PLA vs. ABS: ¿Cuál deberías usar en tu impresión en 3D?

PLA vs. ABS: ¿Qué tipo de filamento es mejor para tu proyecto?

Aunque hoy en día los aficionados y profesionales de la impresión en 3D se ven mimados a la hora de elegir los filamentos, hay dos que siempre estarán en la cima: PLA y ABS. Estos filamentos estándar formaron la base de opciones de filamentos más elegantes, y siguen utilizándose ampliamente hasta el día de hoy. Son accesibles, baratos y fáciles de trabajar.

Prácticamente cualquier persona que se haya interesado por la impresión en 3D tiene carretes de ABS y PLA por todas partes. En caso de que te preguntes si es mejor imprimir tu próximo gran proyecto con ABS o PLA, aquí te dejamos nuestro resumen de las ventajas y limitaciones de ambos materiales de filamento.

¿Qué es el PLA?

PLA es la abreviatura de Polylactic Acid. Como su nombre lo indica, el PLA es un polímero hecho de bloques de construcción de ácido láctico. Se sintetizó por primera vez en 1932, aunque entonces sólo era posible una versión de baja densidad. Al utilizar lactide en lugar de ácido láctico como materia prima, el proceso de polimerización para PLA fue altamente mejorado y dio como resultado la versión de alta densidad que conocemos hoy en día.

Cuando se descompone, el PLA produce ácido láctico. Este es un compuesto que puede ser absorbido de forma segura por el cuerpo humano y el medio ambiente, haciendo del PLA un compuesto totalmente biodegradable y bioactivo. Debido a la naturaleza de su interacción con el cuerpo humano, el PLA ha sido ampliamente utilizado en el campo médico para suturas y stents.

Hoy en día, el PLA es considerado como una de las principales alternativas a los plásticos tradicionales no sostenibles. Debido a que es totalmente compostable, soluciona nuestro problema de residuos sólidos al mismo tiempo que reduce nuestra dependencia de los productos derivados del petróleo. Las aplicaciones a gran escala del PLA han aumentado en las últimas décadas, convirtiéndolo en el segundo bioplástico más alto en términos de producción a nivel mundial.

Beneficios del PLA

1. Fabricación sostenible

La sostenibilidad es un sello distintivo del PLA como material de fabricación. Su componente láctico se deriva principalmente de material vegetal. El contenido natural de carbohidratos de cualquier material vegetal puede ser procesado por bacterias para producir ácido láctico a través de la fermentación. Hoy en día, el PLA se produce típicamente a partir de almidón de maíz, raíces de mandioca o caña de azúcar. Todos estos cultivos pueden ser cosechados varios meses después de la siembra, lo que hace que la fabricación de PLA sea altamente sostenible y renovable.

2. Totalmente biodegradable

Como hemos mencionado antes, el PLA se descompone biológicamente en ácido láctico. A su vez, el ácido láctico puede ser absorbido por el cuerpo o por el medio ambiente con pocas consecuencias. Esto no significa que puedan ser eliminados en cualquier lugar. Pero todavía tendrá que enviar tu material sobrante en PLA a una instalación de reciclaje donde puedas deshacerte de ella de la manera apropiada.

También deberás tener cuidado con los filamentos de PLA que puedan haber sido tratados con colorantes. Algunos de estos colorantes no son biodegradables, especialmente los basados en petróleo. Antes de deshacerte de sus impresiones PLA de desecho, asegúrate de que sean realmente biodegradables.

3. Baja temperatura de impresión

PLA imprime a un rango de temperatura relativamente bajo de 150 a 160 °C. Esto no sólo hace que el proceso de impresión sea menos intensivo en energía, sino que también ayuda a evitar algunos de los problemas más comunes que se encuentran en la impresión en 3D. Además, un lecho de impresión calentado y un ventilador de refrigeración no son absolutamente necesarios cuando se imprime con PLA.

