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Filamento Flexible para impresoras 3D

El filamento Flexible (Elastómero o Termoplástico TPE) es un material resultante de una combinación de plástico y caucho, también se le conoce en impresión 3D como TPU (es decir, con base de uretano, o poliuretano termoplástico).

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¿Qué es el Filamento Flexible o TPU?

El filamento Flexible (Elastómero o Termoplástico TPE) es un material resultante de una combinación de plástico y caucho. Se trata de una clase de polímero compuestos por plástico y caucho. En impresión 3D, se les conoce también como filamento TPU es decir, con base de uretano, o poliuretano termoplástico.

Propiedades y usos del filamento Flexible para impresoras 3D

Dentro de la variedad de filamento flexible, existen principalmente 2 tipos, pero antes de decantarte por comprar un tipo u otro de filamento flexible, debes tener en cuenta que los conceptos “Flexible” y “Elástico” no son iguales.

Este tipo de filamento, puede ser utilizado en una impresora 3D normal FDM (de Deposición Fundida) o FFF por sus siglas en inglés.

  • Un filamento elástico, te permitirá estirar y curvar la pieza
  • Mientras que un filamento flexible, permitirá la curvatura de la pieza impresa.
Si quieres saber un poco más, detallaremos estos conceptos y los distintos tipos de materiales de filamento flexible más adelante.

Propiedades del filamento flexible

  • Se trata de un material muy resistente a agentes químicos
  • También es resistente a la rotura
  • Muy resistente al desgaste y a la abrasión
  •  Absorción de impactos
  • Se puede utilizar como material antiadherente

Cabe destacar, que algunos Filamentos flexibles consiguen un estiramiento de hasta el 700% hasta la rotura.

Usos

Son muchas las posibilidades que ofrece la impresión 3D de este tipo de materiales:
  • Fundas de móviles
  • Juntas
  • Protectores
  • Prendas de Ropa
  • Calzado
  • Piezas de RC
  • Pelotas anti-estrés
  • Plantillas
  • Juguetes
  • etc...

Además, es un material que permite desde la creación de prototipos a piezas finales.

Filamento Flexible Filameno

Características del Filamento Flexible:

  1. La temperatura de impresión del filamento flexible puede rondar los 230 ºC. Decimos que puede rondar, porque dependiendo del fabricante del filamento, te recomendará una u otra temperatura. Si imprimes sin retracciones puedes elevar la temperatura.
  2. El Filamento Flexible no necesita de cama caliente
  3. Es bastante difícil que haga Warping, ya que el filamento flexible se adhiere perfectamente en primera capa a la cama. También existen algunos TPU que si necesitan de cama caliente para evitar el pequeño warping que pueden generar. Para ello siempre recomendamos revisar cada una de las especificaciones del fabricante.
  4. Utiliza una alturas de capa superiores a 0.2 mm para evitar problemas en la impresión
  5. El uso del ventilador de capa es variable y depende de las velocidades y temperaturas que utilices. En Filamento TPU se recomienda el uso del ventilador de capa entre un 30-50%
  6. Velocidad de impresión: La primera capa es recomendable hacerla lento, desde 15 mm/s - 20 mm/s. El resto de capas también es recomendable imprimirlas lentas, pero sobre todo, evitar cambios bruscos en las velocidades. Podemos utilizar velocidades entre 30-35 mm/s
  7. La configuración de la retracción es muy importante: también dependerá del tipo de filamento flexible que estés utilizando, pero te recomendamos una configuración de entre 3 y 4.5mm para sistemas bowden y inferior a 1 mm para sistemas directos. Si sufres atascos por retracciones, también puedes imprimir sin retracciones.
  8. La Velocidad de retracción a unos 35-40 mm/s, y no superando los 50 mm/s.
  9. Este material no desprende olores y es resistente a disolventes
  10. Los Filamentos de la marca FilaFlex 82A son elásticos y flexibles a la vez, en mayor o menor medida dependiendo del grado de dureza.

Como el filamento es mas suave y presenta menos resistencia a la fricción que otros. Si es posible, introduce el filamento flexible directamente en el extrusor, sin necesidad de utilizar un tubo de alimentación. Idealmente desde arriba, y cuanto más alto mejor.

Cómo imprimir el Filamento Flexible o TPU

Hay que tener en cuenta la diferencia que existe entre imprimir un filamento flexible en una impresora 3D con extrusión directa, y una con extrusor bowden.

