Las mejores superficies de cama de impresión 3D y métodos de adhesión

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Un componente clave para realizar una buena impresión 3D es conseguir la primera capa correcta. Suena simple, pero conseguir una buena primera capa es producto de varios factores que entran en juego: la temperatura de impresión, la velocidad de impresión, si estás usando un ventilador de refrigeración o si el material del filamento se adhiere bien a la base.

En este artículo nos gustaría centrarnos en uno de los elementos más importantes para conseguir una buena primera capa: la cama de impresión. Repasamos los diferentes tipos de superficies de la cama de impresión, sus ventajas y desventajas, y qué superficie de la cama de impresión combina mejor con cada material de filamento.

¿Por qué es tan importante la cama de impresión?

En la impresión 3D, perfeccionar la primera capa es un paso tan importante que se han escrito guías largas y detalladas al respecto. Pueden salir mal muchas cosas que le impedirán hacer bien la primera capa, lo que la convierte en un buen indicador de qué tan bien irá el resto de la impresión. La primera capa también es un buen momento para solucionar problemas, ya que puedes anticipar los problemas que podrían surgir durante el resto de la impresión sin perder demasiado tiempo ni material de filamento.

Por supuesto, entran en juego varios factores a la hora de intentar conseguir la primera capa perfecta. La elección de la cama de impresión es uno de estos factores. La cama de impresión adecuada debe hacer dos cosas: proporcionar suficiente adherencia para que el material del filamento se adhiera y evitar que se deforme. Una impresión que no se adhiere a la cama de impresión se adherirá al extrusor, lo que dará como resultado una masa inusual de filamento fundido. La deformación ocurre cuando el material en los bordes exteriores de la primera capa se enfría a un ritmo más rápido en comparación con el material en las secciones internas, lo que da como resultado una base deformada.

Esto no quiere decir que conseguir la cama de impresión adecuada sea la solución definitiva a los problemas de la primera capa. Configurar el extrusor a la altura correcta y configurar los valores correctos de temperatura y velocidad de impresión son igualmente importantes. Como le dirán muchos entusiastas experimentados de la impresión 3D, perfeccionar el proceso de impresión 3D implica una interacción compleja de ajustes y ajustes de diferentes configuraciones en su impresora 3D.

¿Aluminio o vidrio?

La mayoría de las impresoras 3D vienen con una superficie de impresión de aluminio o vidrio. Su impresora 3D también puede venir con una opción para calentar la cama. Cualquier combinación de estas configuraciones tiene sus pros y sus contras, como veremos en breve.

En teoría, imprimir sobre aluminio desnudo funciona bien ya que la alta conductividad del aluminio garantiza que se caliente de manera uniforme. Esto significa que la primera capa de la impresión también se calienta de manera uniforme, lo que reduce el riesgo de deformación. El aluminio también es un material relativamente resistente, lo que significa que puede soportar los métodos algo rudos necesarios para separar la impresión de la cama.

El principal inconveniente de utilizar una base de impresión hecha de aluminio es el hecho de que el aluminio se expande mucho a altas temperaturas. Dado que las bases de impresión deben anclarse mediante tornillos al marco de la impresora 3D para crear una superficie estable, la expansión térmica del aluminio generalmente hace que la propia base de impresión se deforme. En la mayoría de los casos, esta deformación es más pronunciada cerca del centro de la cama de impresión, ya que es el punto más probable de falla. Como te dicen muchas guías sobre impresión 3D, una plataforma de impresión que no está nivelada es una mala noticia. No importa qué método de adhesión utilice, será muy difícil hacer que un material de filamento se adhiera a una base de impresión irregular.

Por otro lado, la impresión sobre una mesa de impresión de vidrio compensa las desventajas de la impresión sobre aluminio. El vidrio no es un material que se expanda tanto cuando se calienta, y esta falta de expansión térmica significa que una cama de impresión de vidrio permanecerá nivelada incluso a altas temperaturas.

Sin embargo, el vidrio es un material frágil que tiene una mayor probabilidad de romperse cuando se intenta quitar agresivamente una impresión terminada. Usar una cama de impresión de vidrio significa prácticamente tener que reemplazarla aproximadamente cada varios meses.

