Principio técnico del filamento con relleno metálico
El filamento con relleno metálico (Metal Filled Filament) es un filamento compuesto fabricado mediante la mezcla de polvo metálico con un aglutinante polimérico. El contenido de polvo metálico suele ser del 80-90% (fracción volumétrica), y el resto son componentes aglutinantes como ceras y polímeros. Tras el moldeado mediante impresión FDM, se realizan procesos de desaglomerado (eliminación del aglutinante) y sinterizado (fusión y densificación del polvo metálico) para obtener finalmente piezas metálicas casi totalmente densas.
Esta ruta tecnológica suele denominarse Metal FDM o Bound Metal Deposition (BMD), y es una alternativa de bajo coste a las tecnologías tradicionales de impresión 3D metálica (como SLM y EBM).
Tipos y características del filamento con relleno metálico
Filamento a base de cobre
| Parámetro | Valor típico |
|---|---|
| Contenido metálico | 85-90% fracción volumétrica |
| Temperatura de impresión | 200-230°C |
| Temperatura de la cama caliente | 50-60°C |
| Densidad tras el sinterizado | 95-98% de la densidad teórica |
| Conductividad eléctrica | Tras el sinterizado puede alcanzar el 70-85% de la del cobre puro |
| Apariencia | Color cobre rojo o color bronce |
El filamento a base de cobre es adecuado para piezas conductoras, intercambiadores de calor, elementos decorativos, obras de arte y otras aplicaciones. Es relativamente fácil de imprimir, y la temperatura de sinterizado es más baja (aprox. 900-1000°C).
Filamento a base de acero inoxidable
| Parámetro | Valor típico |
|---|---|
| Contenido metálico | 85-90% fracción volumétrica |
| Temperatura de impresión | 200-240°C |
| Temperatura de la cama caliente | 50-70°C |
| Densidad tras el sinterizado | 96-99% de la densidad teórica |
| Resistencia mecánica | Tras el sinterizado, cercana a la del acero inoxidable forjado |
| Apariencia | Gris plateado, se puede pulir hasta acabado espejo |
El filamento a base de acero inoxidable es adecuado para componentes estructurales de alta resistencia, piezas funcionales, utillajes y fijaciones, entre otros. La temperatura de sinterizado es relativamente alta (aprox. 1300-1400°C), por lo que se requiere un horno de sinterizado profesional.
Otros sistemas metálicos
- Filamento de aleación de titanio: aplicaciones aeroespaciales y médicas, temperatura de sinterizado superior a 1500°C
- Filamento de acero para herramientas: fabricación de moldes, puede endurecerse mediante tratamiento térmico tras el sinterizado
- Filamento de metales preciosos: joyería de oro y plata, producción personalizada en pequeños lotes
Puntos clave del proceso de impresión FDM
Requisitos del equipo
El filamento con relleno metálico exige lo siguiente a la impresora:
- Sistema de extrusión: boquilla de acero endurecido o de rubí (el polvo metálico desgasta gravemente las boquillas de cobre)
- Mecanismo de extrusión: se recomienda accionamiento directo, ya que el filamento es relativamente frágil y se rompe con facilidad
- Temperatura del hotend: una impresora convencional es suficiente (200-240°C)
Parámetros de impresión
| Parámetro | Valor recomendado | Descripción |
|---|---|---|
| Temperatura de la boquilla | 200-230°C | Ajustar según las indicaciones del filamento |
| Temperatura de la cama caliente | 50-60°C | Ayuda a la adherencia de la primera capa |
| Velocidad de impresión | 20-40mm/s | Baja velocidad para asegurar una extrusión estable |
| Altura de capa | 0.1-0.2mm | Una altura de capa menor ayuda a un sinterizado uniforme |
| Porcentaje de relleno | 100% | Impresión maciza; las estructuras huecas colapsarán durante el sinterizado |
| Espesor de pared | ≥2mm | Si es demasiado delgado, se deformará con facilidad tras el sinterizado |
Consideraciones especiales
- Desgaste de la boquilla: el polvo metálico desgastará la boquilla de latón; se recomienda usar una boquilla de acero endurecido (marcada como HS) o una boquilla de rubí
- Fragilidad del filamento: el metal
Envíe un modelo, plano, imagen o notas por escrito. Los ingenieros revisarán el material, el proceso, el acabado y la entrega según el uso real.