¿Se pueden sumergir en agua los objetos impresos en 3D? La respuesta simple es sí, pero no es automático. Lograr que una impresión 3D sea realmente impermeable o resistente al agua requiere una planificación meticulosa antes, durante y después de la impresión. Si bien el material plástico en sí impide el paso del agua, la forma en que las impresoras 3D construyen los objetos —capa por capa— plantea un problema fundamental que debe resolverse. El éxito depende de tres aspectos principales: elegir el material adecuado, configurar correctamente la impresora y finalizar la impresión adecuadamente. Al dominar estos tres aspectos, se pueden crear piezas personalizadas para barcos, sistemas de cultivo de plantas, carcasas para cámaras subacuáticas y macetas para jardín.
Esta guía te mostrará todo lo que necesitas saber sobre la impresión 3D impermeable. Aprenderás:
- ¿Por qué las impresiones 3D normales tienen fugas de agua?
- Cómo elegir el mejor plástico para proyectos de agua
- La configuración exacta de la impresora para crear objetos herméticos
- Un proceso claro paso a paso para sellar piezas y prolongar su vida útil.
- Consejos de seguridad importantes para peceras, recipientes de alimentos y uso en exteriores
Respuesta rápida, desafío oculto
El principal problema para lograr que las impresiones 3D sean impermeables son los poros diminutos. Aunque se utilice plástico sólido que no absorbe agua, el funcionamiento natural de las impresoras 3D crea objetos con pequeñas aberturas. Todo se reduce a espacios microscópicos.
No automático: Líneas de capa
Imagina una impresión 3D como una pared hecha de miles de pequeños ladrillos (el plástico fundido) apilados unos sobre otros. Si no hay cemento entre esos ladrillos, el agua acabará filtrándose por los diminutos huecos. En la impresión 3D, estos huecos aparecen entre cada capa y entre las líneas de plástico dentro de cada capa. Incluso una impresión que parece completamente sólida tiene estos pequeños canales.
Lo hemos comprobado con una prueba sencilla. Imprimimos un cubo de 5 cm con ajustes estándar usando plástico PLA. Tras llenarlo de agua y colocarlo sobre papel absorbente, observamos pequeñas manchas de humedad en el papel al cabo de una hora. En 24 horas, una cantidad considerable de agua se había filtrado lentamente a través de las capas, lo que demuestra que, sin medidas especiales, una impresión estándar solo resiste el agua, pero no es realmente impermeable.
Elegir el material adecuado
Para fabricar una pieza impermeable, lo primero es elegir el plástico adecuado. No todos los materiales de impresión 3D se comportan igual al exponerse al agua. Un aspecto importante a tener en cuenta es la higroscopicidad: la cantidad de humedad que absorbe un material del aire. Los materiales que absorben mucha humedad pueden hincharse, debilitarse y deteriorarse al sumergirse durante largos periodos, incluso si la impresión está perfectamente sellada.
A continuación se presenta una comparación detallada de los plásticos comunes utilizados en proyectos hídricos.
| Filamento | Resistencia inherente al agua | Riesgo de porosidad (impreso) | Resistencia a los rayos UV (resistente al agua en exteriores) | Potencial de seguridad alimentaria* | Consideración clave |
|---|---|---|---|---|---|
| PLA | Bajo (Biodegradable) | Alto | Muy bajo | Alto (con salvedades) | Evitar la inmersión prolongada; puede deformarse en agua caliente. |
| PETG | Alto | Medio | Medio | Alto (con salvedades) | Excelente todoterreno, equilibra la facilidad de impresión y el rendimiento. |
| ABS | Alto | Medio-bajo | Bajo | Bajo (emite humos) | Requiere buena ventilación y una cama caliente; propenso a deformarse. |
| ASA | Muy alto | Medio-bajo | Muy alto | Bajo (emite humos) | La opción superior para aplicaciones acuáticas en exteriores/expuestas a los rayos UV. |
| PÁGINAS | Excelente | Bajo | Alto | Alto | Resulta difícil imprimir debido a la deformación y la mala adherencia a la base. |
| TPU | Excelente | Muy bajo | Alto | Medio | Flexible, ideal para juntas/empaquetaduras, pero requiere una impresión más lenta. |
El PETG suele ser nuestra primera opción. Se adhiere bien entre capas y apenas absorbe humedad. Solo absorbe alrededor del 0,2 % de agua en 24 horas, mientras que algunos tipos de PLA pueden absorber mucho más, lo que provoca una degradación más rápida en contacto con el agua. Para cualquier pieza que vaya a estar expuesta a la intemperie, como componentes de aspersores o embarcaciones, el ASA es la mejor opción, ya que soporta muy bien la luz solar.
