Transparente y translúcido son dos términos muy utilizados en física. Básicamente, estas dos palabras pueden usarse para describir algunas propiedades físicas de un material. La luz puede atravesar objetos translúcidos, mientras que los objetos transparentes no sólo permiten el paso de la luz sino que también permiten obtener imágenes.
En muchas industrias también se utilizan materiales transparentes y translúcidos. Para elegir el método correcto para producir piezas transparentes y translúcidas, es importante tener una buena comprensión de los conceptos de las propiedades de ambos materiales.
¿Qué es el material transparente?
El material transparente deja pasar la luz (la luz pasa completamente, no parcialmente ni dispersa). Los medios transparentes son el aire, el vidrio, el agua y los plásticos. En la mayoría de los materiales, a diferencia de los materiales translúcidos, los electrones no exceden su nivel de energía disponible en el rango visible, lo que impide una absorción significativa y hace que ciertos materiales sean transparentes.
Por supuesto, los materiales transparentes también están sujetos a la ley de refracción de la luz. Los materiales transparentes tienen una apariencia clara y una apariencia general del mismo color. Pero también pueden tener una combinación de colores, creando un espectro brillante de cada color.
De hecho, muchos líquidos son muy transparentes debido a la ausencia de estructuras moleculares y defectos (huecos, grietas). El diamante, el celofán, el Pyrex y el vidrio sodocálcico se consideran ejemplos populares de materiales transparentes.
Los diferentes materiales dejan pasar la mayor parte de la luz que les llega y apenas la reflejan. Estos materiales se denominan ópticamente transparentes, no translúcidos. El vidrio plano y el agua limpia son ejemplos de materiales ópticamente transparentes. Otros ejemplos son:
¿Qué es el material translúcido?
Los materiales translúcidos dejan pasar la luz, pero a diferencia de los materiales transparentes, los materiales translúcidos no siempre están sujetos a las leyes de refracción de la luz. La transmisión de luz se produce cuando un cambio en el índice de refracción de una de las dos interfaces provoca la dispersión de fotones.
Los materiales translúcidos no parecen tan claros como los materiales transparentes. Cuando la luz incide sobre un material, puede interactuar con él de varias maneras. Esto depende de la longitud de onda y de las propiedades del material. Los fotones interactúan con los materiales combinando reflexión, transmisión y absorción. Los materiales translúcidos absorben más luz que los materiales transparentes. El vidrio esmerilado, el vidrio coloreado, el papel encerado y el hielo son translúcidos. Otros ejemplos son:
- Botella de plástico de colores
- Papel transparente
- gelatina
- Copas de papel
- Nube
- globo colorido
La diferencia entre translúcido y transparente.
Aunque los materiales transparentes y translúcidos transmiten luz, existen diferencias entre ellos.
1. Los materiales transparentes transmiten más luz que los materiales translúcidos.
2. Los materiales transparentes están sujetos a la ley de refracción, mientras que los materiales translúcidos no necesariamente están sujetos a la ley de refracción.
3. Los materiales transparentes son más ligeros que los materiales semitransparentes.
4. Los materiales transparentes permiten que se formen imágenes, pero los materiales translúcidos no permiten que se forme una imagen clara.
5. Los materiales transparentes tienen menos defectos estructurales que los materiales translúcidos.
¿Por qué utilizar piezas transparentes y translúcidas?
Los recintos transparentes permiten una visión libre y clara de las diversas reacciones dentro de la pieza, lo que ayuda a resolver muchos problemas desconocidos. Se pueden utilizar diferentes transparencias para diferentes requisitos para lograr los objetivos del diseñador.
Proceso para producir piezas transparentes y translúcidas.
Estereolitografía (SLA)
Estereolitografía significa "SLA", un proceso de moldeo tridimensional fotopolimerizable. Esto significa que un láser con una longitud de onda e intensidad específicas se enfoca en la superficie del material fotopolimerizable, curándolo gradualmente de punto a línea y de línea a superficie. Se completa el dibujo de una capa y luego la mesa elevadora se mueve verticalmente a la altura de una capa para endurecer otra capa. De esta forma, las capas se apilan formando una estructura tridimensional.