Otro problema potencial con el vidrio es el hecho de que no es conductor como el aluminio, lo que resulta en una distribución del calor que no es tan uniforme. Cuando utilice una cama de impresión de vidrio calentada, probablemente pueda esperar que algunas áreas estén más calientes que otras. Si no se controla, este calentamiento desigual puede provocar problemas de deformación.

¿Debería utilizar una cama con calefacción?

Toda esta charla sobre camas con calefacción puede hacer que te preguntes: ¿cuál es el problema con las camas con calefacción de todos modos? Hoy en día, la mayoría de las impresoras 3D de escritorio cuentan con dispositivos para calentar la base de impresión porque es una de las formas más efectivas de evitar la deformación de la primera capa. El concepto de cama calentada funciona manteniendo el material del filamento uniformemente caliente, evitando el enfriamiento desigual que provoca la deformación.

El ajuste óptimo de la temperatura de una cama de impresión está determinado en gran medida por el material del filamento. Lo ideal es establecer la temperatura de la cama de impresión en o ligeramente por encima de la temperatura a la que el material se vuelve maleable (o lo que se conoce como temperatura de deflexión del calor). Este valor difiere para cada material de filamento. Por ejemplo, generalmente se recomienda una temperatura de 50 a 60 °C para PLA, mientras que para ABS se recomienda un ajuste mucho más alto, de 100 a 110 °C.

No existe una solución única cuando se trata de utilizar una cama de impresión calefactada. Algunos materiales de filamentos tienen muy poca tendencia a deformarse, como el PLA, en las condiciones adecuadas, y es posible que no sea necesario imprimirlos en una cama caliente. Sin embargo, utilizar una impresora 3D sin una cama caliente limita seriamente sus opciones en términos de material de filamento. Si está indeciso entre comprar una impresora más barata sin base calefactable o comprar un modelo un poco más caro con base calefactable, le recomendamos encarecidamente adquirir el modelo un poco más caro.

El único inconveniente importante de utilizar una cama de impresión calentada es la energía adicional que consume durante la impresión. La impresión 3D ya es un proceso que consume mucha energía; basta con mantener el motor del extrusor en funcionamiento y mantener la temperatura de la boquilla durante varias horas para una sola impresión. Agregar el requisito de mantener una gran superficie a alta temperatura aumenta significativamente el requerimiento de energía de toda esta actividad. Instalar una carcasa para su impresora 3D es una manera fácil de mantener los componentes calientes, lo que reduce el consumo de energía de todos los elementos calefactores.

Métodos comunes de adhesión al lecho

Para la mayoría de las aplicaciones de impresión, imprimir en la plataforma de impresión desnuda simplemente no es suficiente. No basta con calentar la base de impresión, sino que hay que proporcionar una superficie a la que se adhiera el filamento. Afortunadamente, hay varias formas de hacerlo.

Una forma rápida y sencilla de mejorar la adherencia a la cama es utilizar materiales que se puedan encontrar fácilmente en una tienda de materiales de arte. Las barras de pegamento, como las que se utilizan en proyectos típicos de arte y manualidades, se pueden aplicar sobre una cama calentada de vidrio y han demostrado funcionar bien con ABS. Para el PLA, un método comúnmente utilizado para la adhesión a la base es utilizar laca para el cabello sobre una superficie de vidrio. Debido al método de aplicación de la laca para el cabello, solo toma unos segundos aplicar una capa delgada y uniforme que se desprende fácilmente una vez completada la impresión.

Si esos métodos de adhesión aún no funcionan lo suficientemente bien, puedes subir un nivel más y usar cinta de pintor azul estándar. Hemos descubierto que una capa de cinta de pintor funciona muy bien con el ABS e incluso se puede usar en combinación con la barra de pegamento para un método de adhesión a prueba de fallos.

Un método de adhesión que funciona especialmente bien para el ABS es la lechada o el jugo de ABS. Se trata básicamente de un pegamento que se elabora fundiendo un pequeño trozo de ABS en acetona, lo que da como resultado un material espeso y turbio. Una fina capa de esta suspensión de ABS sobre cualquier lecho de impresión calentado funciona muy bien con el ABS como material de filamento. La desventaja de utilizar esto es el tiempo y el esfuerzo necesarios para preparar la suspensión de ABS.

