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Autor/a
Lleida Asensio, Rubén
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Abstract
Este trabajo de final de máster está motivado por la necesidad de encontrar un método de postproceso químico para las piezas de ULTEM™ 9085 fabricadas por tecnología Fused Deposition Modeling (FDM).
ULTEM™ 9085 es el nombre comercial de un polímero termoplástico de la familia de las polieterimidas. Es un material con prometedoras propiedades para diferentes industrias, sobre todo para la industria del transporte. Su relación resistencia-peso, su certificación FST (flame, smoke and toxicity) y la posibilidad de ser impreso mediante FDM, hacen de éste un material de interés tanto académico como industrial.
El postproceso al que se somete el ULTEM™ 9085 habitualmente es el de la eliminación del soporte necesario para su impresión, que en este caso es una polisulfona. Sin embargo, este material se retira de forma manual y, dependiendo de las geometrías, dicha tarea puede ser difícil o incluso prácticamente imposible. Para otros materiales impresos por FDM como el ácido poliláctico (PLA) y el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), la solución a este problema es la utilización de soportes solubles en ciertos disolventes, sin alterar o alterando mínimamente sus propiedades. Sin embargo, esta solución no existe para el ULTEM™ 9085.
Por lo tanto, el objetivo principal de este estudio es encontrar un disolvente compatible con el ULTEM™ 9085 que elimine el material de soporte de las piezas. Para ello, se han evaluado aquellos disolventes que ya han sido estudiados con anterioridad por este mismo grupo de investigación y, en paralelo, se ha experimentado con nuevas formulaciones. A lo largo del estudio se han utilizado diferentes técnicas para caracterizar el disolvente y su interacción con el material de interés, con vistas a observar y cuantificar el efecto que tiene este postproceso sobre las piezas de ULTEM™ 9085 y sobre la polisulfona.
Tras las pruebas iniciales de solubilidad, se ha constatado que el mejor candidato para disolver el material de soporte es una mezcla de anilina con tolueno. La proporción y los tiempos de exposición de ambos componentes se han optimizado y se ha demostrado que el disolvente más efectivo contiene un porcentaje de anilina del 5% al 20% y es capaz de disolver el material de soporte alterando levemente (<10%) las propiedades del ULTEM™ 9085 en tiempos inferiores a 60 minutos. Asimismo, se ha encontrado un método para recuperar el disolvente sin alterar la composición de éste mediante precipitación del material de soporte disuelto y posterior destilación.
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