La galvanoplastia une el plástico y el metal.
¿Qué es la galvanoplastia?
La galvanoplastia se refiere a un proceso químico que recubre un objeto, como un componente impreso en 3D, con una capa de material metálico. El proceso se basa en un fenómeno conocido como electrólisis para unir metales a la parte objetivo.
Durante la galvanoplastia, los ingenieros sumergen un ánodo cargado positivamente (una barra de metal utilizada en el recubrimiento) y un cátodo cargado negativamente (la parte que recibe el recubrimiento) en un electrolito químico líquido. A continuación, dirigirán una corriente eléctrica a través de las piezas y el líquido.
La corriente hará que los iones metálicos positivos se muevan del ánodo al cátodo. Mientras tanto, los iones negativos hacen el viaje en sentido contrario. Las partículas de metal toman el lugar de los iones negativos, cubriendo lentamente la parte del cátodo hasta que forman una delgada capa de metal sólido.
La galvanoplastia se usa más comúnmente con otras piezas de metal, particularmente en la producción de joyas. Sin embargo, con la preparación adecuada, también es perfectamente posible galvanizar piezas de plástico impresas en 3D.
Además de la galvanoplastia, puede recubrir las piezas a través de la galvanoplastia sin electricidad . Como su nombre lo indica, este proceso no utiliza una corriente eléctrica y, en cambio, se basa en una reacción química para transferir las partículas de metal. El proceso genera mucho calor que podría deformar los componentes impresos en 3D, por lo que es posible que no sea adecuado para todos los materiales de impresión 3D.
Cómo funciona el proceso de galvanoplastia
Antes de comenzar a galvanizar piezas impresas en 3D, debe considerar su tecnología de impresión 3D. No todas las impresoras 3D producen una calidad de superficie suficiente o utilizan materiales adecuados para la galvanoplastia.
Las impresoras 3D SLA, como Formlabs Form 3+ , son ideales para la galvanoplastia, gracias a la alta calidad de la superficie que producen. La superficie lisa da como resultado una transición igualmente suave y estanca entre el plástico y el metal.
El proceso básico de galvanoplastia para piezas impresas en 3D incluye:
- Impresión : naturalmente, debe comenzar con la impresión 3D y la limpieza de su pieza. Asegúrese de que el material que utilice pueda soportar el baño químico utilizado en el proceso.
- Cebado : debe cebar su pieza para crear una superficie conductora a la que se pueda adherir el revestimiento de metal. Los fabricantes suelen utilizar un spray de grafito para imprimar sus piezas impresas en 3D. Es posible que también deba grabar la superficie de la pieza para una mejor adhesión.
- Inmersión — A continuación, debe preparar su baño químico. Conecte las partes del ánodo y el cátodo a los accesorios adecuados y bájelos a la solución química.
- Galvanoplastia : dirija una corriente eléctrica a través de las piezas y espere a que finalice el proceso de enchapado. Si todo va bien, puede terminar el proceso limpiando la solución química de la pieza recién enchapada.
Los beneficios de la galvanoplastia de piezas impresas en 3D
Pero, ¿por qué querría galvanizar piezas de plástico impresas en 3D? Después de todo, ¿los componentes impresos en 3D no reemplazan las piezas metálicas en muchas aplicaciones?
De hecho, las piezas impresas en 3D pueden ser superiores a las de metal en ciertos casos de uso. Sin embargo, hay algunas situaciones en las que un componente de plástico simplemente no puede competir, a menos que lo cubra con metal.
La galvanoplastia ofrece a los fabricantes una gran cantidad de beneficios, que incluyen:
Aumentar la fuerza y la durabilidad
La mayoría de las veces, el metal es simplemente más resistente que el plástico. Pero dar a sus piezas de plástico un revestimiento de metal puede aumentar considerablemente su resistencia.
La galvanoplastia puede aumentar significativamente la resistencia a la tracción de una pieza impresa en 3D. Esto se debe en parte a la resistencia del metal en sí, pero también al grosor de la pared ligeramente mayor después del recubrimiento.
Como resultado, la pieza no se romperá tan fácilmente bajo tensión. Esto le da a las piezas galvanizadas una vida útil más larga en aplicaciones mecánicas sin hacerlas significativamente más pesadas.
Además, el metal a menudo puede resistir mejor el estrés ambiental, como la exposición química y al calor o la abrasión. En consecuencia, las piezas impresas en 3D con revestimiento pueden funcionar durante más tiempo en entornos más exigentes.
Mejorar la apariencia de la pieza
Las impresoras 3D modernas pueden producir detalles asombrosamente precisos y superficies suaves. Pero a pesar de eso, las piezas resultantes son de plástico simple, lo que no siempre es la opción más bonita.
La galvanoplastia da como resultado piezas impresas en 3D con un exterior de metal suave y brillante que puede dar un gran impulso a su apariencia. Además, el revestimiento metálico les da la misma sensación que los componentes totalmente metálicos, lo que puede ser una buena introducción a la creación de prototipos.
Mejorar la conductividad eléctrica
El plástico simplemente no conduce bien la electricidad. De hecho, es uno de los aislantes eléctricos más comunes del mundo. Esto hace que las piezas de plástico impresas en 3D sean una elección terrible para aplicaciones en las que la conductividad es esencial.
