Filamento PVA: La guía completa de este filamento para impresión 3D

Filamento PVA: ¿Qué es?

El filamento PVA (Alcohol polivinílico) es quizás mejor conocido por ser confundido con acetato de polivinilo (pegamento blanco), ya que ambos usan el mismo acrónimo. Tal vez su segunda característica más definitoria entonces, es que es totalmente soluble en agua, y no tóxico. Como resultado, a menudo se utiliza como soporte soluble para el filamento PLA.

Estas dos propiedades han asegurado que el PVA se utilice ampliamente no solo dentro del ámbito del filamento de impresión 3D, sino también en casi todas las facetas de la vida moderna.

Historia del PVA en impresión 3D

PVA fue descubierto por primera vez en 1924 por el premio Nobel alemán Dr Hermann Staudinger. Japón comenzó la investigación de PVA, resultando en la “Fibra Sintética No. 1” siendo producida en 1939, bajo el profesor Ichiro Sakurada de la Universidad Imperial de Kioto. La investigación fue recogida por la compañía Kuralon, convirtiéndose en la primera compañía en el mundo en producir y comercializar en masa fibras de PVA en 1950.

Aunque el filamento PVA podría haberse producido desde el inicio de la impresión 3D, luchó por encontrar un uso hasta la adopción de la impresión 3D multimaterial en 2006. En lugar de simplemente ser capaz de imprimir un objeto que finalmente se degradará al aire libre, de repente, surgió la oportunidad de que PVA se utilizara en su papel ahora definitorio, como un material de soporte soluble en agua.

two 3d printed hearts one with pva support materi - Filamento PVA: La guía completa de este filamento para impresión 3D Material de soporte de PVA, antes y después de ser retirado.

Propiedades de impresión 3D del filamento PVA

PVA es totalmente soluble en agua, inodoro, incoloro, suave, biodegradable y no tóxico a bajas concentraciones.

Dentro de la impresión 3D, el PVA es más conocido por ser un material de soporte para impresoras 3D de doble extrusor. Más típicamente se utiliza en combinación con PLA, no sólo debido a la popularidad de PLA, sino también porque ambos tienen temperaturas de extrusión muy similares.

Parámetros de impresión 3D PVA y temperaturas

Con la excepción de los ventiladores de refrigeración parcial, que son necesarios, PVA no necesita ningún equipo adicional para la impresión 3D, sin embargo, algunos hardware opcionales pueden hacer la vida un poco más fácil.

  • Se recomiendan las hojas de PEI o la superficie de construcción de cinta de pintores o de carrocero.
  • Una cama de impresión con calefacción es opcional, pero se recomienda. Si se usa, debe establecerse en 45⁰C-60⁰C, o una temperatura específica para su filamento.
  • Un escudo de sudor es opcional, pero se recomienda.
  • La temperatura de extrusión de PVA oscila entre 185⁰C-200⁰C. Compruebe su filamento PVA para obtener detalles específicos.
  • Ajuste la configuración de relleno de la rebanadora 3D para que tu filamento vaya más allá. Utilice un porcentaje de relleno bajo en toda la estructura de soporte de PVA y, a continuación, use un porcentaje más alto solo cuando contacte con la impresión.

Ventajas y desventajas de la impresión 3D PVA

Beneficios del filamento PVA

  • Soluble en agua: Al ser totalmente soluble en agua permite que el PVA se utilice como material de soporte soluble. La disolución de PVA no deja manchas en la impresión final, ya que no se utiliza ninguna fuerza para quitar los soportes.
  • Biodegradable y respetuoso con el medio ambiente: PVA se biodegradará por completo, y es inofensivo para el medio ambiente en bajas concentraciones.

Desventajas del filamento PVA

El filamento PVA no requiere ningún paso especial para obtener los mejores resultados. Sin embargo, el PVA puede tener un margen de error menor que los filamentos más típicos. Con eso en mente, aquí hay algunos escollos comunes a evitar:

  • Requiere un almacenamiento cuidadoso: Ser totalmente soluble en agua significa que el filamento puede tener fuertes reacciones a cualquier forma de humedad, incluso en el aire. Si no se almacena correctamente, o si el filamento entra en contacto con la humedad antes de la impresión, entonces las impresiones finales pueden burbujear o agrietarse, degradando su calidad y resistencia finales.
  • Caro: PVA es caro, cuesta fácilmente dos o tres veces más que el filamento ABS o PLA.
  • Obstruir y supurar: Aunque no se considera un material especialmente difícil de trabajar, PVA tiene un margen de error más pequeño en comparación con pla. Si la temperatura del cabezal de impresión se establece demasiado alta, o incluso si el cabezal de impresión se deja al ralentí durante demasiado tiempo, entonces PVA sucerá o degradará y esencialmente cocinará dentro de la boquilla, obstruyéndola. Incluso con su temperatura configurada correctamente, PVA sigue siendo propenso a supurar, especialmente entre impresiones. Para evitar esto, recomendamos usar un escudo de sudor y estar atentos con el enfriamiento de la boquilla de la impresora entre las impresiones. También recomendamos eliminar cualquier PVA no utilizado de su impresora cuando no esté en uso para limitar su exposición al aire potencialmente húmedo.