Para PLA, encontramos que usar cinta Kapton funciona mejor que la cinta de pintor azul. La cinta Kapton se usa comúnmente aplicando una sola capa sobre la cama de vidrio calentada que cubre toda el área de impresión. El PLA se adhiere muy bien a la cinta Kapton, pero es posible que tengas que reemplazar la capa de cinta para cada uso. Es bastante tedioso pero ofrece excelentes resultados.

Para una solución algo más costosa pero infalible, puede usar una capa de BuildTak sobre su cama de impresión calentada. BuildTak viene en una variedad de formas y tamaños, por lo que seguramente encontrará uno que se ajuste perfectamente a su plataforma de impresión. También se pueden usar en combinación con pegamento en barra o laca para el cabello para crear una superficie adhesiva aún más confiable. Aunque las superficies BuildTak pueden ser bastante costosas en comparación con las otras alternativas enumeradas anteriormente, cada superficie BuildTak se puede usar varias veces siempre que tenga cuidado de no imprimir en el mismo lugar todo el tiempo y de limpiarla después de cada uso.

¿Qué cama de impresión debo utilizar?

En resumen: ¿Es necesaria una cama con calefacción? Absolutamente. ¿Debo elegir una cama de impresión de aluminio o vidrio? Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, pero el punto más importante es que no debe imprimir sobre la superficie desnuda de la cama de impresión si desea que el material del filamento se adhiera. Teniendo en cuenta todos los factores, recomendamos utilizar una superficie de impresión de vidrio de borosilicato calentada para evitar problemas de nivelación, aunque reconocemos que será necesario un método de adhesión a la base.

La elección de un método de adhesión a la base dependerá de su presupuesto, el filamento con el que esté trabajando y el tiempo y esfuerzo que esté dispuesto a dedicar. Cada método de adhesión tiene su propio conjunto de ventajas y desventajas, como resumimos útilmente a continuación.

Método de adhesión a la cama Funciona mejor con Ventajas Desventajas
barra de pegamento ABS, nailon – Barato

– Fácil de aplicar

– Difícil de limpiar la cama de impresión.

– Puede ser bastante complicado

laca para el cabello PLA, PETG, ASA – Barato

– Rápido y fácil de aplicar

– Produce una capa fina y uniforme.

– Otras partes de la impresora 3D (cojinetes, tornillos) pueden rociarse accidentalmente
Pegamento ABS ABS, ASA – Funciona excepcionalmente bien con ABS – Preparar la suspensión de ABS requerirá algo de tiempo y esfuerzo adicional
Cinta de pintor azul ABS, PETG, TPU – Barato

– Fácil de aplicar y remover

– No muy duradero

– Puede que sea necesario volver a aplicarlo después de cada uso.

cinta Kapton PLA, TPU, ASA, CADERAS – Más duradera que la cinta de pintor azul.

– Produce una superficie uniforme en la primera capa.

– Aplicación difícil

– Puede que sea necesario volver a aplicarlo después de cada uso.

ConstruirTak Cualquier – Proporciona una adhesión muy fiable

– Puede ser usado múltiples veces

– Fácil de lavar con agua y jabón

– Caro

– Puede funcionar demasiado bien; las impresiones pueden ser difíciles de eliminar

Conclusiones

Obtener la primera capa correcta es solo una de las habilidades esenciales necesarias para perfeccionar el proceso de impresión 3D y elegir la base de impresión adecuada es un ingrediente vital para este paso. Una buena cama de impresión no sólo garantiza que la primera capa de la impresión se adhiera a la superficie, sino que también reduce las deformaciones y las deformaciones.

Una cama de impresión calefactada se ha convertido en una necesidad absoluta, ya que abre la posibilidad de trabajar con varios tipos de filamentos. La mayoría de las impresoras 3D vienen con bases de impresión de aluminio o vidrio, cada una de las cuales tiene sus ventajas y desventajas. Sin embargo, el punto sigue siendo que probablemente tendrá que utilizar un método de adhesión adicional para asegurarse de que la primera capa se adhiera a la base de impresión.

Se encuentran disponibles una variedad de métodos de adhesión al lecho. Su kilometraje puede variar según el precio, el tiempo y el esfuerzo necesarios y el filamento con el que esté trabajando. Tenga en cuenta que cada método tiene aplicaciones con las que funciona mejor y probablemente tendrá que cambiarlas de vez en cuando. Esto realmente no es tan malo: amplía sus habilidades, lo que significa que estará listo para proyectos de impresión 3D más desafiantes.

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