Cómo agregar vetas de madera a las impresiones 3D

En esta guía, aprenderá varios métodos para la impresión 3D de vetas de madera junto con algunos ingeniosos trucos de posprocesamiento para que las impresiones estén a la par con la madera real.

Cuando hablamos de la veta de la madera, nos referimos a la sensación de la madera, así como a sus líneas naturales, remolinos y marcas que son fácilmente visibles y que distinguen la madera de otros materiales.

No hace mucho tiempo, el grano de madera auténtico se consideraba imposible de lograr con filamentos de impresión 3D. Sin embargo, con la llegada de nuevas fórmulas de filamentos de madera, lograr una veta de madera en impresiones 3D ya no es una quimera sino una realidad imprimible en 3D.

Además del uso de filamentos de madera, se puede lograr una estética de vetas de madera a través de un procesamiento posterior astuto, así como texturas 3D en el objeto de impresión 3D en la etapa de diseño. Pero incluso con estas técnicas, el mejor efecto se produce cuando se utilizan junto con un filamento de madera de calidad.

Al igual que los filamentos de metal y cerámica, los filamentos de madera son filamentos compuestos que contienen fibras de madera infundidas con ácido poliláctico (PLA) en proporciones variables. Estas proporciones tienden a no superar los 70:30 para PLA a fibras de madera. Sin embargo, incluso un 30 % de fibras de madera dan como resultado impresiones 3D auténticamente leñosas.

Filamento LAYWOO-D3. Foto por Aplumb

Las impresiones 3D hechas con filamentos de madera tienden a tener un olor distintivo a madera según el tipo de fibras que se hayan infundido.

En estos días uno puede encontrar fácilmente filamentos de madera para cedro, abedul, coco, olivo, corcho, ébano e incluso bambú. Además, tanto la textura como la estética son inequívocamente de madera tallada.

Asegurarse de que la impresora y el material de impresión estén en las condiciones de funcionamiento adecuadas garantizará una mejor calidad de impresión y, al mismo tiempo, garantizará que el proceso de impresión sea menos propenso a errores.

Deshidratar el filamento si es necesario

En primer lugar, la madera en sí misma es altamente higroscópica, por lo que no se sorprenda si su filamento se vuelve quebradizo. Todo lo que se necesita para arreglar esto es tirar el carrete de filamento en un desecador o en el horno para secar el filamento. De este modo, se garantiza, como mínimo, menos problemas en lo que respecta a la rotura del filamento.

Temperatura de impresión para filamentos de madera.

Dado que el filamento de madera todavía se basa en gran medida en PLA, es natural que ambos impriman a temperaturas similares. Para la mayoría de los filamentos de madera, el rango de temperatura de impresión ideal para el extremo caliente está entre 180 °C (356 °F) y 240 °C (464 °F).

Y si tiene una cama con calefacción, asegúrese de calentarla a más de 50 °C (122 °F). Para problemas de adhesión, aplique un adhesivo en la cama de impresión. Pegamento en barra, cinta de pintor o cualquier otro funcionará bien.

Los filamentos de madera tienden a producir un fuerte olor a madera quemada durante la impresión 3D real. Por lo tanto, asegúrese de proporcionar ventilación si es necesario.

Impresión 3D de palés EUR de madera. Foto de herramientas creativas

Además, la madera es bastante inflamable incluso cuando se mezcla con PLA. Es una buena idea prestar atención al ventilador parcial así como al extremo caliente en impresiones más largas. Por supuesto, no queremos que el filamento se incendie (porque se movía demasiado lentamente a una temperatura demasiado alta a través del extremo caliente).

Obstrucción, supuración y ensartado

Un paso más para facilitar un poco las cosas con los filamentos de madera es optar por un diámetro de boquilla más grande (0,5 mm o más) para evitar obstrucciones.

Los filamentos de madera producen una textura gruesa en las piezas impresas en 3D. Esta aspereza de las fibras de la madera, aunque es una característica deseable de la veta inicial de la madera, desafortunadamente también conduce a una fácil obstrucción en las boquillas más pequeñas.

Sin embargo, debido a esta misma tosquedad, optar por una boquilla más grande e incluso capas más altas da como resultado una pieza con líneas de capa menos perceptibles de lo que cabría esperar.

En cuanto a la exudación y el hilo, ajuste la configuración de retracción para asegurarse de que el cabezal de impresión no se salga de los contornos de impresión para eliminar la exudación (conocido como «peinado» en Cura). Y si su rebanadora proporciona alguna configuración similar a la función Coasting de Simplify3D, habilítela para controlar el encordado.

Una de las formas divertidas de manipular el acabado del filamento de madera es jugar con la temperatura del extremo caliente para que varíe en las diferentes etapas de la impresión 3D.

Debido a la naturaleza inflamable de la madera, una temperatura de impresión más alta produce una impresión 3D más oscura y viceversa.

Impresión 3D de filamentos de madera. Foto por tkramm

Si bien esto se puede hacer manualmente, para un mayor control, también puede optar por un script automatizado (Créditos para Jeremie Francois) para producir un efecto de anillo de árbol modificando el archivo de código G directamente.

El script de python original se puede descargar desde GitHub: script de grano de madera de impresión 3D.

Asegúrese de leer el archivo Léame adjunto, así como las instrucciones para el éxito.

Esto es principalmente para los más dedicados o aquellos con experiencia en modelado 3D, pero vale la pena cubrirlo debido a su gran efectividad para producir una textura física convincente.

