Acolchado en impresiones 3D: qué lo causa y cómo evitarlo

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La impresión 3D puede ser un proceso desafiante y, a veces, frustrante, de resolución constante de problemas. Diferentes filamentos y condiciones de impresión pueden producir resultados inesperados, y obtener la impresión perfecta puede requerir una serie de pequeños ajustes aquí y allá.

Uno de los problemas más comunes que encuentran los profesionales y entusiastas de la impresión 3D es el acolchado. Incluso si no está familiarizado con el término, probablemente haya visto signos de ello: una superficie superior irregular con huecos, protuberancias o bordes inesperadamente ásperos. ¿Qué causa este problema y cómo se puede evitar?

¿Qué causa las almohadas?

La razón por la que el acolchado puede ser un problema particularmente frustrante es que sólo aparece cuando se está imprimiendo la capa superior; en otras palabras, cuando la impresión siempre está completa. Con tantas horas de trabajo potencialmente desperdiciadas, el uso de almohadas es un problema que vale la pena anticipar y comprender para poder tomar las precauciones necesarias para evitarlo. ¿Qué causa las almohadas de todos modos?

1. Deformación de la capa superior

El principal culpable del acolchado es un fenómeno que debería resultarle familiar a cualquiera que haya incursionado en la impresión 3D: la deformación. En este caso, es la deformación de la capa superior la que provoca la deformación. La razón de la distribución desigual del material de filamento en la capa superior es que tiende a arrastrarse alrededor de la capa de relleno que se encuentra justo debajo. A veces, la deformación puede llegar a ser tan grave que se forman espacios en la capa superior, revelando agujeros que llegan hasta la capa inferior.

2. Filamentos de alta temperatura

Dado que el acolchado es principalmente un problema de deformación, es lógico que se vuelva aún más pronunciado al imprimir con filamentos de alta temperatura. El ABS y el nailon son los dos filamentos problemáticos más habituales a este respecto. La gran caída de temperatura cuando se extruyen estos filamentos hace que la deformación sea más pronunciada, un problema con el que probablemente hayas tenido que lidiar en la primera capa de la impresión.

Por un lado, es irritante tener que seguir lidiando con la deformación cuando la impresión está casi terminada. Por otro lado, esto sólo significa que estás más preparado para afrontar el mismo problema.

3. Filamentos blandos

Los filamentos blandos, como el TPU, también tienen una mayor tendencia a tener problemas de acolchado, a pesar de imprimirse a temperaturas más bajas. Esto es principalmente un problema de que la capa superior no desarrolla suficiente rigidez para mantener su forma y evitar deformaciones.

Consejos para solucionar el problema del acolchado

Conociendo las causas de las almohadas, evitar el problema por completo parece mucho más sencillo. Hay varias soluciones que puede probar y es posible que necesite una combinación de estos métodos para asegurarse de que sus impresiones no se arruinen en la recta final.

1. Aumentar el relleno

La forma más sencilla de resolver el problema del acolchado es simplemente aumentar la configuración de relleno, creando efectivamente menos espacios entre las capas sólidas donde la capa superior puede deformarse. Una estructura de relleno más densa también proporciona un soporte más robusto para la capa superior, lo que evita que cualquier material de filamento se hunda antes de desarrollar rigidez.

Para la mayoría de las impresiones, generalmente se recomienda una configuración de relleno inicial del 12% para la mayoría de las construcciones. Si se trata de filamentos problemáticos como ABS o TPU, es posible que desee aumentarlo hasta un máximo del 25%.

Hay un par de consecuencias al tomar esta ruta “fácil”: inevitablemente usarás más filamento y tu impresión tardará mucho más en finalizar. Sin embargo, estos inconvenientes pueden justificarse fácilmente si se pueden evitar costosos rechazos realizando la configuración correcta desde la primera vez. Sin embargo, muchos profesionales de la impresión 3D todavía consideran esta solución como el último recurso.

2. Aumente el grosor de la capa superior.

Otra solución rápida es simplemente aumentar el grosor de la capa superior de la impresión, hasta cinco o seis veces más que las otras capas. Esto funciona porque una capa más gruesa proporciona una mejor resistencia al estrés mecánico debido al enfriamiento, evitando así la deformación. De hecho, esta es una técnica que también se aplica a cualquier problema de deformación de la primera capa.

Obviamente, una capa más gruesa consume más material de filamento, pero esta es una opción mucho más conservadora que aumentar la configuración de relleno. Sin embargo, no tiene el mismo nivel de certeza y es posible que tengas que jugar un poco con la configuración para encontrar la altura de capa perfecta.

3. Aumentar el enfriamiento

El problema del acolchado se puede evitar fácilmente si la capa superior puede desarrollar rigidez lo más rápido posible. La solución es bastante simple: asegúrese de que la configuración del ventilador de refrigeración esté configurada al máximo cuando imprima la capa superior. En algunos casos, el ventilador de refrigeración de la impresora puede no ser suficiente, por lo que algunos profesionales tienen que recurrir al uso de ventiladores de escritorio para evitar el acolchado.

4. Menor temperatura y velocidad de impresión

Esta es probablemente la solución más compleja que puede adoptar para solucionar cualquier problema de almohada. Al disminuir la temperatura de impresión al mínimo posible para permitir que el filamento se extruya, se reduce el estrés térmico del material a medida que se enfría y permite que se vuelva rígido un poco más rápido.

Este doble golpe debería ser más que suficiente para evitar el acolchado, aunque deberá tener en cuenta que también deberá ajustar la velocidad de impresión de la capa superior para que coincida con la temperatura de impresión más baja. De lo contrario, es probable que se produzcan problemas de extrusión. No querrás tener que lidiar con una boquilla obstruida cuando la impresión esté a punto de terminar.

Reducir la temperatura de impresión puede provocar problemas de adhesión de las capas, pero esto no debería ser un gran problema si solo lo haces con la capa superior.

5. Ajuste la separación del cabezal de impresión

Esta es una especie de solución poco convencional, pero puede aumentar la distancia de separación del cabezal de impresión de la plataforma de construcción cuando llegue el momento de imprimir la capa superior. Esto ayuda a que la capa superior se enfríe más rápido al alejarse de la boquilla caliente y darle al filamento más tiempo para perder algo de calor antes de llegar a la plataforma de construcción. Esto puede requerir una buena cantidad de prueba y error antes de poder obtener la configuración perfecta del cabezal de impresión, razón por la cual este método no se utiliza comúnmente.

Para ir finalizando

Los problemas de calidad de impresión son parte del curso de impresión 3D. Hay muchas cosas que pueden salir mal, pero también muchos ajustes que puedes hacer para arreglarlas nuevamente. Como ocurre con muchos otros problemas de la impresión 3D, comprender por qué se produce el acolchado es la clave para encontrar la mejor solución. En esencia, el acolchado es un problema de deformación, por lo que las soluciones habituales para evitar la deformación deberían funcionar igual de bien para evitar el problema.

El acolchado puede ser particularmente grave si imprime a altas temperaturas o utiliza un filamento suave. Afortunadamente, las soluciones que hemos enumerado anteriormente son soluciones rápidas. Sólo hacen falta algunos cambios en la configuración de su impresora. En el peor de los casos, es posible que tengas que llevar un ventilador de escritorio a tu impresora 3D para ayudar a enfriar la capa superior. Ninguna de estas es particularmente desafiante y puede combinar dos o tres de estas medidas para obtener los mejores resultados.

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