4. Fácil de trabajar

El hecho de que el PLA imprime a baja temperatura significa que es uno de los filamentos más fáciles de trabajar. Como se enfría a un ritmo gradual, no tiene problemas de alabeo. Esta es la razón principal por la que el PLA no necesita un lecho de impresión calentado, aunque es posible que todavía tenga que utilizar un adhesivo como la cinta de pintor azul.

El encordado es otro problema que se puede evitar con el PLA, ya que normalmente sólo ocurre en la impresión en 3D a alta temperatura. La cadena se produce cuando el filamento fundido continúa goteando desde la boquilla a medida que el cabezal de la boquilla se desplaza de un punto de la impresión a otro. El resultado es un lío de filamentos ‘cadenas’ que prácticamente dejan inutilizable una impresión.

Tampoco tendrás que preocuparte por el olor cuando imprima con PLA, ya que no produce gases tóxicos. Todavía puede emitir micropartículas durante el proceso de impresión, por lo que seguimos recomendando que se imprima en un área con buena circulación de aire. O puedes abrir una ventana.

Limitaciones del PLA

1. No apropiado para aplicaciones de alta temperatura

Dado que el PLA se imprime a bajas temperaturas, también puede degradarse fácilmente cuando se expone a un calor extremo. Esto significa que el PLA crudo no se puede utilizar para crear impresiones destinadas a contener alimentos o bebidas calientes. Incluso dejar una huella de PLA dentro de tu coche en un día caluroso puede convertirlo en un charco de plástico derretido.

2. Carece de durabilidad

El PLA no es conocido por su durabilidad. Las impresiones PLA son frágiles y tienden a degradarse rápidamente cuando se exponen a la luz solar y a otros elementos exteriores. Si estás imprimiendo una maceta para ru planta de exterior, entonces el PLA va a ser una mala elección de tipo de filamento. El PLA es ideal para hacer prototipos rápidos o mostrar artículos, pero no es un material que podríamos usar para piezas funcionales.

¿Qué es el ABS?

ABS es la abreviatura de acrylonitrile butadiene styrene. Es un terpolímero o un polímero que se compone de tres monómeros diferentes. Estos tres monómeros son fáciles de adivinar por su nombre: acrilonitrilo, butadieno y estireno. Cada uno de estos monómeros confiere a ABS una propiedad física que lo convierte en un material estructuralmente excelente. El acrilonitrilo proporciona estabilidad química y térmica, el butadieno proporciona durabilidad y resistencia al impacto, y el estireno da al material un acabado liso y brillante.

Estos tres monómeros pueden ser mezclados en diferentes proporciones de acuerdo a las propiedades físicas que va a priorizar el fabricante. El ABS también se ha combinado con otros monómeros para crear polímeros compuestos como polisulfonatos y policarbonatos. Estas mezclas compuestas se han utilizado en una amplia gama de aplicaciones comerciales e industriales.

Sintetizado por primera vez en la década de 1950, el ABS fue considerado una alternativa superior al caucho sintético estándar. En pocos años, el ABS se convirtió en un polímero de ingeniería muy valorado debido a sus propiedades físicas superiores, la versatilidad de los copolímeros y la facilidad de procesamiento. Hoy en día, ABS es uno de los termoplásticos de ingeniería más vendidos.

Beneficios del ABS

1. Duradero

En comparación con el PLA, el ABS presenta una resistencia al impacto y una dureza mucho mayores. Es el material de filamento más adecuado para las piezas de impresión en 3D que se espera que sufran un gran desgaste. Si estás imprimiendo piezas funcionales como bisagras y soportes, entonces el ABS es una opción mucho mejor que el PLA.

El ABS también es mucho más resistente a los productos químicos, lo que lo hace menos propenso a degradarse cuando se expone a la radiación UV. Si tienes que elegir entre PLA y ABS para imprimir un artículo que se va a usar en exteriores, entonces probablemente te convenga más el ABS.

