La tecnología P3™ DLP de Stratasys con P3 Silicona 25A (desarrollada con Shin-Etsu) permite la impresión 3D auténtica en silicona sin moldes, igualando las propiedades térmicas, químicas y mecánicas de la silicona convencional. Superando los desafíos de viscosidad, curado y deformación, ofrece piezas duraderas y repetibles para aplicaciones automotrices, aeroespaciales, industriales y de consumo. Las pruebas de envejecimiento acelerado muestran una estabilidad superior frente a alternativas, lo que la convierte en un avance en sellos, juntas, dispositivos portátiles y herramientas personalizadas.
Cuando diseñas una pieza que necesita sellar, doblarse, flexionarse y sostenerse en un entorno hostil, la silicona suele ser el material elegido. Pero fabricar una pieza de silicona personalizada suele implicar largos plazos de entrega, herramientas caras y flexibilidad limitada durante el desarrollo. Cuando tienes plazos ajustados, esto puede convertirse en un gran cuello de botella.
La impresión 3D con silicona puede ofrecer una alternativa útil: la capacidad de producir piezas de silicona funcionales y de alto rendimiento sin moldes, y con la libertad de probar, ajustar y producir bajo demanda.
Este blog explica cómo funciona, qué lo hace desafiante y dónde está teniendo mayor impacto en aplicaciones automotrices, industriales y otras.
La silicona es un tipo de elastómero conocido por su combinación única de características, que incluyen:
A diferencia de muchos termoplásticos o cauchos, la silicona puede estirarse y comprimirse sin deformación permanente, incluso tras una exposición prolongada a temperaturas extremas o a productos químicos agresivos.
Estas cualidades lo convierten en un material de referencia para juntas, juntas, carcasas, amortiguadores y componentes protectores en aplicaciones automotrices e industriales. Para muchos ingenieros, la capacidad de usar silicona auténtica (en lugar de sustitutos "similares a la silicona") es fundamental cuando las piezas deben soportar calor, compresión o exposición química a lo largo del tiempo.
Sin embargo, aunque moldear silicona está bien establecido, la impresión 3D ha sido históricamente un desafío.
La baja viscosidad y la naturaleza no termoplástica de la silicona la hacen fundamentalmente incompatible con la mayoría de las tecnologías de fabricación aditiva.
Incluso cuando se desarrollan químicas imprimibles, las siliconas de baja viscosidad presentan un desafío para el control del proceso: tienden a fluir o extenderse de forma impredecible antes de curarse, dificultando mantener la precisión dimensional, lograr una definición limpia de las capas y ofrecer un acabado superficial liso. Y dado que la silicona es blanda y flexible incluso en su forma final, las piezas impresas son propensas a deformarse tanto en la etapa de impresión como en la de postprocesado, especialmente si no se soportan o curan cuidadosamente bajo las condiciones adecuadas.
El enfoque de Stratasys para la impresión 3D con silicona combina materiales avanzados con una plataforma capaz de producir piezas precisas y consistentes: Origin® P3™ DLP (Digital Light Processing).
El verdadero avance está en la formulación material. Desarrollado exclusivamente por Shin-Etsu, líder mundial en química de siliconas, P3™ Silicon 25A es una silicona verdadera, no un imitador. Su columna vertebral de silicio-oxígeno le proporciona las mismas características químicas y mecánicas que los ingenieros esperan del silicona moldeado: flexibilidad, durabilidad, resistencia química y estabilidad térmica a largo plazo.
Sin embargo, imprimir este tipo de material sigue requiriendo un alto nivel de control de proceso, especialmente para captar detalles finos y garantizar la calidad superficial. Lo que plantea la pregunta:
La silicona es un material único con varias propiedades que simplemente no se pueden encontrar juntas en otros substances. 3D la impresión como proceso también ofrece varios beneficios respecto a la fabricación tradicional. Vamos a analizar primero los beneficios del material de silicona.
Flexibilidad y elasticidad
La estructura molecular de la silicona le confiere una flexibilidad excepcional y una recuperación elástica. Puede doblarse, estirarse, comprimirse y rebotar sin agrietarse ni perder la forma, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde se requiere movimiento dinámico. Su capacidad para mantener la forma y el rendimiento tras ciclos repetidos lo diferencia de los elastómeros termoplásticos.
