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Las personas que incursionan con las impresoras 3D pasan por una lucha constante al ajustar la configuración de la impresora para resolver problemas y mejorar la calidad de sus impresiones. De hecho, aprender a resolver los problemas más comunes de la impresión 3D es una de las habilidades esenciales en el arsenal de un profesional de la impresión 3D.
Uno de estos problemas comunes se llama encordado y es algo que seguramente encontrará más temprano que tarde. ¿Qué es el encordado y qué lo causa? En caso de que lo encuentre, ¿qué configuración de la impresora debería ajustar para evitarlo en futuras impresiones?
¿Qué es el encordado y por qué sucede?
Por el nombre en sí, es fácil imaginar cómo se ve una impresión 3D que ha sufrido encordados. Probablemente hayas visto estampados con hebras muy finas que salen de diferentes partes del estampado. Estos hilos no deseados son el signo revelador de que se está encordando. Estos mechones pueden parecerse a telarañas o mechones finos de cabello, dependiendo de la gravedad del problema. En cualquier caso, una impresión 3D en la que se hayan manifestado hilos tendrá un aspecto tan malo que será prácticamente inutilizable.
El encordado se produce cuando el filamento de plástico rezuma de la boquilla en lugares donde no debería realizarse impresión (de ahí el otro término para encordar: “rezumar”). Esto sucede a menudo cuando el cabezal de la boquilla necesita moverse de una sección de la impresión a la otra. El encordado también puede ocurrir en el medio de un espacio, dejando pequeños pilares o bolas de filamento que luego se conectan mediante hilos al resto de la impresión.
¿Por qué el filamento sale de la boquilla? Esto se debe a que una porción del filamento ya ha sido expuesta al elemento calefactor y está esencialmente en estado fundido dentro de la boquilla. Si bien la extrusora no ejerce presión sobre esta porción fundida, aún puede salir de la boquilla por pura gravedad. Por esta razón, el filamento fundido sale de la boquilla a un ritmo muy lento y en cantidades muy pequeñas, dando a las “cuerdas” su apariencia característica.
¿Existen materiales de filamentos que sean más propensos a encordarse?
Todos los materiales de filamento tienen un rango prescrito de temperatura de impresión para obtener los mejores resultados. Para el PLA, este rango se encuentra en algún lugar en el extremo inferior del espectro de temperaturas, entre 185 y 205 °C. Otros filamentos imprimen a temperaturas mucho más altas, como el PETG (de 220 a 245 °C) o el Nylon (de 230 a 260 °C).
Dado que las temperaturas más altas tienden a disminuir la viscosidad del plástico fundido, los materiales de filamentos que se imprimen a temperaturas más altas suelen ser más propensos a formar hilos. Esto no significa que un filamento como el PLA sea inmune al encordado, ya que existen otros factores además de la temperatura de impresión que pueden contribuir a que el encordado se convierta en un problema. En cualquier caso, las acciones correctivas que enumeramos a continuación deberían ser efectivas sin importar con qué material de filamento esté trabajando.
¿Cuáles son las mejores formas de evitar los encordados?
Dado que existen varios factores que, en última instancia, pueden provocar encordamiento, también existen varias formas de resolver este problema perenne. Comenzamos con las soluciones más simples, aquellas que no requieren ajustes en la configuración de su impresora. Más a menudo, necesitarás sumergirte y jugar con los parámetros de tu impresora.
1. Asegúrate de que tus filamentos estén libres de humedad
Todos los filamentos de impresión 3D son propensos a acumular humedad cuando se exponen al aire libre. Esta humedad puede estar presente en burbujas microscópicas dentro del filamento que pueden expandirse y explotar cuando se someten a las temperaturas de una boquilla de extremo caliente. Aunque el resultado más común del uso de un filamento con alto contenido de humedad es una impresión picada, estas burbujas de humedad también pueden aumentar las posibilidades de que se formen hilos.
Básicamente, una burbuja de humedad puede expandirse y explotar dentro de la boquilla del extremo caliente. A medida que la burbuja se expande, ejerce presión en todas direcciones, incluida la porción de filamento fundido que apenas cuelga de la boquilla. Esta presión puede ser suficiente para hacer que el filamento fundido salga de la boquilla, creando el efecto de hilo.
