El policarbonato (PC) es un plástico de alta temperatura que se usa ampliamente por su resistencia y otras propiedades mecánicas. Cada fabricante tiene su propia mezcla que puede resultar en diferentes temperaturas de impresión y resistencia, por lo que debe tener en cuenta que puede obtener resultados muy diferentes de diferentes marcas. Algunos incluso tienen mezclas con otros termoplásticos pero generalmente los requisitos son similares y deben imprimirse desde 260 ° C hasta 315 ° C.
La Ender 3 de serie no está preparada para soportar las temperaturas necesarias para imprimir correctamente en PC. Si lo intenta, puede dañar la máquina de forma permanente y presentar graves riesgos para la salud.
Es posible imprimir policarbonato en una Ender 3, pero no sin algunas actualizaciones. Hotend debe ser totalmente metálico, el sensor de temperatura debe estar preparado para altas temperaturas y algunas temperaturas máximas del firmware deben modificarse. Debería considerar también agregar un recinto y una caja seca.
¿Qué actualizaciones se necesitan para imprimir policarbonato en una Ender 3?
Vale la pena señalar que todas las actualizaciones que enumero aquí también son necesarias para imprimir Nylon, ya que estos son filamentos bastante similares, al menos en lo que respecta a la impresión. Básicamente, actualizar la impresora para poder imprimir con una significa que podrá imprimir con ambas.
Aquí hay una lista con todas las actualizaciones y dónde puede obtenerlas. (también necesita hacer algunos ajustes, etc., y podrá encontrar todo esto más adelante en la publicación):
Hot End totalmente metálico
Hot End totalmente metálico MicroSwiss.
La configuración original viene con un tubo Bowden de PTFE que se extiende hasta el extremo del hotend tocando la boquilla. Como el PTFE tiene un coeficiente de fricción bajo, esta es una forma económica de evitar que el plástico fundido se adhiera a las paredes y evitar la obstrucción del hotend. La desventaja es que el tubo a veces puede dejar un espacio donde el plástico puede crear un tapón y atascar el filamento.
A 260 ° C, el PTFE comienza a descomponerse y libera sustancias químicas desagradables que presentan graves riesgos para la salud. Una solución a este problema es utilizar un hotend totalmente metálico. Esto significa que ahora el tubo Bowden solo sube al disipador de calor del hotend donde las temperaturas están dentro del rango de trabajo del PTFE.
Existe una amplia variedad de hotends totalmente metálicos para elegir, pero debe considerar algunas cosas al comprar uno. Probablemente encontrará algunos realmente baratos, pero generalmente no vienen con documentación o instrucciones para el montaje y montaje y puede encontrar muchos problemas si no sabe lo que está haciendo. La calidad de construcción es realmente importante, especialmente el acabado de la superficie interior. Un mal mecanizado puede provocar obstrucciones y una experiencia de impresión difícil. Las grandes marcas suelen ser más caras, pero se enfocan en la calidad y en hacer mejores productos, algunas incluso tienen recubrimientos especiales que reducen la fricción en el interior que mejoran la confiabilidad y facilidad de uso.
Cosas a tener en cuenta:
- El montaje debe ser compatible con su configuración.
- Asegúrese de comprar un hotend totalmente metálico porque algunos vendedores comercializarán sus productos como «totalmente metálicos» pero utilizarán revestimientos de PTFE en el interior para reducir costes.
- Si puedes gastar un poco más, suelo recomendar comprar hotends de marcas conocidas como E3d, Microswiss o Slice Engineering. Un mejor acabado de la superficie le permitirá imprimir con menos obstrucciones.
Sensor de temperatura
El termistor estándar no puede medir con precisión las altas temperaturas necesarias para imprimir policarbonato.
Hay tres opciones principales; un termistor de alta temperatura (la solución más simple y barata), un termopar tipo K con una placa de ruptura y una resistencia térmica PT1000. No es posible conectar el termopar a la placa base de serie, por lo que si desea seguir esa ruta, debe actualizar a una placa con más pines IO.
La forma más sencilla es actualizar el termistor. El nuevo tendrá los mismos dos cables para enrutar y conectar, por lo que solo será necesario un cambio de firmware aparte de la instalación física.
