Tablero con vetas de madera de Objet Acabado

Aplicaciones de acabado

Una, selle y embellezca las piezas impresas en 3D

Para prototipos que a penas de pueden distinguir de los productos moldeados con inyección, aplicaciones de herramientas avanzadas, y dispositivos personalizados duraderos que tienen un aspecto y una textura agradables, aplique algún procesamiento posterior sencillo a las piezas impresas en 3D.

Técnicas de terminación PPSF

Información general

La PPSF (polifenilsulfona) es un material FDM de alta temperatura, gran resistencia y químicamente resistente. Aunque es ideal para aplicaciones exigentes, la durabilidad y resistencia química hacen que sea difícil, y que tome mucho tiempo, finalizar piezas PPSF con lija de grano o solventes.

Cuando se necesitan superficies suaves hay dos opciones que son las más frecuentes; lijado o fresado. Resistente a la abrasión, PPSF hace que el lijado sea una tarea ardua que podría consumir horas de tu tiempo. Aunque una pasada de acabado con una fresadora CNC puede reducir el trabajo de suavizado de una superficie, anula mucha de las ventajas del proceso FDM. Preparar el uso de máquinas requiere tiempo para la programación CAM y para la configuración de las máquinas. El uso de máquinas también requiere que un operador supervise el proceso.

Si se usa PPSF para crear herramientas o moldes, hay una alternativa nueva y más rápida para suavizar la superficie: el termoformado. Se desplaza una hoja delgada de plástico a la superficie de la pieza PPSF. Aunque se adecúa a la forma de la pieza, la hoja de plástico no transfiere las capas de líneas a la superficie exterior. Para conservar las ventajas mecánicas, térmicas y químicas de PPSF, el proceso de termoformado usa hojas de plástico a partir de resina PEEK. Si lo comparamos con el pulido manual, el termoformado PEEK puede reducir el tiempo en un 75 % y el valor en un 90 %.

Proceso

Suavizar una pieza de PPSF con un revestimiento exterior de PEEK es un proceso relativamente sencillo que requiere algunas modificaciones para realizar una operación de termoformado estándar. Las diferencias claves son que PEEK es un material de termoformado y la pieza FDM sirve como molde de termoformado.

A continuación, mostramos los aspectos destacados del proceso. Para ver una descripción detallada y completa del termoformado con FDM, consulta la guía de Stratasys’ “Termoformado para prototipos y aplicaciones de tirada corta”.

  1. Construcción de la pieza:
    Selecciona el espesor deseado de la hoja PEEK que pasará por el proceso de termoformado. El rango de espesor recomendado es de 0,08 a 0,13 mm (0,003 a 0,005 pulg.), aunque también se pueden usar hojas de 0,25 mm (0,010 pulg.). Ten en cuenta que hojas más gruesas de PEEK necesitan más presión por vacío durante el termoformado, y puede ser difícil dar forma a características pequeñas. Para compensar el espesor de la hoja termoformada, ajusta el modelo CAD de la pieza PPSF mediante la compensación de todas las superficies externas. De forma opcional, el modelo CAD se puede modificar para que incluya un anillo de 1,27 mm (0,050 pulg.) de profundidad alrededor del perímetro del molde. Este anillo ayudará en la unión de la capa PEEK a la pieza. Para simplificar y hacer que el proceso de termoformado sea más expedito, modifica los parámetros de creación FDM para que hagan que la pieza PPSF sea más porosa. Esto permite que se extraiga el vacío en la máquina de termoformado a través de la pieza sin tener que perforar respiraderos manualmente a lo largo de su periferia. Puedes conseguir esto con Insight al ajustar los espacios de aire de la trama de las superficies ultraperiféricas en 0,03 mm (0,001 pulg.). Además, cambia los espacios de aire de la trama del cuerpo del modelo a 0,25 mm (0,010 pulg.) para promover el flujo de aire a través de la pieza. A continuación, crea la pieza PPSF en un sistema Fortus. Una vez lista la creación, retira los soportes para preparar el proceso de termoformado.
  2. Termoformado:
    Monta la pieza PPSF en una base de montaje que sea de un tamaño que se ajuste a la platina de la máquina de termoformado. La base de montaje puede ser de cualquier material rígido que soporte el calor del proceso de termoformado. Carga la pieza PPSF en la máquina para el formado en vacío e inserta una hoja de material PEEK. Te sugerimos materiales con respaldo adhesivo para asegurarte de que haya una fuerte unión mecánica entre la pieza PPSF y la capa PEEK. Las pruebas han demostrado que Victrex P500S, una capa PEEK APTIV con respaldo adhesivo, funciona bien para esta aplicación. Calienta la hoja a 140 a 160 °C (284 a 320 °F) y arrástrala a la pieza PPSF en cuanto alcance su punto de formación. Por lo general, este ciclo se debería completar en menos de 20 segundos. Los tiempos de ciclo extendidos podrían hacer que la capa PEEK se cristalice, lo que causa que se ponga rígida y opaca. Observa la hoja PEEK para evitar la cristalización. A medida que se aplique el calor, se relajará y se pondrá tirante. Una vez que la hoja PEEK se pone tirante, aplica rápidamente el vacío y mantenlo hasta que se enfríe la capa PEEK. Después del proceso de formación de vacío, recorta la hoja PEEK al tamaño de la pieza PPSF. La pieza PPSF/PEEK ya está lista para su uso.

Comparación en tiempo y costo entre el pulido manual y el modelo de termoformado PEEK del molde FDM de una boquilla sopladora del neumático trasero.


Proceso

Tiempo de espera

Costo del trabajo

Costo del material

Pulido manual

4 horas

USD $160

USD $5

Capa PEEK

1 hora

USD $10

USD $6

AHORROS

3 horas (75 %)

USD $149 (90%)

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