Para evitar que se enrosquen y una serie de otros problemas asociados con la humedad en los filamentos, es mejor almacenarlos en recipientes herméticos con algunos paquetes de desecante. También es posible secar los filamentos en un horno o dentro de un deshidratador de alimentos. Solo asegúrate de usar un horno que pueda mantener una temperatura determinada, ya que lo último que querrías es sobrecalentar el filamento y fusionarlos.
2. Limpiar la boquilla
Después de muchas horas de imprimir usando cualquier filamento, el material del filamento tenderá a dejar un fino residuo en la superficie interna de la boquilla. Si continúa imprimiendo usando una boquilla con una capa de residuos, estos residuos pueden reducir la capacidad de su nuevo filamento para «aferrarse» a la boquilla. Esto significa que el filamento fundido puede fluir más libremente fuera de la boquilla, lo que aumenta las posibilidades de que se formen hilos.
Para evitar este problema, recomendamos limpiar su boquilla después de cada sesión de impresión que dure varias horas o días. Hay varias formas de hacer esto. Lo más sencillo es cepillar la boquilla con un cepillo con alambres metálicos. También puedes utilizar un trozo de filamento para realizar el método de “tirón en frío” o desmontar la boquilla y remojarla en acetona. Nuestro artículo sobre la limpieza de sus boquillas proporciona más detalles sobre las posibles formas de limpiar su boquilla.
3. Disminuir la temperatura de impresión
Si aún tiene problemas con el hilo después de asegurarse de que la boquilla esté limpia y que el filamento esté lo suficientemente seco, entonces puede que sea el momento de modificar la configuración de la impresora. Como hemos mencionado, las temperaturas de impresión más altas pueden aumentar las posibilidades de que se encorden. Intuitivamente, esto significa que reducir la temperatura de impresión debería ayudar a evitar el problema del encordado.
Cuando haga esto, asegúrese de que su nueva configuración de temperatura aún esté dentro del rango de temperaturas de impresión prescritas para el filamento que está utilizando. Configurarlo también causará problemas de extrusión, que es otra lata de gusanos que no querrás abrir. Es posible que también tengas que reducir la velocidad de extrusión, ya que el filamento tardará un poco más en derretirse debido a la temperatura reducida.
Es mejor configurar la temperatura de impresión a la temperatura más alta posible que no provoque hilos. Puede intentar encontrar este «punto óptimo» reduciendo la temperatura de impresión en incrementos de 5 °C. También puede realizar una impresión de prueba de calibración de temperatura.
4. Habilitar la retracción
Hay un arma secreta bastante confiable a la que puedes recurrir si aún no tienes suerte para resolver tus problemas de encordado. La mayoría de las impresoras 3D tienen un mecanismo de retracción que permite que algunas porciones del filamento se “retiren” del extremo de la boquilla. Esto funciona mediante los engranajes del extrusor que giran en la dirección opuesta, retrayendo una pequeña cantidad del filamento lejos de la boquilla.
Ahora bien, la retracción no retira la porción del filamento que ya se ha derretido; simplemente no hay forma de que eso suceda. Lo que hace es aliviar la presión que experimenta el filamento desde el filamento semisólido que está directamente encima de él. En muchos casos, simplemente habilitar la retracción es suficiente para ayudar a evitar el problema del encordado.
Las impresoras 3D activan el mecanismo de retracción cada vez que el cabezal de impresión necesita atravesar un espacio vacío. La mayoría de los programas de corte tienen la retracción activada de forma predeterminada, pero vale la pena confirmarlo de todos modos justo antes de comenzar a imprimir.
5. Ajustar la configuración de retracción
Hay dos configuraciones con las que puedes jugar con respecto a la retracción si todavía tienes problemas con el encordado: la distancia de retracción y la velocidad de retracción. Es probable que tengan algunos valores predeterminados integrados, pero es posible que estas configuraciones predeterminadas no funcionen en todas las situaciones.
La distancia de retracción se refiere a la distancia que recorre el filamento cuando el engranaje impulsor lo tira hacia atrás. Generalmente, una distancia de retracción mayor debería ser más efectiva para reducir el encordado. Sin embargo, establecer la distancia de retracción al máximo no es el recurso recomendado en todas las circunstancias. Después de todo, el filamento deberá estar disponible para el extremo caliente inmediatamente tan pronto como se reanude la impresión.