Nota sobre la seguridad alimentaria
Incluso al usar plástico etiquetado como apto para uso alimentario, las líneas de las capas en una impresión 3D pueden acumular bacterias. Para que una impresión sea realmente segura para el contacto repetido con alimentos o bebidas, debe sellarse con un recubrimiento certificado de grado alimentario. Abordaremos este tema en la sección de acabado.
Tu cortador es defensa
Puedes crear una pieza prácticamente impermeable incluso antes de que empiece a imprimirse. Tu software de corte (como Cura, PrusaSlicer o Bambu Studio) es la herramienta principal para reducir los poros diminutos. Ajustando ciertas configuraciones, puedes lograr que la impresora cree un objeto más denso y con una fusión más sólida.
Aumentar el número de paredes/perímetros
Las paredes, o perímetros, de tu pieza impresa constituyen la primera y más importante barrera contra el agua. Una pieza impresa estándar puede tener solo dos paredes. Para una pieza estanca, recomendamos al menos tres paredes, y para uso subacuático prolongado o a alta presión, cuatro o cinco paredes son un buen punto de partida. Esto crea una carcasa mucho más gruesa y con menos fugas.
Optimizar la altura de la capa
Existe una relación de compromiso con la altura de capa. Una altura de capa menor (como 0,12 mm o 0,16 mm) crea capas más finas que se comprimen mejor, reduciendo el tamaño de los espacios entre ellas. Esto da como resultado una superficie más lisa y un sellado más hermético. La desventaja es un tiempo de impresión mucho mayor. Para muchos proyectos, una altura de capa de 0,2 mm bien ajustada puede funcionar si se combina con otras configuraciones.
Utilice una temperatura de extrusión más alta.
Imprimir a temperaturas cercanas al límite superior del rango recomendado para un plástico ayuda a que las capas se adhieran mejor. El plástico caliente fluye con mayor facilidad y forma una unión más fuerte y completa con la capa inferior. Esto "suelda" las capas, cerrando físicamente los pequeños huecos. Siempre realiza una prueba de temperatura con tu plástico específico para encontrar el punto óptimo que ofrezca la máxima resistencia sin causar hilos ni otros problemas.
Aumentar el relleno y el patrón
Si bien las paredes constituyen la principal barrera, el relleno desempeña un papel fundamental. En piezas que deben soportar la presión del agua o que podrían recibir impactos, un mayor porcentaje de relleno (30-50%) proporciona soporte interno. Aún más importante, el uso de un patrón de relleno de rejilla, cúbico o giroide garantiza que, incluso si el agua atraviesa la pared exterior, quede atrapada en un pequeño espacio interno en lugar de tener un camino libre a través de la pieza.
Calibrar el caudal de extrusión
Este es quizás el ajuste más crítico y a menudo olvidado. No extruir suficiente plástico es el mayor obstáculo para una impresión impermeable. Si la impresora no extruye suficiente plástico, aparecerán huecos visibles entre las líneas de plástico, creando una estructura similar a una malla. Según nuestra experiencia, una impresión perfectamente ajustada tiene una superficie superior lisa y brillante, sin huecos. Una impresión ligeramente sobreextruida (como un flujo del 102-105%) suele mejorar la estanqueidad, ya que fuerza el plástico adicional a rellenar los poros restantes. Para calibrarla, imprime un cubo sencillo con una capa superior sólida y ajusta el flujo hasta que la superficie superior quede perfectamente lisa y cerrada.
El flujo de trabajo de sellado definitivo
Para proyectos que requieren una impermeabilización 100% garantizada, especialmente bajo presión o para uso subacuático prolongado, un proceso de varios pasos que combine diseño, impresión y acabado es el único método fiable.
Paso 1: Diseño para el agua
Antes incluso de abrir el programa de corte, piensa en tu diseño. Si diseñas la pieza tú mismo, asegúrate de que las paredes sean lo suficientemente gruesas para soportar los perímetros adicionales que imprimirás. Evita detalles muy finos o esquinas internas puntiagudas donde las capas podrían no adherirse perfectamente. Las formas simples y resistentes son más fáciles de impermeabilizar.
Paso 2: Imprimir con intención
Ahora, aplica los conocimientos de las secciones anteriores. Elige el material adecuado para cada tarea, como PETG para uso general o ASA para exteriores. Luego, utiliza la configuración optimizada del laminador: aumenta el número de paredes, considera una altura de capa menor, imprime a mayor temperatura y asegúrate de que la extrusión esté perfectamente ajustada para crear la pieza más densa posible directamente desde la base de impresión.