Mientras que los modelos 3D suaves dan como resultado una estética de madera tallada. También es posible agregar una textura 3D a su modelo 3D antes de imprimir para que la cortadora analice una superficie superior mucho más irregular y realista para la impresión 3D.

Esta es la técnica de referencia para el texturizado 3D con fines de impresión 3D. Básicamente, un mapa de desplazamiento toma un archivo de textura y lo aplica a un renderizado 3D para producir una nueva geometría 3D.

Si esto suena fácil es porque lo es. Si bien los detalles varían de un software a otro, los principios generales para el mapeo de desplazamiento siguen siendo los mismos:

  • Simplemente abra su objeto 3D en el software de modelado de gráficos 3D de su elección.
  • También tome un mapa de imagen 2D de la veta de la madera que le gustaría usar.
  • Subdivida el objeto 3D de antemano.
  • Aplique la configuración adecuada para mapear un mapa de imagen 2D en el objeto 3D.
  • Aplicar un mapa de desplazamiento (por ejemplo, a través del modificador de desplazamiento en Blender).
  • Seleccione el mapa de imagen 2D de grano de madera.
  • Ahora simplemente juegue con la configuración hasta que haya logrado la estética deseada.
  • Exporte a STL (o VRML para objetos multicolores imprimibles en 3D).
  • Corta el STL en tu máquina de cortar favorita

Y eso es. Por supuesto, esta es solo una buena idea si tiene un buen mapa de imagen de grano de madera para empezar. Intente buscar un mapa de imágenes de textura de madera.

Pero si desea algo más personalizado. Entonces se puede utilizar una técnica avanzada como esculpir.

escultura 3D

Como su nombre lo indica, esculpir significa alterar directamente la geometría 3D de un modelo 3D. La mayoría de los programas como Blender, Zbrush, SketchUp y similares brindan una buena cantidad de herramientas para todas las necesidades de escultura. Solo recuerda algunos puntos clave:

Impresión 3D de palés EUR de madera. Foto de herramientas creativas

  • Use la escultura solo cuando necesite aplicar vetas de madera personalizadas o cualquier otra estética.
  • Asegúrese de aplicar una geometría de alta resolución. Exceder la precisión en esta etapa ahorraría muchos problemas cuando finalmente permita que una cortadora hunda sus dientes en el modelo 3D.
  • Utilice la escultura en combinación con texturas 3D, como mapas de desplazamiento, siempre que sea posible para lograr una uniformidad más natural.

Impresión 3D de procesamiento posterior para agregar vetas de madera

Posiblemente, la mejor parte de usar un filamento de madera son las opciones de procesamiento posterior fáciles y efectivas que están disponibles.

Al igual que con la madera normal, las impresiones 3D basadas en filamentos de madera se pueden tallar, grabar, barnizar, lijar, pintar, teñir, quemar e incluso envejecer de la misma manera que los objetos 100% de madera reales.

Lo divertido de posprocesar una impresión 3D de madera es que puede tallarla o grabarla tal como lo haría con la madera real.

Puede usar un cuchillo para tallar o un bolígrafo de grabado para agregar esos toques finales o incluso ocultar cualquier área mal impresa como mejor le parezca. Solo asegúrese de variar el grosor de la capa superior para no exponer el relleno.

A diferencia de la madera real, no se requiere barniz ni laca. Antes de poder lijar la impresión 3D de madera:

  • Siempre comience con un papel de lija de grano más grande y luego baje lentamente a un grano más fino para obtener un acabado suave.
  • Lije a lo largo del grano o las líneas. Puede optar por comenzar con un lijado en seco para disminuir aún más las líneas de las capas, sin embargo, tenga cuidado de no lijar demasiado la pieza.
  • Si desea un acabado suave, entonces lije en húmedo y lije con movimientos uniformes.

Debido al exterior naturalmente tosco de las impresiones 3D de madera, podemos usar cualquier pintura que funcione bien para la madera real para lograr una estética similar.

El filamento de madera sigue siendo en gran parte poroso incluso después de la impresión 3D. Por lo tanto, en realidad no se necesita imprimación antes de pintar. Además, pintar directamente sobre el modelo impreso en 3D garantizará que la veta de la madera permanezca visible.

Al igual que con la pintura, cuando se trata de tintes para madera, lo que es bueno para la madera sin duda es bueno para las impresiones 3D en madera. Siga las instrucciones del tinte para madera en particular que esté usando y debería lograr un acabado similar.

Cabe señalar aquí que pintar o teñir una impresión 3D de madera puede mejorar las líneas de la capa en lugar de disminuirlas. Si ese no es el aspecto deseado, asegúrese de lijar la superficie de antemano.

Palet EUR postprocesado. Foto por Qgel

Y dado que aquí estamos tratando con fibras de madera, también puede usar un soplete (con cuidado) para aplicar marcas de quemaduras o simplemente oscurecer la impresión 3D en el procesamiento posterior manualmente.

Y de manera similar, se puede envejecer la impresión 3D de madera usando vinagre, bicarbonato de sodio o cualquier otro medio que se use para envejecer la madera. Si bien el efecto no sería tan dramático como la madera real, las fibras de madera expuestas reaccionarían de la misma manera.

Y, por último, asegúrese de sellar cualquier acabado con una capa de acabado o barniz o su elección. También aplique una capa resistente a los rayos UV antes del barniz si la pieza se va a exponer al sol durante algún tiempo.