Estabilidad térmica
La silicona funciona de forma fiable en un amplio rango de temperaturas, con una estabilidad mecánica y química excepcional. Permanece flexible a bajas temperaturas sin volverse demasiado blando a altas temperaturas, lo que lo hace muy adecuado para sellos. Esta resiliencia térmica es especialmente valiosa en entornos automotrices, aeroespaciales e industriales, donde las piezas suelen estar expuestas a ciclos térmicos o a estrés térmico constante.
Resistencia química y medioambiental
La silicona destaca entre muchos cauchos y plásticos gracias a su excelente resistencia a:
Esto la hace ideal para aplicaciones exteriores, entornos de procesamiento agresivos y situaciones de contacto con fluidos. Los usos habituales incluyen juntas, juntas, juntas tóricas y cubiertas protectoras: cualquier lugar donde la durabilidad contra productos químicos, aceites o la intemperie sea esencial.
Durabilidad y resistencia mecánica
A pesar de su suavidad, la silicona es conocida por su alta resistencia al desgarro, estabilidad dimensional y tolerancia a la fatiga tanto bajo cargas estáticas como dinámicas. No se vuelve frágil con el tiempo y resiste bien la compresión o flexiones repetidas, incluso en secciones transversales finas. Esto lo convierte en una opción sólida en una amplia variedad de aplicaciones.
Biocompatibilidad
La silicona puede formularse para cumplir con estándares de biocompatibilidad, como la citotoxicidad. Esto convierte a la silicona en un material de confianza en aplicaciones que implican contacto con la piel, como los dispositivos portátiles de consumo y los dispositivos médicos.
Cuando se trata de producir componentes de silicona, la fabricación aditiva ofrece varias ventajas frente a otros métodos. Su velocidad, eficiencia y flexibilidad de diseño hacen que AM sea útil para la fabricación de herramientas y la producción de silicona de bajo volumen.
No se requiere herramientas
Las piezas de silicona suelen requerir insertos de molde por inyección o herramientas de compresión, que requieren tanto tiempo como son costosas de producir, especialmente para bajos volúmenes, personalización o pruebas. Con la impresión 3D, las piezas pueden producirse directamente a partir de un modelo CAD, eliminando la necesidad de herramientas duras. Qué significa esto para ti:
Libertad de diseño
El moldeo de silicona tiene limitaciones inherentes: los socavos, paredes delgadas y canales internos suelen requerir diseños complejos de moldes, líneas de separación o fabrication. 3D de varios pasos la impresión elimina muchas de esas restricciones, permitiendo a los ingenieros:
Esto abre nuevas posibilidades para diseñar componentes de elastómeros optimizados para el rendimiento, no para la fabricabilidad.
Producción de bajo volumen
Para las empresas que producen cientos o miles de piezas, la fabricación tradicional de silicona a menudo no logra un buen equilibrio entre coste, rapidez y flexibilidad. La impresión 3D con silicona ofrece una alternativa práctica cuando los volúmenes de producción son demasiado bajos para justificar el moldeo por inyección.
Esto hace que la impresión 3D sea ideal para la producción en puentes, programas piloto y pruebas de mercado: dando a los equipos la libertad de pasar del prototipo al producto sin cuellos de botella tradicionales en la fabricación.
Personalización y personalización
Una de las ventajas más poderosas de la silicona para impresión 3D es la capacidad de crear piezas personalizadas adaptadas a las necesidades individuales. Como la producción no depende de moldes ni de herramientas duras, cada impresión puede ser única sin coste adicional ni retrasos. Esta capacidad es especialmente valiosa en áreas donde la comodidad, el ajuste o los requisitos específicos del paciente importan:
Al eliminar las limitaciones de las herramientas, la impresión 3D en silicona permite una verdadera personalización en masa. Puede apoyar a un solo paciente, un mercado de pruebas o una línea de productos que prospera gracias al ajuste y la sensación individuales.
Eficiencia de materiales y sostenibilidad
La fabricación aditiva es inherentemente menos derrochadora que métodos tradicionales como el mecanizado o el moldeo. La silicona se imprime solo donde es necesario, con un exceso mínimo. Beneficios adicionales incluyen:
Para las organizaciones centradas en operaciones lean o objetivos de sostenibilidad, la impresión 3D ofrece una forma más limpia y ágil de producir piezas de silicona.
Los componentes automotrices suelen enfrentarse a entornos duros y de alta temperatura, como en compartimentos del motor y conjuntos bajo la carrocería. La resistencia natural a la temperatura de la silicona la hace adecuada para estas exigencias, donde la estabilidad térmica es innegociable.