Ventajas de imprimir filamento flexible con extrusión directa

  • Al ser menor el recorrido del material, podrás imprimir flexible con unas retracciones menores, mejorando el acabado de la pieza
  • Podrás imprimir un poco más rápido
  • También te permitirá ampliar los materiales por su Dureza Shore, pudiendo imprimir materiales más flexibles (de menor dureza Shore)

El principal problema de imprimir Filamento Flexible

La mayor desventaja que puedes encontrarte, es con la retracción. A diferencia de otros materiales más rígidos como el PLA, el filamento flexible es muy endeble, como una goma que no vuelve a su estado original.

Por ello, cuando hay retracción en impresoras con sistemas Bowden, el filamento puede atascarse al retraerse.

Existe una solución para el problema retracción con filamentos flexibles, y es sencillamente cambiar el tubo guía a uno PTFE, como el capricorn XS tubo bowden, que ayuda a reducir la fricción del filamento y la retracción.

También puedes desactivar la retracción en impresoras con sistema bowden.

Por otro lado, en impresoras 3D con sistema de extrusión directa es menos probable que esto ocurra.

problema extrusor filamento flexible

Comenzando: la primera capa con el filamento Flexible

La impresión en 3D de la primera capa es complicada, y requiere un poco de atención extra. Debes comprobar que adhiera correctamente a la cama,  y que el residuo no se quede adherido a la boquilla. El filamento flexible es pegajoso, así que hay que limpiar la boquilla antes y después de cada impresión.

Tipos de Filamentos Flexibles

A la hora de comprar un filamento flexible, debemos tener en cuenta los distintos tipos de materiales que existen: TPUTPE, TPC y PCTPE. No existen filamentos con efectos, como en el caso del PLA, que podemos encontrar efectos de mármol, de madera, metálicos, etc…

Filamento Flexible TPE (Más Elástico)

El filamento TPE (elastómero Termoplástico) se caracteriza por su amortiguación en los golpes, resiste a la rotura, recupera su forma original cuando terminas de estirar el material y además, es reciclable.

El filamento puede perder elasticidad si se superan temperaturas superiores de lo indicado.

El uso de piezas impresas en filamento TPE hace que pierdan elasticidad con el tiempo.

Filamento Flexible TPU (Más Flexible)

El material TPU (Poliuretano Termoplástico) es ligeramente más rígido (menos elástico, más flexible) que el TPE. También es un material resistente al frío, a agentes químicos y a los rayos del sol (UV).

Flexible TPC (Co-polyester)

El copoliéster termoplástico, o TPC, es una aleación de elastómero de alto rendimiento y alta temperatura, con buena resistencia química y a la abrasión. Tiene las características del caucho termoestable y el rendimiento de procesamiento de los plásticos de ingeniería. Los elastómeros termoplásticos dan la capacidad de estirarse a alargamientos moderados y volver a su forma casi original, creando así una vida más larga y un mejor rango físico que otros materiales. Tienen excelentes propiedades térmicas y estabilidad del material cuando se exponen a una amplia gama de temperaturas.

Filamento PCTPE (Nylon)

Dentro de los filamentos de Nylon, hay algunos con mayor flexibilidad. Es el caso de los PCTPE, pero estos materiales no dejan de ser Nylon.

Tipos de Dureza Shore

Grados de Dureza Shore de los materiales

Todos los materiales tienen una dureza, en el caso de los flexibles esto adquiere aún más importancia. Puedes encontrarte diferentes grados:

  • Dureza 70A Ultra elástico: sólo se comercializa en 3.00 mm
  • Dureza 82A Buena elasticidad: es el filamento flexible más común.
  • Dureza 95A Semiflexible: compatible con todas las impresoras de sistema Bowden y menos elástico que el 82A.

Tanto en filamentos flexibles, como en resinas flexibles, se utilizan la escala Shore A y Shore D de Dureza Shore, esta escala mide el grado de dureza de los materiales.

Los tipos de dureza en filamentos flexibles varían dependiendo del fabricante.

Esto amplía el abanico de materiales disponibles para adaptarlo a nuestras necesidades. Nos podemos encontrar:

Dureza Shore Flexible
Escala Dureza Shore A y D

Conservación del Filamento Flexible

Recomendaciones de conservación. El filamento flexible es higroscópico, es decir, absorbe mucho la humedad del ambiente. Como siempre recomendamos mantener los filamentos en lugares frescos y secos. Si tu filamento tiene mucho tiempo, y ha absorbido humedad, de tal manera que al imprimir se notan como pompitas, entonces deberás poner la filamento de filamento flexible en el horno durante unas 5-6 horas a unos 180 ºC o utilizar una secadora de filamento.

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