Los mejores filamentos PVA

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Las mejores impresoras 3D PVA

Como rara vez se utiliza por sí solo, solo las impresoras de doble extrusor pueden imprimir PVA en 3D de manera efectiva. Estas impresoras tienen dos cabezales de impresión y se pueden cargar con dos materiales diferentes, como PLA y PVA.

Por lo tanto, si estás buscando una impresora 3D PVA, échale un vistazo a nuestro ranking de impresoras 3D de doble extrusor.

Aplicaciones PVA

La principal aplicación del filamento PVA es la de un material de soporte soluble en agua para impresoras de doble extrusor.  Al ser a la vez no tóxico, suave y fácilmente disuelto en agua, es ideal como filamento de soporte, capaz de ser fácilmente eliminado sin manchar la impresión final.

PVA también puede soportar formas complejas, o rellenar objetos cóncavos o huecos, lo que permite que estas opbjects se impriman y soporten fácilmente donde los soportes de ruptura tendrían dificultades.

Fuera de la impresión 3D, las propiedades no tóxicas de PVA permiten que se utilice en muchos de los objetos domésticos de plástico que damos por sentado. Cápsulas de lavandería como jabón, lentes de contacto desechables, recubrimientos para píldoras y tabletas, bolsas de cebo de pesca, envases de alimentos y bolsas de plástico biodegradables son todos usos comunes para PVA.

laundry detergent capules made using pva - Filamento PVA: La guía completa de este filamento para impresión 3D Cápsulas de lavavajillas, un uso común de PVA.

Cómo almacenar filamentos PVA

Es importante almacenar el PVA correctamente para asegurarye de que entra en el menor contacto posible con el agua antes de imprimir. Un filamento PVA seco te dará los mejores resultados de impresión, y será mucho menos probable que suze o obstruir en su cabezal de impresión.

Asegúratee de que siempre se almacene en un recipiente hermético: La mayoría de los PVA se entregarán en una bolsa desechable sellada o hermética, una bolsa que previsiblemente se volverá mucho menos hermética una vez abierta. Asegúrese de que antes de abrir estas bolsas, que usted tiene un recipiente hermético listo para almacenar su filamento.

Cómo recuperar el PVA húmedo

Si tu filamento PVA se moja, el carrete no necesariamente se arruina, ya que hay formas de recuperarlo.

Suponiendo que su carrete no se ha disuelto por completo como el algodón de azúcar, su primera pista sobre si su PVA ha absorbido demasiada agua será una textura suave y pegajosa, o el filamento que aparece deformado. Su siguiente pista será un cabezal de impresión si siseando o humeando mientras está en funcionamiento, y su pista final desafortunadamente será una impresión de mala calidad.

Recuperar su PVA es afortunadamente tan simple como usar un deshidratador disponible comercialmente. En su defecto, su PVA se puede deshidratar calentándolo. Recomendamos calentarlo a entre 45⁰C-55⁰C durante dos horas en una placa de construcción calentada, o 113⁰F-131⁰F en un horno.  Los tiempos de secado y las temperaturas exactos variarán dependiendo de su marca y de lo húmedo que esté su filamento, así que espere una medida de ensayo y error al intentar deshidratar su PVA.

Alternativamente, puede comprar un secador de filamentos. Estos están especialmente diseñados para secar su filamento y reponer sus mejores propiedades de impresión 3D. Recomendamos lo siguiente:

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Cómo se fabrica el filamento PVA

El alcohol polivinílico comienza su vida como acetato de polivinilo (pegamento blanco). Primero se disuelve en alcohol, generalmente metanol o etanol, antes de ser tratado con un catalizador alcalino como el hidróxido de sodio en un proceso apropiadamente llamado “Alcoholisis”, un tipo específico de reacción de hidrólisis. Una vez completado, los grupos “acetato” se eliminan de la molécula, lo que resulta en alcohol polivinílico.

El PVA crudo generalmente viene en forma de pellets sólidos o una solución. Una vez secado a fondo, se puede extruir y enrollar en un carrete, listo para la impresión 3D.

pva fillament pellets - Filamento PVA: La guía completa de este filamento para impresión 3D PVA crudo formado en pequeños pellets

¿Es PVA realmente tan bueno para el medio ambiente?

PVA se biodegradará completamente, con PVA y mezclas de almidón teorizadas para tomar poco más de 12 años para degradarse en un 70%. En comparación, el PLA tardaría 80 años en degradarse por completo si se deja en un entorno abierto.

Su baja toxicidad también significa que las soluciones de agua se pueden eliminar de forma segura por el fregadero, con la solución fácilmente filtrada por las plantas de tratamiento. Incluso las concentraciones de agua no tratada de menos del 5% son seguras para los peces.

Además, a diferencia de otros plásticos, PVA no tiene riesgo de producir microplásticos. A medida que se biodegrada se descompone en monómeros, que a su vez se descomponen en nutrientes y vuelven a entrar de forma segura en el medio ambiente.

El resultado es un producto sin residuos que, si se gestiona adecuadamente, no tiene ningún impacto medioambiental a largo plazo. Un filamento de impresión 3D verdaderamente libre de culpa.

Última actualización el 2021-07-03 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados

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