2. Resistencia a altas temperaturas

ABS imprime a una temperatura mucho más alta, entre 220 y 250 °C. Si bien esto hace que el proceso de impresión sea más intensivo en energía e introduce muchos desafíos de impresión, también proporciona a las impresiones ABS un nivel mucho más alto de resistencia al calor. Una vez más, esta característica hace que el ABS sea el material filamentoso preferido para los artículos de exterior, ya que es más probable que estén expuestos a un calor extremo.

Mientras que el ABS puede soportar teóricamente la temperatura de alimentos y líquidos calientes, generalmente no se recomienda para la fabricación de recipientes para alimentos. Más adelante entraremos en más detalles sobre esto, pero el ABS tiende a liberar compuestos tóxicos, especialmente cuando se expone al calor.

3. Mejores opciones de acabado

El ABS es soluble en acetona, y este simple hecho tiene ventajas de gran alcance. La primera es que el ABS se puede fundir en acetona y venir con un «pegamento ABS», un adhesivo que se puede aplicar en la plataforma de construcción para evitar problemas de deformación al imprimir con ABS.

El resultado más importante de esta característica es que la acetona puede utilizarse para disolver una capa muy delgada en la superficie exterior de una impresión de ABS, dándole un acabado suave y uniforme. La mejor manera de conseguirlo es dar a la impresión ABS un baño de vapor de acetona. Apenas requiere esfuerzo, y cuando se hace bien, puede resultar en un acabado perfectamente liso que requerirá mucho trabajo para ser replicado con PLA.

Limitaciones del ABS

1. Derivado de fuentes de petróleo

En marcado contraste con el PLA, los tres monómeros básicos del ABS son hidrocarburos derivados de productos petrolíferos. Esto hace que el ABS no sea mejor que cualquier producto plástico tradicional, ya que no es sostenible y contribuye al creciente problema de los residuos sólidos del planeta. Con más y más consumidores gravitando hacia opciones más amigables con el medio ambiente, puede ser sólo cuestión de tiempo antes de que el ABS caiga completamente en desgracia.

2. Difícil de imprimir para empezar

El ABS no es el tipo de material de filamentos con el que los principiantes deben trabajar. Debido a su alta temperatura de impresión, el ABS es particularmente propenso a deformaciones. Esto ocurre cuando una capa impresa se enfría de forma irregular, lo que normalmente hace que las esquinas de la primera capa de la impresión se levanten de la plataforma de impresión. Además, la deformación puede provocar la distorsión de partes individuales de una impresión. Esta distorsión puede ser apenas perceptible a veces, pero no es ideal cuando las impresiones necesitan ser intrincadamente detalladas y medidas.

Hay un par de maneras en las que puede evitar el problema de la deformación, y probablemente necesitará una combinación de dos o tres de estos métodos para obtener buenos resultados. Un lecho de impresión calentado es prácticamente necesario cuando se imprime con ABS, como también lo es un buen método de adhesión al lecho. Más que simplemente apagar el ventilador de enfriamiento durante todo el proceso de impresión, es posible que incluso tenga que instalar un armario de cama para ralentizar el proceso de enfriamiento de la impresión.

El encordado es otro de los problemas con los que se encontrará al imprimir a altas temperaturas. Es posible que sólo tenga que ajustar la configuración de la cortadora de fiambres o activar la retracción para evitar el encordado, por lo que este es un problema más fácil de resolver que el alabeo.

3. Produce humos tóxicos durante la impresión

Cuando se expone al calor, el ABS puede liberar estireno, que es un carcinógeno conocido. La impresión en 3D con ABS en un espacio cerrado puede aumentar la concentración por encima del umbral recomendado. Es por esta razón que se necesita un espacio bien ventilado cuando se imprime con ABS, y también por qué no se recomienda el ABS como contenedor de alimentos o bebidas.

Afortunadamente, las impresoras 3D más nuevas vienen con un filtro HEPA integrado que puede eliminar los componentes nocivos de los humos emitidos durante la impresión. Aunque esto ayuda a que los humos sean menos irritantes, no hay garantía de que el aire filtrado sea completamente seguro para inhalar durante largos períodos. Aún así, recomendamos abrir una ventana o, mejor aún, imprimir con ABS en un espacio abierto.