Actualización de firmware
Las actualizaciones en los sensores de temperatura y hotend necesitan algunos cambios en el firmware para que funcionen correctamente. Primero, deberá cambiar el límite de temperatura máxima del hotend por encima de 315 ° C, según la configuración que tenga. El firmware original limita la temperatura para evitar que se queme el tubo de PTFE. Después de eliminar este riesgo mediante la actualización a un hotend totalmente metálico, el límite se puede cambiar a un número mayor.
Tenga en cuenta las limitaciones del sensor de temperatura u otros componentes al elegir el nuevo límite de temperatura máxima.
Otro cambio que debe hacer es ajustar la configuración del sensor de temperatura. Cada sensor de temperatura tiene sus propias constantes que determinan la lectura correcta. Es posible que necesite algo de experiencia y conocimientos para hacer esto, según la placa y el firmware que esté ejecutando. Los archivos de configuración suelen tener ajustes preestablecidos para los sensores más comunes.
Elegir uno de la lista preestablecida en su firmware le ahorrará muchos problemas, especialmente si es nuevo en el tema.
Sintonización de PID
report this adLa impresora controla la temperatura del hotend con un algoritmo que se llama control PID o Proporcional-Integral-Derivado. Se deben elegir tres valores, cada uno de ellos hace que el sistema responda de manera diferente. Afortunadamente, la mayoría de firmware puede calibrar estos valores con el ajuste automático de PID.
El sistema ejecuta una serie de ciclos de calentamiento y enfriamiento a una temperatura establecida para determinar Kp, Ki y Kd. La temperatura a la que se ejecute el ajuste automático de PID será aquella para la que la máquina tendrá el control más preciso.
Esto debe realizarse siempre que haya un cambio de hardware en el sistema, como un cambio en el hotend o un gabinete. El firmware estándar está calibrado alrededor de 210 ° C para el hotend estándar, por lo que la impresora no podrá controlar realmente la temperatura del nuevo hotend a 300 ° C hasta que ejecute el ciclo y configure los parámetros.
Superficie de impresión y pegamentos
La adhesión a la cama es especialmente importante cuando se imprime con PC. El uso de pegamento de PVA, laca para el cabello y otros pegamentos diseñados específicamente para la adhesión al lecho son imprescindibles no solo para obtener una buena adhesión, sino también para usar como capa de separación para liberar la pieza después de la impresión. Las láminas de PEI pueden dañarse si no se utiliza una capa de separación.
Una buena recomendación es utilizar Garolite como superficie de impresión. Está compuesto por una serie de capas de tela de fibra de vidrio en resina. Puede colocar una sábana con clips sobre la cama de almacenamiento. Si bien la superficie se degradará un poco con cada impresión, obtendrá dos lados por hoja. Otros han informado que han tenido éxito con láminas de policarbonato como cama de impresión. Asegúrate de usar algún tipo de capa de separación porque de lo contrario terminarás con la pieza sólidamente fusionada a la cama.
La calibración de la primera capa debe ser perfecta para imprimir con PC. Asegúrese de dominar otros filamentos simples como PLA antes de comenzar a imprimir con policarbonato.
También es recomendable utilizar un sistema de nivelación automática de la cama, como BLTouch, para asegurarse de que la primera capa siempre salga perfecta.
Recinto
El policarbonato tiende a deformarse y deslaminarse cuando se imprime al aire libre, por lo que recomiendo encarecidamente tener una carcasa para mantener una temperatura ambiente cálida y constante alrededor de la impresora. Los polímeros más comunes utilizados para la impresión, como PLA o PETG, son fáciles de imprimir al aire libre y requieren mucho enfriamiento para colocar la nueva capa en su lugar. Con la PC, las cosas se complican un poco más porque aparecen tensiones en el modelo cuando el plástico fundido se solidifica y se contrae. La delaminación ocurre cuando las capas no se fusionan por completo y se separan haciendo que la impresión falle.
Tener un gabinete no eliminará estos problemas pero los reducirá significativamente. Los impresores más profesionales utilizan una cámara calentada activa para imprimir y obtener buenos resultados. Si tuviera que calentar activamente la carcasa, no es aconsejable calentar activamente el interior más allá de 50 ° C-60 ° C. Como los motores, los sistemas deslizantes y la electrónica no están preparados para soportar tales temperaturas ambientales, se degradarán muy rápidamente y se dañarán permanentemente.