Paso 3: Sella tu impresión
Incluso una pieza impresa a la perfección puede beneficiarse del sellado. Este paso final transforma una pieza de "resistente al agua" a verdaderamente "impermeable". Un sellador rellena los poros diminutos restantes y proporciona una barrera química y física adicional.
| Tipo de sellador | Ideal para | Ventajas | Contras |
|---|---|---|---|
| Resinas epoxi | Máxima durabilidad, aplicaciones aptas para uso alimentario (cuando estén certificadas), resistencia estructural. | Rellena los huecos por completo, es muy resistente y a menudo cuenta con certificación de seguridad alimentaria. | Aplicación complicada, tiempo de secado prolongado, puede resultar caro. |
| Selladores de silicona | Juntas, piezas flexibles, uniones de sellado. | Flexible, excelente barrera contra el agua. | Puede resultar difícil de aplicar de forma uniforme y puede que no se adhiera a todos los plásticos. |
| Recubrimientos de poliuretano | Partes exteriores, protección UV. | Duradero, resistente a los rayos UV, impermeable. | Emite fuertes vapores, requiere buena ventilación. |
| Suavizado por vapor (solo ABS/ASA) | Lograr una superficie perfecta y sin juntas. | Crea una superficie verdaderamente fusionada, similar a la de un molde de inyección. | Requiere productos químicos específicos (por ejemplo, acetona) y precauciones de seguridad significativas. |
Para la mayoría de las piezas rígidas, un recubrimiento epoxi de dos componentes es la mejor opción. Crea una capa gruesa, duradera y totalmente impermeable. Para piezas que necesitan doblarse, como juntas o sellos personalizados impresos con TPU, un cordón de sellador de silicona es la mejor elección.
Paso 4: La prueba de fugas
Nunca utilice una pieza sin antes probarla. El método es sencillo. Para una pieza diseñada para contener agua (como un jarrón o una maceta), llénela por completo, colóquela sobre una toalla de papel seca y revísela periódicamente durante 24-48 horas para detectar cualquier signo de humedad. Para una pieza destinada a estar sumergida (como una carcasa sumergible), coloque una toalla de papel en su interior, ciérrela y sumérjala en un cubo de agua durante varias horas. Al sacarla, la toalla de papel interior debe estar completamente seca.
Consideraciones críticas de seguridad
El uso de impresiones 3D en o cerca del agua genera responsabilidades, especialmente cuando hay seres vivos o se trata del consumo humano.
Acuarios y seguridad de los peces
Esta es una situación de alto riesgo. Es fundamental asegurar que no haya fugas de la impresión al agua. Recomendamos usar un plástico químicamente estable como el PETG como base. Sin embargo, el paso final, absolutamente necesario, es cubrir completamente la impresión con un sellador de epoxi o silicona certificado y seguro para acuarios. Una impresión sin sellar, independientemente del plástico utilizado, puede liberar aditivos o colorantes, lo que podría dañar la vida acuática sensible.
El desafío de la seguridad alimentaria
Como se mencionó anteriormente, las líneas de las capas en cualquier impresión 3D pueden acumular bacterias. Esto hace que las impresiones sin sellar no sean aptas para el contacto repetido con alimentos o bebidas. Para que una taza, recipiente o utensilio impreso en 3D sea realmente seguro para el contacto con líquidos, debe sellarse toda la superficie con un recubrimiento certificado como apto para uso alimentario y no tóxico tras su curado. Un epoxi bicomponente adecuado es la solución más común y fiable.
Preocupaciones sobre la durabilidad a largo plazo
Dos factores principales dañarán tus impresiones con el tiempo: la radiación UV y la absorción de agua. La luz solar, en especial su componente UV, hará que plásticos como el PLA se vuelvan quebradizos y débiles rápidamente. El PETG ofrece mayor resistencia, pero para cualquier pieza que vaya a permanecer permanentemente a la intemperie, expuesta al sol y la lluvia, recomendamos únicamente el ASA. Este material fue diseñado precisamente para este fin. Además, incluso un material resistente al agua puede absorber humedad lentamente a lo largo de meses o años, lo que puede provocar una pérdida gradual de resistencia. Para piezas críticas destinadas a un uso prolongado bajo el agua, un sellador externo de calidad es fundamental para su protección.
Conclusión: ¡A por todas!
Crear piezas impermeables mediante impresión 3D no solo es posible, sino que además abre un amplio abanico de proyectos funcionales. La clave del éxito reside en un enfoque sistemático. Al abandonar la mentalidad de "imprimir y ver qué pasa" y, en cambio, planificar meticulosamente la estanqueidad, se consiguen resultados fiables y duraderos en cada ocasión.
Recuerda los tres pilares del éxito: comienza con el material adecuado para el entorno, ajusta la configuración de tu programa de corte para crear un objeto denso y fusionado, y aplica el sellador de acabado apropiado para garantizar un acabado impermeable. Con estos principios en mente, ya puedes llevar tus ideas del tablero de dibujo digital al agua. ¿Se pueden sumergir objetos impresos en 3D? Por supuesto, siempre que sigas el proceso correcto.