Los metales, por otro lado, sobresalen como conductores. La galvanoplastia abre un nuevo mundo de aplicaciones para las impresoras 3D de plástico. Con una capa de metal, ahora pueden servir como componentes en sistemas eléctricos donde las piezas impresas en 3D de plástico simple nunca podrían haber funcionado antes.
Materiales para galvanoplastia
Otra gran ventaja de la galvanoplastia es su gran versatilidad. Muchos metales son adecuados para el proceso de galvanoplastia, lo que le brinda muchas opciones para elegir. Con diferentes materiales, puede maximizar fácilmente la resistencia, durabilidad, conductividad o apariencia estética de sus piezas.
Algunos de los materiales metálicos más comunes utilizados en la galvanoplastia incluyen:
- Latón
- Cadmio
- Cromo
- Cobre
- Oro
- Planchar
- Níquel
- Plata
- Titanio
- Zinc
Consideraciones antes de la galvanoplastia
Aunque la galvanoplastia puede brindar beneficios significativos, no es el proceso de fabricación más fácil. Como tal, hay algunas consideraciones que debe tener en cuenta.
En primer lugar, la galvanoplastia requiere el uso de productos químicos potencialmente peligrosos que podrían provocar una exposición peligrosa . Es vital que tenga una ventilación adecuada en el espacio de trabajo de galvanoplastia y que usted y su personal tengan todas las medidas de seguridad y equipo de protección adecuados.
En segundo lugar, la galvanoplastia exitosa de piezas de resina puede ser un desafío. Aunque ciertamente es posible, puede terminar fácilmente con resina deformada, revestimiento de metal escamoso o superficies irregulares. Es posible que desee considerar contratar un servicio de recubrimiento profesional si está interesado en explorar la galvanoplastia.
Aplicaciones de piezas impresas en 3D galvanizadas
A pesar de su naturaleza desafiante, la galvanoplastia tiene mucho que ofrecer a cualquier fabricante. Como mencionamos, la gran biblioteca de metales disponibles hace que la galvanoplastia sea adecuada para una gran cantidad de industrias. Éstos incluyen:
Prototipos
Al producir piezas de metal, a menudo no es rentable crear prototipos con la fabricación tradicional. La impresión 3D puede producir prototipos muy detallados, pero el plástico no le da la misma apariencia que el metal.
La galvanoplastia resuelve este problema, ya que hace que los componentes que eventualmente terminarán como metal se vean como la pieza incluso durante la verificación del diseño.
Automotor
La galvanoplastia es muy común en la fabricación de automóviles; después de todo, ¿a quién no le gusta el cromo brillante en su vehículo? Dado que la impresión 3D también se está volviendo cada vez más común en la fabricación de automóviles , es natural que las dos tecnologías coincidan.
Por ejemplo, Volkswagen tiene tapacubos galvanizados impresos en 3D para su caravana conceptual Tipo 20. La galvanoplastia también puede aumentar la durabilidad de las piezas de automóviles en 3D en aplicaciones mecánicas.
Aeroespacial
Los componentes de los aviones a menudo se enfrentan a intensos cambios de presión y temperatura. Además, están sujetos a grandes tensiones mecánicas y ambientales, desde el calor hasta la abrasión.
Un revestimiento de metal en piezas de aviones impresas en 3D proporciona lo que se conoce como “revestimiento de sacrificio”. Las condiciones ambientales pueden devorar con seguridad el metal galvanizado sin afectar la integridad estructural de la pieza de la impresora 3D.
Electrónica
La electrónica se basa en una conductividad eficiente para funcionar. La galvanoplastia de alta conductividad permite a los fabricantes de productos electrónicos utilizar piezas impresas en 3D donde antes era imposible hacerlo.
Por ejemplo, la empresa Elliptika produce antenas para diversas industrias. Gracias a las piezas impresas en 3D galvanizadas, han podido fabricar antenas de alto rendimiento y reducir los plazos de entrega y los costes en un 90 % .
Joyería y Arte
Los joyeros y los artistas son quizás los usuarios más conocidos de la galvanoplastia. La combinación de este proceso con la impresión 3D les abre caminos creativos completamente nuevos.
Con las impresoras 3D, puede producir piezas de joyería y arte con detalles intrincados a un bajo costo. Luego, es fácil galvanizarlos con metales preciosos para darles una capa suave y brillante.
Médico y Dental
Las impresoras 3D se están abriendo paso rápidamente en aplicaciones médicas y dentales . Sin embargo, algunos materiales de impresión 3D son porosos, lo que dificulta su esterilización.
Un revestimiento de metal sólido y uniforme permite a los médicos y dentistas desinfectar fácilmente los dispositivos impresos en 3D. También puede hacer que los implantes, como los reemplazos de articulaciones, sean más duraderos y resistentes al desgaste.
Comience a galvanizar componentes impresos en 3D
Ahora sabe cómo funciona la galvanoplastia y qué beneficios puede aportar a su negocio. Si ya usa impresoras 3D, puede comenzar rápidamente a explorar el mundo de los componentes galvanizados.
Sin embargo, si su operación aún no usa impresoras 3D, ahora es un buen momento para comenzar. Por ejemplo, Formlabs Form 3+ es una impresora SLA asequible y de calidad profesional. Produce piezas duraderas con detalles precisos y superficies lisas que son muy adecuadas para la galvanoplastia.
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