La mayor ventaja de la impresión 3D de piezas transparentes es el ahorro de tiempo. Con este proceso, se puede imprimir un modelo CAD en un sólido transparente (con cierto grado de contacto translúcido) en cuestión de horas. Para el posprocesamiento, sólo es necesario eliminar las grapas y las rebabas.
Sin embargo, debido al material y al proceso, las piezas SLA son menos estables que las piezas fabricadas con otros procesos y, a menudo, no se pueden utilizar como productos terminados en la vida real. Espero que entiendas. La impresión 3D transparente se utiliza ampliamente en las industrias dental y de joyería para modelos de ortodoncia transparentes y productos estéticos.
Materiales: resinas poliméricas termoestables.
Ventajas: alta puntualidad, adecuado para la producción de diversas estructuras complejas, bajo costo en la etapa de impresión manual.
Desventajas: los productos de baja resistencia, frágiles se vuelven translúcidos después del procesamiento y requieren un posprocesamiento para obtener una transparencia total. No apto para producción en masa, material de baja calidad y mala elección de color.
Mecanizado CNC de piezas transparentes.
El mecanizado CNC es uno de los procesos más populares para los proveedores de servicios de creación rápida de prototipos. El fresado y el torneado se utilizan para dar a los materiales transparentes de una chapa el aspecto deseado por el cliente.
Uno de los materiales CNC transparentes más utilizados es el acrílico. El acrílico es fácil de fresar y el mecanizado CNC puede lograr una buena rugosidad de la superficie manteniendo la precisión. La superficie acrílica procesada también es translúcida (absorbe la luz) y la superficie tiene un patrón de cuchillo. Después del lijado y pulido manual, se puede lograr un estado altamente transparente o incluso un estado o direcciones ópticamente transparentes.
Por lo tanto, el acrílico se utiliza a menudo para fabricar piezas de faros. Otros materiales transparentes CNC incluyen PC, PS, etc. Como ocurre con todas las piezas mecanizadas, las piezas mecanizadas transparentes suelen ser más robustas que las piezas impresas en 3D comparables y, por lo tanto, tienen una gama más amplia de usos.
Sin embargo, el mecanizado CNC es más caro que otros procesos y no existen economías de escala. Las piezas mecanizadas transparentes CNC son más robustas que los procesos SLA transparentes y, por lo tanto, se utilizan en más industrias. Sin embargo, el mecanizado CNC requiere más mano de obra y tiempo y, a menudo, es menos económico que el SLA. Además, la estructura de la pieza se vuelve más restringida y para piezas más complejas la única opción es desmontar y pegar la pieza.
Material: PMMA, PC, picosegundo.
Ventajas: Alta resistencia del material y buen rendimiento. Próximo al efecto del producto final.
Desventajas: más caro que otros métodos.
Moldeo por inyección de piezas transparentes.
El moldeo por inyección también se conoce como moldeo por inyección y es un proceso de moldeo por inyección que utiliza moldeo por inyección. Los moldes deben fabricarse antes del moldeo por inyección. La fabricación de moldes es costosa y requiere largos plazos de entrega. Por lo tanto, el moldeo por inyección rara vez se utiliza para prototipos únicos.
Con el desarrollo de la tecnología, el material de aluminio también comenzó a utilizarse en la fabricación de moldes, lo que reduce los costos de producción y mejora el ciclo de producción. La combinación de moldes de aluminio y acero es un servicio de creación rápida de prototipos ampliamente utilizado.
Se pueden utilizar materiales de moldeo por inyección transparentes como PC, PET y PMMA para producir productos transparentes, que pueden adaptarse rápidamente al diseño y fabricarse en varias piezas transparentes según las necesidades. Sin embargo, a menudo ocurren varios defectos en el moldeo por inyección, como marcas de flujo, contracción, etc., que requieren ingenieros más profesionales para resolverlos.
Material: PC, PET, PMMA, etc.
Ventajas: producción rápida y eficiente, alta calidad, similar a las piezas de uso final. Puede elegir entre una variedad de materiales y efectos de superficie, desde estructuras simples hasta estructuras complejas que se pueden moldear por inyección.
Desventajas: tiempos de ciclo largos, alto nivel de conocimiento requerido, no apto para lotes pequeños.
Colada al vacío de piezas transparentes.
