Las líneas de las capas son la principal queja de la mayoría de las impresiones con lecho de polvo o filamento fundido. Atrapan la suciedad, debilitan las piezas y estropean un trabajo de pintura brillante. Impresión 3D alisado de vapor resuelve este problema bañando las piezas impresas en vapor de disolvente controlado que funde sólo las crestas más externas, dejando una piel sedosa y sellada. Con la configuración adecuada, el proceso mantiene nítidos los bordes y oculta el aspecto de "tortita apilada" de las capas de aditivos. En las páginas que siguen, aprenderá cómo funciona el alisado con vapor, qué máquinas y disolventes utilizar, ajustes paso a paso, consejos específicos para cada material, factores de coste y seguridad, además de una comparación directa con otras opciones de acabado para ayudarle a decidir si la técnica se adapta a su próximo proyecto.

Cómo funciona el alisado de vapor en impresión 3D

Una cámara sellada calienta un disolvente hasta que se convierte en vapor. Unos ventiladores hacen circular el vapor para que toque uniformemente todas las superficies de la pieza. El disolvente ablanda la piel del polímero durante unos segundos, dejando que la tensión superficial arrastre los picos hacia los valles. Una vez que el vapor sale y la pieza se enfría, la capa exterior vuelve a endurecerse y adquiere un acabado brillante.

Los estudios demuestran que el vapor de acetona reduce la rugosidad de la superficie del ABS hasta un 90% sin reducir la resistencia a la tracción cuando la exposición es inferior a 15 minutos. Con otros polímeros se obtienen beneficios similares si se selecciona el disolvente adecuado.

La química de las superficies lisas

Cada plástico se disuelve en una familia de disolventes diferente:

• Acetona y MEK atacan a las resinas estirénicas como el ABS.
• Dimetilformamida (DMF) y Diclorometano (DCM) suavizar los grados de nylon.
• Acetato de etilo muestra una acción leve sobre el PLA a temperatura elevada.

La selección de un disolvente justo por debajo de la temperatura de transición vítrea del polímero evita la fusión profunda y mantiene la precisión dimensional dentro de ±0,05 mm en la mayoría de las piezas.

Equipos para resultados fiables

Una célula de vaporización segura y repetible incluye:

• Recipiente a presión de acero inoxidable con calentadores integrados
• Depósito de disolvente y sensor de nivel
• Ventilador de recirculación y paredes con deflectores para un flujo de vapor uniforme
• Bobina de refrigeración activa para un apagado rápido
• Filtro de carbono o depurador para cumplir las normas sobre permisos de aire
• Controles a prueba de explosiones y ventilación de emergencia según NFPA 30

Los laboratorios más pequeños improvisan con tarros de cristal y placas calefactoras, pero los talleres de producción prefieren armarios automatizados que registran los datos de temperatura y exposición de cada lote.

Flujo de trabajo paso a paso para usuarios noveles

1. Imprimir piezas con capas de 0,10-0,20 mm; las alturas inferiores necesitan menos tiempo de alisado.
2. Retirar el material de soporte pero evite lijar: los arañazos pueden sellarse.
3. Colgar o estanterías de piezas por lo que cada cara está expuesta al vapor.
4. Cargar disolvente, ajustar la temperatura y precalentar la cámara.
5. Realizar una prueba de exposición sobre chatarra para encontrar un punto final brillante pero nítido.
6. Flash apagadoA continuación, inspeccione bajo la luz LED si hay manchas opacas; repita la operación si es necesario.
7. Secado al aire después del curado las piezas en una campana de humos antes de pintarlas, chaparlas o enviarlas.

Mantener un registro de ajustes por resina y geometría crea una biblioteca de referencia rápida para futuros trabajos.

Guías específicas de materiales

Piezas de ABS y baños de acetona

Los biseles de automóviles de gran impacto a menudo necesitan un brillo de exposición. Los operadores han descubierto que ABS alisado de vapor a 58 °C durante 12 minutos elimina la variación de brillo sin redondear los detalles del logotipo. El cambio a MEK reduce el tiempo de ciclo pero aumenta el olor, por lo que es esencial disponer de cabinas ventiladas. El disolvente recuperado puede destilarse y reutilizarse hasta diez ciclos, lo que reduce el coste del acabado en lotes grandes. Alisado de vapor ABS también sella los microvacíos, aumentando la resistencia a las fugas de aire, lo que resulta útil en carcasas de baja presión. Por último, tenga en cuenta que Alisado de vapor ABS oscurece ligeramente las partes grises oscuras; los diseñadores deben probar los cambios de color antes de firmar.

Piezas de nailon para prototipos funcionales

La fusión en lecho de polvo produce superficies resistentes pero porosas que atrapan el tinte y la humedad. Nylon alisador de vapor con DMF a 65 °C durante 20 minutos reduce a la mitad la absorción de agua y sitúa el Ra por debajo de 5 µm en engranajes de PA12. Las pruebas mecánicas muestran que la vida a fatiga aumenta un 25% porque desaparecen las muescas de los filamentos. Los accesorios aeroespaciales suelen funcionar alisado de vapor nylon más infusión al vacío de aceite de PTFE, creando una piel de baja fricción. Los talleres deben instalar refrigeradores de recuperación de disolventes porque las emisiones de DMF entran dentro de las normas HAP de la EPA. Si se planifica correctamente, nylon alisador de vapor produce piezas que igualan el brillo de las moldeadas por inyección sin necesidad de costosos utillajes.

