Recocido (Annealing): qué es, cómo funciona y para qué sirve

El término annealing, traducido como recocido, designa un tratamiento térmico utilizado para modificar las propiedades físicas y mecánicas de un material.
Desde los metales hasta los polímeros, pasando por las piezas impresas en 3D, el recocido es un paso esencial para mejorar la resistencia, la ductilidad y la estabilidad dimensional.

En esta guía veremos qué es el recocido, cómo funciona el proceso de annealing y qué ventajas ofrece en las aplicaciones industriales y de fabricación aditiva.

Qué es el recocido en polímeros impresos en 3D

Se trata de un tratamiento térmico controlado que consta de tres fases:

1. Calentamiento por debajo del punto de fusión

2. Mantenimiento (soak) para permitir la relajación de tensiones y, en los materiales semicristalinos, el aumento de la cristalinidad

3. Enfriamiento controlado, lento y uniforme, para evitar nuevas tensiones

Efectos esperados:

• Menor deformación o warping

• Mayor rigidez y resistencia a la fatiga

• Estabilidad dimensional a lo largo del tiempo

• Posible aumento de la temperatura de servicio en polímeros semicristalinos

Cuándo conviene aplicar el annealing

• Componentes funcionales expuestos a cargas repetidas o al calor
• Piezas acopladas o con tolerancias estrechas que deben mantener su estabilidad
• Polímeros de altas prestaciones o semicristalinos
• Pre-series y pequeñas producciones para acercar el comportamiento al “uso final”

Nota: el recocido no sustituye un buen diseño (espesores, refuerzos, orientación o estrategia de impresión); lo complementa.

Cómo funciona el proceso de recocido

El proceso de annealing varía según el material tratado, pero el principio general es el mismo.

1. Calentamiento

El material se lleva a una temperatura específica (por debajo de su punto de fusión) que permite la movilidad atómica sin fundir la estructura.
Ejemplos:

• Aceros: 500–900 °C

• Aluminio: 300–500 °C

• Polímeros (impresión 3D): 70–150 °C

2. Mantenimiento (soak)

La temperatura se mantiene durante un tiempo suficiente para permitir la difusión atómica y la redistribución de tensiones.
Este tiempo depende del tipo de material y del espesor de la pieza.

3. Enfriamiento controlado

El enfriamiento debe ser lento y uniforme para evitar nuevas tensiones internas. En algunos casos se realiza en horno cerrado o en atmósfera controlada (aire, gas inerte, aceite).

Tipos de recocido

Existen distintas modalidades de annealing, cada una con un propósito específico:

• Recocido completo – devuelve el metal a su estado original tras grandes deformaciones.

• Recocido de alivio de tensiones – elimina tensiones residuales generadas por soldaduras o mecanizados.

• Recocido isotérmico – utiliza un enfriamiento gradual a temperatura constante para obtener una microestructura uniforme.

• Recocido de trabajabilidad (parcial) – mejora la ductilidad antes de posteriores operaciones.

• Recocido de polímeros (recocido plástico) – incrementa la cristalinidad y la estabilidad dimensional en materiales impresos en 3D.

Principales ventajas del recocido

El tratamiento de recocido ofrece varias ventajas, tanto para metales como para polímeros:

Limitaciones y precauciones

• Posibles microvariaciones dimensionales: se recomiendan muestras para cotas críticas

• Cambios estéticos en algunos polímeros

• Ciclos más largos en comparación con el estado “as-printed”

• Riesgo de deformación sin fixtures adecuados: se aconsejan perfiles controlados

• Compatibilidad material-tecnología: no todos los polímeros o resinas se benefician por igual

Annealing en la impresión 3D

En los últimos años, el recocido se ha convertido en un paso esencial dentro de la impresión 3D para mejorar las prestaciones de las piezas fabricadas en materiales termoplásticos.
Durante la impresión, las capas se depositan y enfrían de forma irregular, generando tensiones internas y microvacíos.

El proceso de annealing en impresión 3D permite aliviar esas tensiones y optimizar las propiedades mecánicas.

Cómo funciona el recocido en impresión 3D

1. La pieza impresa se calienta hasta una temperatura cercana a la transición vítrea (Tg).

2. La temperatura se mantiene constante durante un tiempo determinado (de 30 minutos a varias horas).

3. Se deja enfriar lentamente en el horno apagado o en ambiente controlado.

Enfoque en materiales de altas prestaciones

PEEK y PEI/ULTEM (FDM)

• ↑ Cristalinidad y estabilidad microestructural
• ↑ Resistencia mecánica y a la fatiga
• ↓ Deformaciones en servicio

Materiales y rangos térmicos típicos

En Weerg utilizamos perfiles certificados para cada material y tecnología.

FAQ sobre Annealing

¿El recocido cambia las dimensiones de una pieza impresa en 3D?
Pueden producirse microvariaciones. En Weerg compensamos mediante perfiles y fixtures específicos; para cotas críticas recomendamos una muestra previa a la producción.

¿Cuánto dura un ciclo de recocido?
Depende del material, la tecnología y el espesor: suele durar entre 30 minutos y varias horas, incluyendo las fases de calentamiento y enfriamiento.

¿Es compatible con otros acabados?
Sí. Generalmente se realiza antes de los acabados estéticos (como arenado o pintura) para no alterar su efecto.

Conclusión

El annealing o recocido es un proceso clave para mejorar la calidad tanto de los materiales metálicos como de los plásticos.
En materiales de altas prestaciones como PEEK y ULTEM puede marcar la diferencia para obtener resultados repetibles y aptos para uso industrial.

El PEEK recocido, en particular, se destaca como uno de los materiales más avanzados y eficientes, ideal para quienes buscan precisión, resistencia y fiabilidad a largo plazo.

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