¿Qué filamento debes utilizar?

Es fácil ver cómo tanto ABS como PLA han seguido siendo relevantes en el mundo de la impresión en 3D. Cada uno de ellos tiene méritos que los convierten en opciones muy buenas para la impresión en 3D de objetos comunes, como elementos de visualización, prototipos y piezas funcionales de repuesto. Para ayudarte a decidir qué filamento es mejor para tu próximo proyecto, aquí tienes una guía de selección rápida.

1. Imprimir con PLA si…

• Eres un principiante. Con todos los ajustes de configuración de la cortadora y los ajustes de la impresora que necesitas hacer para evitar todos los problemas con ABS, realmente no lo recomendaríamos para alguien que todavía es un principiante en la impresión en 3D. El PLA es un material mucho más simple que apenas tiene una curva de aprendizaje.
• No tienes una cama de impresión con calefacción. Si no tiene un lecho de impresión calentado, es probable que no obtengas buenos resultados al imprimir con ABS o cualquier otro filamento de alta temperatura. Los métodos de adhesión a la cama, como la cinta adhesiva de pintores o el pegamento ABS, no serán suficientes.
• Los detalles exactos y las dimensiones son importantes.El ABS es tan propenso a deformarse que los detalles y dimensiones importantes probablemente serán alterados desde el diseño hasta la impresión real, incluso sin que te des cuenta. Dado que el PLA no tiene problemas de deformación, puede preservar mejor el diseño original sin distorsiones.
• Quiere hacer una elección respetuosa con el medio ambiente. Esto puede sonar a complacencia, pero cada vez hay más conciencia de que la comunidad de la impresión en 3D debe tomar decisiones más respetuosas con el medio ambiente. Si te preocupa la reducción de los residuos sólidos y nuestra dependencia de fuentes no sostenibles derivadas de combustibles, entonces el PLA es absolutamente la mejor opción para ti.

2. Imprimir con ABS si…

• -Tu impresión necesita durabilidad, resistencia al impacto y resistencia al calor. Lo que falta para que el ABS sea sostenible, lo compensa con características físicas y químicas superiores. Si estás imprimiendo un artículo que sufrirá un fuerte desgaste, un impacto regular o sostenido, la exposición a altas temperaturas y la exposición a elementos exteriores, entonces realmente necesitas seguir con filamento ABS.
• Deseas una impresión con un acabado de calidad profesional, El posprocesamiento de una impresión PLA para obtener un acabado liso requiere mucho lijado y pulido. El acabado de una impresión en ABS requiere sólo una fracción de este esfuerzo al hacer un baño de vapor de acetona. Este proceso no sólo es más rápido y fácil, sino que también resulta en un acabado más suave y uniforme. Si quieres que tu impresión salga como si la hubiera hecho un profesional, entonces el ABS es la opción más práctica.

Conclusiones

El PLA y el ABS están considerados como los componentes básicos de los filamentos más complejos y elegantes que parecen estar de moda en el campo de la impresión en 3D. Aunque son bastante básicos y no tan llamativos, siguen siendo relevantes porque son fiables y fáciles de usar.

Otro factor que explica por qué la mayoría de los profesionales de la impresión en 3D suelen tener bobinas de PLA y ABS por ahí es que son muy baratas. Un carrete de 1 kilogramo de cualquiera de los dos filamentos te costará sólo 20 euros, y esto es probablemente suficiente para varias docenas de impresiones pequeñas.

En este momento, la tendencia del comportamiento de los consumidores parece estar evolucionando hacia opciones más respetuosas con el medio ambiente. Esta es la razón por la que el PLA ha superado al ABS como el filamento de impresión 3D más utilizado. Sin embargo, es probable que ABS no vaya a ninguna parte, al menos no en un futuro próximo.