PLA para prototipos ecológicos

El PLA resiste muchos disolventes, pero una niebla de etil-acetato calentada a 75 °C nivelará las crestas en menos de 15 minutos. Alisador de vapor PLA confiere a los modelos médicos impresos sobremesa un aspecto profesional y evita que se desprendan fibras durante la esterilización. Dado que el PLA de base biológica se reblandece cerca de los 60 °C, una cuidadosa sincronización evita que se combe. Los fabricantes de muebles impriman por pulverización las piezas justo después de la esterilización. alisado de vapor PLAque ahorran un 30% de pintura. Aunque las homologaciones para el contacto con alimentos siguen siendo limitadas, la superficie más lisa de alisado de vapor PLA se lava limpiamente y muestra una mayor resistencia a los rayos UV en las pruebas realizadas en exteriores.

Ventajas y límites del alisado de vapor

Mayores ganancias

• Corta líneas de capa visibles para un acabado casi moldeado
• Sella la porosidad, mejorando la barrera a líquidos y gases
• Aumenta la resistencia al impacto en impresiones quebradizas redondeando los arranques de grieta
• Simplifica la limpieza antes de chapar o pintar
  

Límites principales

• El aumento dimensional del 0,1-0,2 por ciento puede romper los ajustes herméticos
• Algunos disolventes están por debajo de los límites PEL de la OSHA; la acetona es de 1000 ppm durante 8 horas
• No puede afinar texto fino; puede ser necesario un grabado adicional tras el acabado
• Las cámaras de vapor requieren equipos antideflagrantes y permisos de incendio en muchos estados.
  

Equilibrar estos puntos garantiza que el alisado de vapor añada valor en lugar de trabajo adicional.

Suavizado de vapor frente a otros tratamientos posteriores

Cuando la apariencia importa más que el control del tamaño a nivel de micras, el alisado por vapor suele ganar en velocidad y consistencia.

Normas de seguridad y medio ambiente

La OSHA fija la exposición admisible de 8 horas a la acetona en 1000 ppm y al MEK en 200 ppm. Las instalaciones deben:

• Ventilar las cámaras para capturar el vapor del disolvente
• Utilice ventiladores y sensores intrínsecamente seguros según NFPA 30
• Controlar la exposición de los operarios con muestreadores de placa
• Almacenar los bidones en armarios para líquidos inflamables
  

La lista de contaminantes atmosféricos peligrosos de la EPA añade el dimetilfumarato, por lo que nylon alisador de vapor pueden requerir un permiso de aire. Muchos estados ofrecen créditos fiscales por recuperación de disolventes para sistemas de reciclaje que reduzcan las emisiones en más de un 70%.

Factores de coste y rentabilidad

La amortización suele llegar en menos de 18 meses una vez que el volumen diario supera las 100 piezas.

Tendencias futuras

1. Niebla de CO₂ de circuito cerrado pretende alisar el PLA sin inflamables.
2. Estanterías para robots prometen un flujo uniforme en formas complejas, mejorando Alisado de vapor ABS repetibilidad.
3. Sensores basados en IA ajustar el tiempo y el calor sobre la marcha para lotes de nylon y PLA.
4. Selladores al agua aplicado justo después del alisado podría sustituir a las imprimaciones con disolvente, reduciendo a la mitad los COV totales.
   

Conclusión

Alisado de vapor en impresión 3D ofrece una forma rápida y fiable de obtener piezas listas para la exposición sin tener que lijar durante horas. Adaptando el disolvente, el tiempo y la temperatura, los fabricantes de Elite Mold pulen las impresiones de ABS, nailon y PLA hasta alcanzar una calidad casi de moldeado, sellan los poros internos y aumentan la resistencia de las piezas. Si se añaden los controles de seguridad y los sistemas de recuperación de disolventes adecuados, el acabado se amortiza en cientos de trabajos, manteniendo los proyectos dentro de plazo y los productos con el mejor aspecto.

Preguntas frecuentes

¿Cambia el alisado de vapor el tamaño de las piezas?
El crecimiento medio es inferior al 0,15%. Los orificios críticos deben enmascararse o escariarse después.

¿Puedo alisar el TPU?
El TPU resiste a la mayoría de los disolventes, pero las mezclas de cetonas especializadas que se están patentando son prometedoras.

¿Es el proceso seguro para los alimentos?
Sólo si el disolvente y la resina cuentan con la aprobación de la FDA. Aclarar siempre a fondo y volver a probar.

¿Se destiñen los colores?
El ABS oscuro puede oscurecerse ligeramente; el nailon y el PLA permanecen estables a menos que se sobreexpongan.