Secador de filamentos y caja seca
La PC es muy higroscópica, lo que significa que absorbe la humedad del aire. La exposición al aire libre por tan solo un par de horas, dependiendo de la humedad relativa, puede resultar en impresiones de mala calidad. El encordado aumenta considerablemente y la resistencia se puede reducir con filamento húmedo. El agua dentro del filamento forma burbujas cuando pasa a través del extrusor haciendo un chasquido y dejando agujeros notables en la pieza. Las impresiones resultan opacas y con mala calidad superficial. Esto se nota mucho cuando se intenta imprimir piezas transparentes o cuando se busca obtener buenas propiedades ópticas.
Tener un secador de filamentos aumentará sus posibilidades de éxito al intentar imprimir con una PC. Las secadoras usan calor lento y un ventilador para soplar aire seco en el carrete. Los deshidratadores de alimentos también son una buena opción, solo utilícelos exclusivamente para filamentos. En realidad, algunos secadores de filamentos comerciales se denominan deshidratadores de alimentos.
Si no quieres gastar en un secador de filamentos también puedes utilizar un horno convencional a baja temperatura o incluso crear un deshidratador con tu cama de impresión y una caja de cartón.
También debe considerar el uso de cajas secas para imprimir y almacenar el filamento. Las cajas secas son recipientes herméticos que tienen gel de sílice y, a veces, un elemento calefactor para mantener seco su contenido. Algunos incluso incluyen termohigrómetros para darle una lectura de la temperatura y la humedad relativa del interior.
Las cámaras de vacío también son una excelente manera de almacenar filamento. Algunos secadores comerciales utilizan una combinación de calor y vacío para eliminar la humedad de los carretes de polímeros higroscópicos.
¿Configuración ideal de la cortadora al imprimir policarbonato en una Ender 3?
- Temperatura de la extrusorae: 260 ° C – 315 ° C
- (La temperatura de extrusión varía entre las marcas y mezclas de filamentos, así que consulte las recomendaciones de los fabricantes y pruébela en su máquina con incrementos de 5 ° C hasta que obtenga los mejores resultados)
- Temperatura de la cama: 100-150 ° C
- Ventilador de enfriamiento de capa: apagado
- Los ajustes de retracción deben ajustarse al mínimo posible
¿Puede la Ender 3 imprimir nailon?
La mayoría de las recomendaciones que se aplican al policarbonato también se aplican al nailon. El nailon también es un plástico de alta temperatura, pero se puede imprimir a temperaturas más bajas que la PC. Todas las actualizaciones de hardware mencionadas en este artículo son necesarias para imprimir Nylon correctamente.
¿Ajustes ideales de la cortadora al imprimir nailon en una Ender 3?
- Temperatura de la extrusora: 240 ° C – 270 ° C. (La temperatura de extrusión varía entre las marcas y mezclas de filamentos, así que consulte las recomendaciones de los fabricantes y pruébela en su máquina con incrementos de 5 ° C hasta que obtenga los mejores resultados)
- Temperatura de la cama: 50-90 ° C
- Ventilador de enfriamiento de capa: apagado
Cómo mejorar la adherencia al lecho
Dado que tanto el policarbonato como el nailon se imprimen a temperaturas realmente altas, son mucho más propensos a deformarse si se enfrían demasiado rápido que los filamentos como el PLA. Aunque ya mencioné que debería obtener un gabinete, aquí hay un consejo realmente útil que no requiere que salga a comprar equipo adicional y que funciona muy bien.
Existe este estudio que se realizó sobre cómo la temperatura del lecho afectó la adhesión, y la conclusión es esta; “Este estudio muestra un aumento significativo en las fuerzas de adhesión cuando se imprimen piezas a una temperatura del lecho ligeramente superior a la temperatura de transición vítrea del material de impresión”.
¿Qué significa esto? Básicamente, si sus impresiones se deforman o se desprenden de la cama, debe averiguar cuál es la temperatura de transición vítrea de su filamento (PLA es 60 ° C, PETG 80 ° C, ABS, 100 ° C, etc.), y ajuste la temperatura del lecho ligeramente por encima de ella.
Conclusión
Es posible imprimir algunos plásticos de alta temperatura en una ender 3 si realiza algunas actualizaciones. Tenga en cuenta que se requieren algunos conocimientos técnicos para realizar la mayoría de las actualizaciones necesarias. Existe una gran comunidad que usa impresoras Ender 3 y comparte sus experiencias para que con esta guía pueda saber qué buscar.
Consulte mis otros artículos sobre cómo actualizar o modificar su impresora Ender 3.