Cama calefactada con impresión 3D

Publicado el 31 de agosto de 2017

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La impresión 3D ha hecho posible la creación de modelos y estructuras extremadamente detallados a precios mucho más rápidos y asequibles. Pero se deben tomar ciertas precauciones al usar la impresora para garantizar que la pieza que se imprime se adhiera estrictamente a las especificaciones deseadas.

Una de las mayores complicaciones que hay que tener en cuenta se relaciona con el rápido calentamiento y enfriamiento de las piezas impresas en 3D durante su creación. Si las piezas no se enfrían de manera adecuada, se puede producir deformación, donde la forma de una pieza se deforma.

Camas calefactadas

Para abordar este problema se diseñó la cama caliente de la impresora 3D. Una cama calentada permite al usuario controlar la temperatura del proceso de impresión y la fase de enfriamiento posterior. Reduce la temperatura entre el filamento y la cama para proporcionar una mejor adherencia.

Un tipo común de cama caliente utiliza placas de circuitos (PCB) como elementos calefactores. Si bien este tipo de impresoras son más baratas de comprar, no están diseñadas específicamente para funcionar como elementos calefactores para el complejo proceso de impresión 3D. Una desventaja de utilizar este tipo de lechos calentados es que, dado que los PCB están hechos de tiras de aluminio y cobre, pueden deformarse con el tiempo después de ser sometidos continuamente a calor.

Otro problema con el uso de camas calentadas con PCB es que tardan mucho en calentarse antes de estar listas para su uso. Si desea acelerar el proceso de calentamiento, deberá comprar una fuente de alimentación físicamente más grande para la cama.

Otro tipo de cama calefactora utiliza un elemento calefactor que encapsula silicona AC. En este tipo de máquinas, el elemento calentado se coloca entre piezas de vidrio y un aislante térmico. De esta manera, se minimiza la fuga de calor, mientras que se entrega el máximo calor a la superficie de impresión, lo que crea una cama caliente mucho más eficiente.

Estas camas calefactables consumen menos electricidad para su funcionamiento. Además, dado que han sido diseñadas específicamente para usarse como camas térmicas, tienen una vida útil esperada más larga además de ser más portátiles. Este tipo de cama caliente es más cara, pero vale la pena comprarla si planeas tener una larga relación con tu impresora 3D.

Cómo funcionan las camas con calefacción

Cuando el plástico extruido sale de la boquilla de la impresora, comienza a enfriarse. Durante ese proceso de enfriamiento, también se contrae de tamaño, y es durante la contracción que la pieza puede volverse desigual y deformada, ya que el enfriamiento puede ocurrir a diferentes velocidades en diferentes puntos de la superficie de la pieza.

La cama calentada garantiza que la pieza impresa se mantenga caliente durante todo el proceso de impresión para permitir una contracción más uniforme una vez que se enfríe por debajo de su punto de fusión. En definitiva, la cama calefactable cumple dos funciones:

  • Aumenta la energía superficial de la cama de impresión. Esto mejora la fuerza de unión en la capa superior.
  • Mantiene la parte inferior lo suficientemente caliente para eliminar el riesgo de deformación en el resto de la impresión. La cama lleva a cabo un delicado acto de equilibrio al enfriar el plástico sin enfriarlo demasiado.
  • La parte extrusora de la impresora deposita plástico fundido en el lecho receptor mientras suministra un cierto grado de calor. La temperatura de la cama térmica debe estar por debajo del punto de vidrio para garantizar que la impresión se enfríe hasta convertirse en un sólido. Mucho depende del sensor de temperatura de la cama térmica para obtener el calor necesario que se debe suministrar de forma adecuada. Es necesario realizar una cierta cantidad de prueba y error antes de poder llegar a la calibración correcta que coincida con la configuración de la impresora y el filamento.

    Uso adecuado

    Si bien las camas calientes son muy útiles para producir piezas impresas en 3D sin deformaciones, deben usarse con cuidado para evitar lesiones y para que la cama funcione sin problemas. Recuerde siempre que la cama caliente se calienta a temperaturas muy altas y el contacto de la cama con la piel desnuda en este estado puede provocar quemaduras graves.

    Otro problema puede ocurrir si las patas de la cama están desiguales o si la cama se mantiene sobre una superficie irregular. Cualquiera de estos problemas puede dar lugar a piezas 3D con una forma imperfecta, lo que en última instancia anula el propósito mismo de la cama.

    Si es posible, compre una impresora 3D con cama caliente incluida en el paquete. Estas combinaciones de impresoras y camas funcionan armoniosamente juntas, mientras que comprar una cama por separado podría provocar que los dos dispositivos no encajen con respecto a sus gradientes de temperatura.

    Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro para la seguridad contra incendios.