Formulaciones para impresión 3D y 4D: poliacrilatos multifuncionales

La impresión 3D se ha consolidado como una herramienta esencial para impulsar la innovación en múltiples procesos industriales. En este ámbito, los polímeros derivados de Acrilatos sobresalen por su versatilidad y alto rendimiento, ofreciendo propiedades excepcionales que los hacen ideales para una variedad de aplicaciones.

Los Acrilatos contienen, químicamente, un doble enlace que puede sufrir reacciones de polimerización, formando largas cadenas poliméricas, que dan lugar al Poliacrilato. Las dos principales tecnologías de impresión 3D que incorporan Poliacrilatos son:

  1. La fotopolimerización en cuba: Utiliza resinas líquidas que contienen monómeros de Acrilato y un catalizador que se activa con la luz UV. Esto inicia la polimerización, solidificando la resina capa por capa, lo que permite crear piezas con alta resolución, detalles finos y superficies lisas.
  2. La fabricación con filamento fundido (FFF): Utiliza filamentos de Poliacrilato Termoplástico. El filamento se reblandece y se extruye a través de una boquilla caliente, depositándose capa por capa para construir la pieza. En este tipo de impresión 3D se emplea principalmente dos clases de Poliacrilatos:
  • Homopolímeros, como el Polimetil Metacrilato (PMMA): Se caracterizan por su transparencia, rigidez y resistencia al impacto.
  • Copolímeros: Combinan en su estructura dos o más tipos de unidades estructurales. Esta combinación de monómeros en el copolímero facilita ajustar las propiedades del material para obtener características específicas, como una mayor flexibilidad, resistencia a la abrasión o tenacidad.
La impresión 3D revoluciona el sector médico al producir prótesis óseas personalizadas y de alta precisión

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Poliacrilatos para la Manufactura Aditiva

La versatilidad de los Poliacrilatos se refleja en su amplia gama de aplicaciones industriales, tales como:

  • Sector automotriz: Impresión 3D de prototipos de piezas de vehículos.
  • Sector médico: Fabricación de implantes dentales, prótesis óseas, dispositivos médicos personalizados y chips microfluídicos.
  • Joyería: Piezas con diseños intrincados y acabados de alta calidad.

Además, se aplican en la producción de electrónica flexible, materiales inteligentes y dispositivos biomédicos.

Desafíos de los Poliacrilatos

A pesar de sus numerosas ventajas, los Poliacrilatos también presentan limitaciones:

  • Ciertos Poliacrilatos pueden ser sensibles a la humedad o a la radiación UV, lo que afecta su durabilidad a largo plazo.
  • En la impresión por FFF algunas composiciones de Poliacrilatos son demasiado frágiles o flexibles para ser imprimibles.
  • La mayoría de los Poliacrilatos comerciales para fotopolimerización por cuba son muy frágiles debido a su alta densidad de entrecruzamientos.

Por ello, es fundamental elegir el tipo de Poliacrilato adecuado según las necesidades específicas de cada aplicación.

CONTACTOS

Dr. José de Jesús Kú Herrera; jesus.ku@ciqa.edu.mx
Dra. Rosa Martha Jiménez Barrera; rosa.jimenez@ciqa.edu.mx
Dra. Odilia Pérez Camacho; odilia.perez@ciqa.edu.mx
Dr. Ricardo Acosta Ortiz; ricardo.acosta@ciqa.edu.mx
Dr. Gustavo Soria Argüello; gustavo.soria@ciqa.edu.mx
Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA)
Blvd. Enrique Reyna H. 140, Saltillo, Coahuila. México. CP 25294
Tel. +52 844 4389830, Ext. 1238 y 1055

 

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