El moldeo por inyección al vacío es una excelente opción para la producción de bajo volumen que puede reducir significativamente los presupuestos, aumentar la velocidad de producción y producir piezas con excelentes resultados. La fundición al vacío utiliza moldes de silicona en lugar de costosos moldes de metal, y un molde de silicona puede reproducir y personalizar unas 20 piezas en el color deseado. Sin embargo, el material de moldeo por inyección es poliuretano, por lo que la resistencia no es comparable a la del producto terminado. A menudo se utiliza para prototipos de pantallas o para recubrir varios tipos de dispositivos.
Material: poliuretano tipo PMMA, tipo PC, etc.
Ventajas: Adecuado para producción de lotes pequeños, tiempo de ciclo corto, bajo costo, buen efecto de pieza, posible combinación de colores.
Desventajas: baja resistencia, no apto para producción de gran volumen
Otros metodos
Además de estos procesos, para la producción de piezas también se utilizan el corte por láser y el corte por chorro de agua. Ambos métodos se pueden utilizar para producir piezas, pero son muy caros.
Postprocesamiento de piezas transparentes y translúcidas
Entre los procesos anteriores, las piezas transparentes SLA y las piezas transparentes CNC generalmente requieren procesos de postratamiento como esmerilado, pulido, gaseado, pintura y chorro de arena.
Moler
El rectificado, una técnica de modificación de superficies, es un método de procesamiento en el que las propiedades físicas de la superficie del material se cambian mediante la fricción con objetos rugosos (papel de lija con partículas más duras, etc.), principalmente para lograr una cierta rugosidad superficial. Este proceso se utiliza con mucha frecuencia; El pulido, el gaseado, la pintura y el arenado son los requisitos básicos para el pulido.
Tanto el acabado como el lijado son adecuados para formas complejas. Aunque es difícil obtener objetos completamente transparentes usando este método, con el máximo esfuerzo puedes crear objetos transparentes como el vidrio, como se describió anteriormente.
Pulido y fumigación
El proceso de pulido no puede mejorar la precisión dimensional y geométrica de la pieza. Su principal objetivo es obtener un acabado superficial más liso. El pulido es aplicable a piezas transparentes SLA y piezas acrílicas transparentes CNC. Después del pulido, puede mejorar en gran medida la transparencia y la superficie de las piezas y se usa ampliamente para productos con altos requisitos de apariencia. Las piezas pulidas de PC y PS fabricadas por CNC no logran un efecto más translúcido, y la fumigación con acetona puede lograr un muy buen efecto transparente.
Pintura en aerosol o recubrimiento en aerosol
Hay partes transparentes del faro, hay partes rojas transparentes, hay texturas hermosas y hay varios colores en una parte. De hecho, además de la aplicación masiva del proceso de moldeo por inyección, también existen muchos métodos para lograr estos efectos en la etapa artesanal. El método de pintura con pistola es el más utilizado.
Controlando la posición de la pintura, el color de la pintura y el espesor de la capa de pintura, se pueden lograr diferentes efectos. El recubrimiento por pulverización es una forma rápida y sencilla de aclarar los objetos opacos. Le da al material transparente un brillo difícil de obtener moliendo y puliendo moléculas. Ayuda a ocultar capas y exposición a los rayos UV cuando desea piezas opacas, reflejadas y verdaderamente visibles.
Recubrimiento de resina
Este método se utiliza cuando se necesitan piezas de material muy ligeras y transparentes. Funciona mejor en superficies planas, no en materiales y superficies opacos. Una capa de resina proporciona un acabado muy suave.
En definitiva: simplemente aplica la resina sobre la pieza usando la jeringa y esta absorberá las gotas que caen de la jeringa. La resina cubre todos los rayones e imperfecciones y alisa la superficie. Aplicar una capa lo más fina y densa posible.
colorante
Además de pulir, el teñido también se puede utilizar para limpiar piezas. Principalmente por una apariencia estética. Durante el moldeo, se puede utilizar el autotexturizado para otros aditivos y colorantes. Para colorear, se utilizan técnicas de coloración, teñido, caja de arena y pintura de texturas de piezas mecanizadas CNC. La mayoría de las veces se utilizan colores primarios como el rojo, el verde y el azul, pero también se utilizan otros colores secundarios.
