

Imagen 2: Una comparación de las propiedades mecánicas de la PU Rigid 650 y 1000. Fuente: Formlabs.

La resina PU Rigid 650 se puede trabajar de muchas maneras diferentes, dependiendo de las necesidades y los recursos del usuario. Puede imprimirse con una cabina seca o en condiciones ambientales, con dispensación de resina automática o manual.

Flujo de trabajo	Método	Ventajas	Consideraciones	Cuándo utilizar
Recomendado	Llenado automático + cabina seca	Mejores resultados + flujo de trabajo sencillo	Requiere una cabina seca	Impresión frecuente
Bajo coste	Llenado automático + condiciones ambientales	Bajo costo + simple	Menor duración de la resina	Impresión en condiciones ambientales
Modificado	Llenado manual + cabina seca	Mayor duración de la resina	Requiere una cabina seca + un ajuste fino	Impresión intermitente / impresión repetida de la misma pieza

Tabla 1: Resumen de las posibilidades de trabajo con la resina PU Rigid 650. Fuente: Formlabs.

El flujo de trabajo de la impresión 3D con resina PU Rigid 650 se explica en detalle en un vídeo del fabricante:

Vídeo 2: Flujo de trabajo de la impresión 3D de poliuretano. Fuente: Formlabs.

Las resinas PU Rigid de Formlabs tienen un flujo de trabajo más largo que otros tipos de resina. Requieren un equipo adicional, como una cabina para la impresora 3D, un disolvente PGDA para enjuagar las piezas y, opcionalmente, una pistola de aire comprimido para eliminar los restos de resina, así como un horno de curado de humedad para el postcurado. Estos pasos deben seguirse para obtener resultados óptimos con la resina PU Rigid 650. En el sitio web del fabricante se puede encontrar una lista completa de las herramientas recomendadas para el postratamiento.

Cómo verter la resina PU Rigid en un cartucho

Imagen 3: Cómo verter la resina PU Rigid en un cartucho. Fuente: Formlabs.

El paquete incluye una botella de 1 l de la resina PU Rigid 650, un cartucho vacío y un embudo para ayudar a verter la resina en el cartucho para la impresión.

La resina PU Rigid 650 es el material perfecto para la fabricación de prototipos (a excepción de los prototipos del mismo día, ya que la resina requiere un largo post-procesamiento), así como de piezas de uso final para múltiples aplicaciones, por ejemplo en la industria del automóvil, aeroespacial y de maquinaria. Algunos ejemplos de aplicaciones son:

Componentes resistentes a los impactos
Componentes mecánicos flexibles
Parachoques y amortiguadores que absorben los impactos
Componentes de amortiguación del ruido
Conectores mecánicos flexibles, como bisagras flexibles y de copa o cierres de clip
Ruedas
Calibradores y otros efectores

La resina PU Rigid 650 admite las resoluciones de impresión de 100 µm y 50 µm. Es compatible con las impresoras Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+ y Form 2. Es compatible con los tanques de resina Form 2 LT y Form 3/3B V2.1, y con la plataforma de construcción Form 3, Form 2 y Form 3 de acero inoxidable.

Para obtener información técnica y de seguridad más detallada sobre la resina Formlabs PU Rigid 650, consulte las hojas de datos disponibles en la sección de descargas de este producto.

La resina PU Rigid 650 de Formlabs es el material perfecto para ingenieros, diseñadores u otros profesionales que quieran imprimir en 3D piezas fuertes, duraderas y resistentes en casa, sin necesidad de recurrir a los métodos de fabricación tradicionales y a los servicios de terceros. Hay que tener en cuenta que la resina PU Rigid 650 está pensada únicamente para uso comercial y de investigación, y no debe utilizarse fuera de instalaciones o instituciones comerciales o de investigación.

Propiedades de curado, lavado y sinterizado
Tiempo de lavado	2 min
Tiempo de curado	-
Temperatura de curado	- ºC

Información general
Fabricante	FormLabs
Material	Fotopolímero
Formato	1 L
Tecnología	SLA / LFS
Longitud de onda	405 nm
Tanques de resina compatibles	Form 2 LT, Form 3/3B V2.1
Impresoras 3D compatibles	Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+, Form 2
Viscosidad	@ 25 ºC: 1070 cP / @ 35 ºC: 519 cP
Densidad (sólido)	(ASTM D792-20) 1.16 g/cm³

Propiedades eléctricas
Resistividad volumétrica	(ASTM D257-14) 4.7 x 10¹¹ Ohm/cm
Fuerza dieléctrica	(ASTM D149-20) 1.8 x 10⁷ V/m
Constante dieléctrica	(ASTM D150) 4.3-4.7
Factor de disipación	(ASTM D150) 0.088

Propiedades de impresión
Altura de capa	100 - 50 µm
Tiempo de exposición de capa	-
Tiempo de enfriamiento de capa	-
Altura de elevación	- mm
Exposición capas inferiores	-
Número de capas inferiores	-