También es posible ajustar la configuración de la velocidad de retracción, o la rapidez con la que el engranaje impulsor retira la pequeña sección de filamento. Una velocidad de retracción más rápida significa que el filamento fundido se libera de la presión adicional más rápidamente. Solo toma una fracción de segundo para que un cabezal de impresión se desplace entre los espacios, por lo que un pequeño aumento en la velocidad de retracción debería hacer que sea menos probable que se produzcan hilos.
Al igual que con la distancia de retracción, también hay un «punto óptimo» al que debes apuntar cuando se trata de velocidad de retracción. Una configuración más alta puede ser excelente para evitar que se formen hilos, pero configurarla demasiado rápido puede provocar que el engranaje impulsor del extrusor rompa el filamento. Esto puede provocar problemas de extrusión o, peor aún, atascar la boquilla. Una boquilla obstruida es un problema mucho mayor con el que no querrás lidiar en medio de una impresión.
6. Aumentar la velocidad de desplazamiento
Muchos profesionales de la impresión 3D consideran que la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión es la configuración de impresora menos crítica que contribuye a la formación de hilos. Después de todo, ajustar la velocidad de desplazamiento no contribuye a resolver el problema si aún no se han optimizado los ajustes de temperatura y retracción. Sin embargo, alcanzar la velocidad de desplazamiento perfecta puede ser el último paso que debe dar para resolver por completo el problema del encordado.
La mayoría del software de corte ofrece la opción de configurar una velocidad de desplazamiento más alta para el cabezal de impresión cuando no está imprimiendo (o cuando se mueve a través de espacios, en otras palabras). Establecer una velocidad de desplazamiento más rápida para el cabezal de impresión a medida que se mueve a través de los espacios en la impresión reduce el tiempo en el que no se produce ninguna impresión. Esto significa que hay menos tiempo para que el filamento fundido salga de la boquilla y cree hilos no deseados. Un ajuste en algún lugar en el rango de 150 mm/s a 200 mm/s parece funcionar mejor para la mayoría de los materiales.
Como ocurre con muchas configuraciones de impresora, establecer la velocidad de desplazamiento al valor máximo no es la solución y puede generar problemas mayores. Un cabezal de impresión que se desplaza demasiado rápido puede sobrepasar más fácilmente su destino, lo que da como resultado impresiones de menor calidad. Las vibraciones adicionales debidas a la rápida velocidad de movimiento del cabezal de impresión también pueden comprometer la integridad estructural de la impresión. Recomendamos comenzar con los valores más bajos aceptables y aumentar en incrementos de 10 mm/s hasta obtener resultados aceptables.
Probando la configuración de su impresora
Con tantos parámetros que ajustar, ¿cómo sabrá si tiene la configuración perfecta antes de comprometerse a imprimir su diseño? Después de todo, hacer prueba y error en diseños completos puede desperdiciar una gran cantidad de filamento.
Por suerte, puedes descargar un diseño para cubos de retracción aquí mismo. Este diseño simplemente consta de varios cubos idénticos separados por espacios de diferentes tamaños. Este diseño es una buena prueba de tortura para determinar si tiene las configuraciones más óptimas para la temperatura de impresión, la retracción y la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión. Como los cubos son tan pequeños, todo el diseño se puede imprimir en sólo unos minutos y consume una cantidad muy pequeña de filamento.
Para ir finalizando
Los profesionales experimentados en impresión 3D son los maestros en la resolución de problemas. No existe una combinación única de configuraciones de impresora 3D que funcione con diferentes filamentos, diseños y entornos. Por lo tanto, los profesionales de la impresión 3D tienen que adaptarse constantemente y comprender los problemas para poder encontrar soluciones.
Como ocurre con muchos problemas relacionados con la impresión 3D, abordar un problema con los encordados requiere un enfoque múltiple. El estado del filamento y de la boquilla puede provocar que se formen hilos, y estos factores son los primeros que debes abordar. Luego tendrás que jugar con la configuración de la impresora, destacando la temperatura y la retracción. Finalmente, puede ajustar su configuración ajustando la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión cuando se mueve a través de espacios.
Para ser justos, el encordado está lejos de ser uno de los problemas más complejos que seguramente encontrará en la impresión 3D. Siempre que comprenda el proceso, el encordado debería ser uno de los problemas más fáciles de resolver.
Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro para la seguridad contra incendios.