Mantenimiento y conservación de resinas

Dentro de los materiales para impresión 3D, las resinas son un caso particular. Mientras que los filamentos y polvos están basados en materiales termoplásticos destinados a conformarse mediante calor (ya sea extrusión o sinterizado), las resinas están basadas en una mezcla líquida reactiva de oligómeros, agente entrecruzante e iniciadores.

Esta diferencia es especialmente importante, ya que estímulos como luz, temperatura y oxígeno pueden iniciar y favorecer la reacción de polimerización. Esto implica, ya no sólo que la resina requiere una mejor conservación que los filamentos, sino también que posee caducidad.

En presencia de luz, los oligómeros presentes en la resina comienzan a unirse entre sí en un proceso conocido como polimerización. Cuando se unen una cantidad suficiente de oligómeros, la resina pasa a estado sólido, sin embargo, hasta llegar a solidificar, la resina va aumentando su viscosidad.

Efecto de la luz en las resinas

Las resinas de impresión 3D incluyen fotoiniciadores, unas moléculas que, en presencia de luz, inician la reacción de polimerización haciendo que los oligómeros se unan entre sí. Aunque los iniciadores empleados son especialmente sensibles a la luz azul y UV (405 nm, 385 nm y 365 nm) no quiere decir que no puedan activarse con otro tipo de luz, simplemente reaccionan de forma más lenta.

Es por esto que para conservar las resinas en el mejor estado posible se deberán proteger de todo tipo de luz. Es recomendable retirar la resina de la cubeta cuando no se está imprimiendo y guardarla en el recipiente suministrado por el fabricante. La mayoría de impresoras 3D de resina incluyen una cubierta de color ambar o rojo para proteger el interior de la entrada de luz azul.

Imagen 1: Tanque de resina. Fuente: FormLabs.

Aunque es una solución efectiva para proteger la resina durante cortos periodos de tiempo, no evita la degradación a medio y largo plazo. Algunas impresoras incluyen tanques intercambiables con tapa para almacenar la resina, sin embargo sólo es recomendable esta solución si se realizará una nueva impresión en un plazo corto de tiempo.

Efecto del calor

Aunque la temperatura no tiene tanta influencia como la luz, y en general no genera polimerización espontánea, sí afecta a la reactividad. Generalmente la reacción de polimerización se ve favorecida en presencia de altas temperaturas, provocando que esta se produzca de forma más rápida. Es recomendable conservar las resinas siempre a temperaturas inferiores a 20 ºC, siendo la temperatura óptima de entre 10 ºC y 15 º.

Por esto mismo, es recomendable imprimir siempre a temperaturas superiores a 20 ºC.

Efecto de la humedad en las resinas

Algo que habitualmente no se considera al trabajar con resinas es la influencia de la humedad. Las primeras resinas acrílicas para impresión 3D tenían una baja higroscopicidad, por lo que la humedad no era un problema, sin embargo la aparición de nuevas resinas técnicas, algunas con mayor capacidad para absorber agua como las tipo ABS o Tough, hace que sea recomendable almacenar estas resinas en ambientes con baja humedad.

Generalmente la humedad en una resina no produce efectos visibles en las piezas ni suele ser causa de un fallo de impresión, sin embargo puede alterar las propiedades mecánicas finales de la pieza.

Recuperación de la resina tras una impresión

Durante la impresión, la resina del tanque se degrada parcialmente debido a fugas de luz y al calor generado por la fuente de iluminación. Esto provoca, generalmente, un aumento de la viscosidad de la resina, así como la aparición de restos sólidos e impurezas.

Imagen 2: Filtro de resina. Fuente: Filament2Print.

Para recuperar la resina y prolongar su vida útil, tras cada impresión se debe filtrar para eliminar los restos sólidos e impurezas. También es recomendable mezclarla con resina nueva antes de la siguiente impresión para reducir su viscosidad y mejorar su reactividad.

Resinas con certificación de biocompatibilidad

Las resinas con certificado de biocompatibilidad requieren de una conservación especial, debido a que, además de asegurar su buena conservación, se debe evitar la contaminación con otras resinas o impurezas para garantizar su certificación. Para ello se deben seguir las siguientes recomendaciones:

• Es muy importante manipular las resinas en un ambiente aséptico y emplear siempre guantes y mascarilla.
• Es fundamental emplear siempre tanques y plataformas independientes para cada resina. En el caso de que esto no sea posible, se deberá emplear la impresora 3D únicamente con materiales que posean el mismo grado de biocompatibilidad.
• Si se emplean otros accesorios o herramientas, como filtros o espátulas, se deberán emplear una por tipo de resina o herramientas desechables.
• Para el filtrado se deberá evitar siempre el uso de filtros basados en fibras (papel, tejidos, PP, etc) debido al riesgo de desprendimiento de las fibras y contaminación. Lo ideal es emplear un tamiz o malla de acero inoxidable de al menos 200 mesh.

Caducidad

Es habitual que las resinas incluyan una fecha de uso preferente o caducidad. Está fecha es orientativa y no implica que una resina no se pueda utilizar después de está fecha, sino que se trata de la fecha hasta la cual el fabricante puede garantizar el buen estado de la resina si no se ha abierto el envase.

Una vez abierto en envase de resina, esta fecha deja de tener importancia, ya que su vida útil dependerá del uso y de una apropiada conservación.