Las aplicaciones clave incluyen:
Además del rendimiento térmico, la fabricación aditiva permite imprimir solo lo necesario, sin necesidad de almacenar repuestos o moldes grandes y caros. Esto es especialmente valioso para piezas de posventa o fabricación responsiva con volúmenes de producción variables.
Con piezas de silicona impresas en 3D que ahora ofrecen verdaderas capacidades de FR, los ingenieros automotrices disponen de nuevas opciones de materiales que cumplen tanto con las necesidades de diseño como de rendimiento regulatorio.
En las industrias aeroespacial, ferroviaria y otras industrias de transporte, los materiales deben cumplir con estrictos requisitos de llama, humo y toxicidad (FST) manteniendo el rendimiento mecánico en entornos exigentes. La resistencia natural al calor y la estabilidad química de la silicona, combinadas con las nuevas formulaciones de retardantes de llama (FR), la convierten en una excelente opción para estos sectores.
Las aplicaciones típicas incluyen:
Aprovechando la fabricación aditiva, los operadores aeroespaciales y ferroviarios pueden producir componentes certificados bajo demanda, reducir el inventario de repuestos de baja velocidad y adaptar diseños para configuraciones específicas de flotas, todo ello cumpliendo con los estándares regulatorios de FST.
En los sectores de fabricación, energía y maquinaria pesada como el del petróleo y el gas, las piezas de elastómero suelen colocarse en entornos químicamente agresivos o físicamente exigentes. La silicona es un candidato ideal para:
La resistencia de la silicona a los rayos UV, ozono, disolventes y oscilaciones térmicas le proporciona una vida útil más larga que muchos materiales alternativos. Y con la impresión 3D, ahora es posible:
En comparación con la fundición o moldeo tradicional de silicona, la fabricación aditiva ofrece un camino más rápido y rentable hacia piezas de elastómero funcionales y listas para el campo.
En el ámbito del consumidor —desde el cuidado personal hasta la tecnología wearable— los fabricantes valoran la silicona por su tacto suave, la seguridad de la piel y la flexibilidad visual. Cuando se imprime en 3D, se convierte en una herramienta poderosa para:
La silicona de fabricación aditiva permite una adaptación más rápida de factores de forma, tamaños o características estéticas, sin necesidad de inversión en herramientas. Y cuando la silicona se formula para la biocompatibilidad, se abre la puerta a diseños con contacto con la piel o con comodidad.
Para los ingenieros de fabricación y los equipos de producción, la silicona impresa en 3D ofrece una rara combinación de creatividad, comodidad y rendimiento.
La silicona no es un material fácil de imprimir; eso es parte de lo que hace que P3 Silicon 25A sea un avance tan valioso. Su suavidad, comportamiento al flujo y requisitos de curado plantean desafíos únicos que históricamente han hecho incompatibles la silicona auténtica, e incluso muchos elastómeros, con la fabricación aditiva.
Esto es lo que hace que la silicona sea difícil de manejar y cómo Stratasys aborda cada desafío:
Las siliconas blandas suelen tener baja viscosidad, lo que significa que pueden fluir o extenderse de forma impredecible una vez depositadas. Esto dificulta controlar la colocación de materiales, especialmente en paredes delgadas o en elementos detallados. Si no se maneja correctamente, el resultado es una mala precisión dimensional y pérdida de definición.
Solución de Stratasys:
El proceso de impresión DLP P3 utiliza un control preciso de la luz y una actuación mecánica para gestionar el flujo y el tiempos de curado, asegurando construcciones estables capa tras capa.
La propia formulación de silicona fue desarrollada en colaboración con Shin-Etsu, líder mundial en química de siliconas fundada en 1926. Con casi un siglo de experiencia, Shin-Etsu diseñó el P3 Silicon 25A para lograr un equilibrio entre fluidez y estabilidad. Esto permite una impresión limpia, sin hundimientos prematuros o extensión.
Los materiales blandos pueden deformarse durante la impresión, lo que afecta tanto a la tolerancia como al acabado. La mala calidad de la superficie no es solo estética. Puede afectar al sellado, la fricción y el rendimiento general de las piezas.
Solución de Stratasys:
La silicona requiere un curado cuidadoso para lograr sus propiedades mecánicas finales. Un curado inconsistente o incompleto puede provocar puntos blandos o una menor durabilidad. Al mismo tiempo, la silicona puede estar "sobrecurada". Si se cura demasiado tiempo, puede aumentar el valor Shore, endureciendo la goma más allá del nivel de suavidad deseado.