Propiedades mecánicas
Resistencia al impacto Izod	- KJ/m²
Resistencia al impacto Charpy	(ISO 179) 44 KJ/m²
Alargamiento a la rotura	(ASTM D638) 170 %
Resistencia a la tracción	(ASTM D638) 34 MPa
Módulo de tracción	(ASTM D638) 670 MPa
Resistencia a la flexión	(ASTM D790) 22 MPa
Módulo de flexión	(ASTM D790) 570 MPa
Dureza superficial	(ASTM 2240) Shore 64 D

Propiedades térmicas
Temperatura de reblandecimiento	82 ºC
Clasificación de inflamabilidad	(UL94) HB

Propiedades específicas
Resistencia química	✓

Otras
HS Code	2916.1
Vida útil (desde fabricación)	24 M

La vida útil de la resina PU Rigid 650 es de 12 meses (a partir de la fecha de fabricación) en la botella de aluminio sin abrir y la vida útil es de aproximadamente 1 mes una vez abierta la botella. La vida útil del bote puede variar de 4 a 7 semanas dependiendo de la humedad ambiental y la temperatura fuera del cartucho.

Las resinas PU Rigid 650 y PU Rigid 1000 son diferentes a otras resinas de Formlabs en términos de impresión y post-procesado, por lo que se deben leer detenidamente los siguientes consejos de uso.

La humedad y la temperatura elevadas reducen la vida útil de las resinas Formlabs PU Rigid. La exposición a estas condiciones durante el almacenamiento o la impresión hará que la resina se cure, aumente su viscosidad y finalmente se vuelva inviable. Por ello, las resinas PU Rigid 650 y 1000 deben almacenarse en una cabina de humedad controlada (armarios secadores) antes, durante y después de su uso. Los armarios secos recomendados por el fabricante pueden verse aquí.

Resina PU Rigid 650 viable (izquierda) y no viable (derecha)

Imagen 1: Resina PU Rigid 650 viable (izquierda) y no viable (derecha). Fuente: Formlabs.

El fabricante recomienda cambiar la resina en el tanque o mezclar con resina fresca cuando la viscosidad de la resina supere los 2000 cPs. La viscosidad de la resina puede comprobarse con un viscosímetro Zahn cup #5 o con un objeto plano y romo, como se muestra en la imagen anterior. Si la resina fluye fácilmente y rellena el hueco dejado por la herramienta, la viscosidad es lo suficientemente baja como para seguir imprimiendo.

Lavado y limpieza de piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid 650

Imagen 2: Lavado y limpieza de piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid 650. Fuente: Formlabs

Para el lavado, el FormWash debe utilizarse durante 2 minutos en combinación con un disolvente de diacetato de propilenglicol (PGDA). La evaporación del disolvente PGDA puede acelerarse sumergiendo las piezas en un disolvente n-butílico durante 15 segundos o utilizando un compresor de aire. No lave las piezas impresas en resina PU Rigid con alcohol isopropílico (IPA), ya que puede causar una degradación de las propiedades del material.

En caso de que el usuario no disponga de la máquina FormWash, también puede utilizar el Finish Kit Form 3. El kit de acabado viene con varias herramientas útiles para retirar las piezas de la placa de construcción o quitar los soportes.

Las piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid 650 deben retirarse con cuidado y secarse a temperatura ambiente

Imagen 3: Las piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid 650 deben retirarse con cuidado y secarse a temperatura ambiente. Fuente: Formlabs.

Ambas resinas de PU se caracterizan por su fuerte adhesión a la plataforma de impresión. Por lo tanto, el fabricante recomienda imprimir todas las piezas sobre soportes para facilitar su retirada de la plataforma de construcción y reducir los daños accidentales en la pieza durante su retirada. Se recomienda utilizar una espátula de punta afilada para retirar la pieza y reducir la presión al máximo.

A continuación, las piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid 650 deben secarse completamente a temperatura ambiente durante al menos 24 horas. En cuanto al curado, la resina PU Rigid 650 debe curarse en un horno de curado húmedo a 46 ºC y a un 70 % de humedad relativa. Ningún otro dispositivo de curado funcionará, ya que las resinas necesitan niveles específicos de humedad para que el PU termine su reacción. Los hornos de curado húmedo recomendados por el fabricante pueden verse aquí.

Antes de curar las piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid, retire los soportes

Imagen 4: Antes de curar las piezas impresas en 3D con la resina PU Rigid, retire los soportes. Fuente: Formlabs.

El tiempo de curado oscila entre 3 y 14 días y depende en gran medida del grosor de la pieza. Se recomienda encarecidamente curar las piezas sin los soportes, ya que son más difíciles de retirar si están postcuradas.

En la página web del fabricante se puede encontrar una guía de inicio rápido e instrucciones más detalladas sobre el uso de la resina PU Rigid 650.