Solución de Stratasys:
Al abordar el material y el proceso, Stratasys pone la impresión 3D fiable en silicona al alcance de ingenieros que antes no tenían alternativa a piezas moldeadas. Ya sea que estés prototipando o produciendo componentes funcionales de elastómero, la combinación de integridad del material y precisión de impresión marca una diferencia medible.
En el corazón de la solución de impresión 3D con silicona de Stratasy está P3 DLP (digital light processing), un proceso de fotopolimerización estrictamente controlado que ofrece alto detalle, excelente calidad superficial y precisión repetible de las piezas. A diferencia de las plataformas DLP abiertas, la tecnología P3 incorpora control de luz y mecánico en lazo cerrado, lo que permite una calidad constante de las piezas incluso al trabajar con materiales más complejos como los elastómeros.
Este proceso produce piezas y acabados superficiales precisos que se parecen mucho a las piezas moldeadas por inyección. Su fiabilidad y precisión la hacen ideal para ayudas de producción y producción de bajo y medio volumen, donde el moldeo tradicional sería demasiado costoso o lento.
Sin embargo, el proceso de impresión por sí solo no es suficiente para garantizar silicona de alta calidad. Lo que realmente distingue a Stratasys es el material.
P3 Silicona 25A, desarrollado en colaboración con Shin-Etsu, es una silicona auténtica, no un elastómero "similar a la silicona". Su columna vertebral de silicio-oxígeno le proporciona las propiedades térmicas, mecánicas y químicas que los ingenieros esperan del caucho de silicona convencional. Esto incluye:
Al elegir un material de silicona para impresión 3D, asegúrate de que el material (y tu componente) mantendrá su comportamiento de silicona con el tiempo. Consulta los datos de rendimiento, con especial énfasis en las pruebas de envejecimiento. A diferencia de los elastómeros termoplásticos o termoestables, las siliconas están diseñadas para mantener sus propiedades a largo plazo, incluso tras muchas horas de exposición a altas temperaturas. La oferta de Stratasy ofrece el rendimiento esperado a largo plazo, especialmente para aplicaciones exigentes en automoción, industria y bienes de consumo.
| P3™ Silicona 25A | Alternativa Comercial | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Iniciales | Después del envejecimiento | Cambio | Iniciales | Después del envejecimiento | Cambio | |
| Dureza (Tipo A) | 19 | 34 | +172% | 32 | 75 | +234% |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 5.2 | 4.4 | -15% | 4.1 | 2.1 | -49% |
| Elongación en la ruptura (%) | 489 | 220 | -55% | 196 | 12 | -84% |
Muchas piezas de silicona son de bajo volumen por naturaleza. Los sellos personalizados, empuñaduras para herramientas y juntas específicas para productos, por ejemplo, suelen ser demasiado caros de moldear, especialmente en el desarrollo inicial o en producciones a corto plazo.
Stratasys permite a los fabricantes:
Esto hace que la plataforma sea ideal para su despliegue funcional en aplicaciones donde se requiere silicón y la variación de piezas es alta.
P3™ Silicona 25A ofrece todo el conjunto de propiedades que los ingenieros esperan de la silicona verdadera: rendimiento mecánico, amplio rango de temperaturas, cumplimiento normativo y calidad de nivel de moldeo por inyección. Con él, puedes producir piezas que igualen la flexibilidad, resistencia térmica y química, durabilidad y cumplimiento de sus equivalentes moldeados, sin los plazos de entrega, los costes de herramientas ni las restricciones de diseño propias de la fabricación tradicional.
Eso significa que puedes crear piezas o componentes de silicona en volúmenes bajos o lotes personalizados, sabiendo que cada uno funcionará y se comportará igual que su alternativa moldeada por inyección. Desde juntas y sellos hasta wearables ergonómicos, puedes lograr un ajuste preciso, calidad constante y un rendimiento fiable a largo plazo, todo ello aprovechando la velocidad, agilidad y libertad de diseño de la fabricación aditiva.
Además, el material aporta el cumplimiento normativo requerido en diversos sectores, desde FST/FR hasta biocompatibilidad. Y gracias a los avances tanto en materiales como en el control de procesos de impresión, la tecnología está ahora lo suficientemente madura para la producción en el mundo real.
Ya sea que estés produciendo pequeños lotes, personalizando una pieza de bajo volumen o resolviendo una geometría única que el moldeo no puede acomodar, la impresión 3D con silicona ofrece una forma más ágil y rentable de llegar a ello.
