Cómo diseñar piezas para impresión SLA

De manera lenta pero segura, la impresión 3D SLA está comenzando a ganar los niveles de popularidad de FDM. Cada vez más personas se sienten más cómodas superando la dificultad de la impresión SLA para darse cuenta de la calidad superior de su producción.

Aquellos que recién comienzan con la impresión SLA o están considerando obtener una impresora SLA tienen mucho que aprender. La transición de FDM a SLA puede ser bastante discordante, especialmente en términos de uso y mantenimiento. Otra cosa que debe saber es cómo hacer que los modelos 3D sean compatibles con la impresión SLA. Aquí hay algunos consejos útiles.

Los agujeros de drenaje son esenciales

Una diferencia clave de la impresión en SLA es que está trabajando con una materia prima de resina líquida. Esta resina líquida encontrará su camino hacia los espacios vacíos de su modelo. Esto significa que parte de la resina puede atascarse dentro de los bolsillos internos de su modelo, ya que todavía está construyendo el proyecto capa por capa. Por esta razón, los modelos diseñados para impresión SLA necesitan tener agujeros para drenar el exceso de resina.

Una razón más por la que el drenaje es esencial es el hecho de que probablemente habrá mucho espacio hueco en su modelo. Tenemos que afrontarlo: la resina es cara en comparación con el filamento de impresión 3D. Por esta razón, es común ver que las impresiones SLA tienen más espacio hueco en comparación con las impresiones FDM.

El tamaño mínimo recomendado para un orificio de drenaje es de unos 3,5 milímetros de ancho. Esto tiene en cuenta las propiedades de fluidez de la resina sin curar. La ubicación óptima de los orificios de drenaje depende de la estética de su modelo, pero también debe tener en cuenta la orientación del modelo cuando se imprime. No querrás que tu modelo se vea pesado por el exceso de resina durante la impresión.

Minimizar el área de la sección transversal del eje z

Otra característica única del proceso de impresión SLA es que cada capa debe retirarse del tanque a medida que se imprime. Esta puede ser una de las principales causas de la falla de una impresión SLA. Si su modelo tiene un área de sección transversal grande perpendicular al eje z, quitar la capa del reproductor de construcción se vuelve más difícil y más propenso a fallar.

La mejor manera de evitar tal falla es reorientar el modelo para reducir el área de la sección transversal del eje z. En la mayoría de los casos, esto significará aumentar el número de estructuras de apoyo. Sin embargo, este es un compromiso que recomendarían la mayoría de los expertos en impresión SLA.

Pautas de espesor de pared

Las paredes delgadas pueden ser bastante desafiantes en las impresiones SLA, principalmente porque todavía son propensas a deformarse. Sin embargo, hacer que las paredes sean más gruesas de lo necesario a propósito también consumirá aún más de esa preciosa resina. Aquí hay algunas pautas generales sobre el diseño de paredes que logran el equilibrio perfecto entre el uso de resina y la durabilidad.

  • Si las paredes delgadas no tienen soportes en sus lados terminales, deben tener un espesor mínimo de 0,6 milímetros. Para reducir la tensión en las juntas, también puede considerar colocar bases fileteadas en estas paredes.
  • Las paredes delgadas que se anclan a los bordes de apoyo pueden tolerar un espesor mínimo de 0,4 milímetros. Las paredes soportadas son mucho más robustas y pueden eliminar el diseño de la base fileteada.

Independientemente, querrá que las paredes delgadas de su modelo tengan un valor de espesor lo más uniforme posible. Las paredes no uniformes tienden a provocar que se acumule tensión en sus partes más delgadas. Si su diseño necesita deliberadamente paredes no uniformes, lo mejor que puede hacer es hacer que la transición sea lo más suave posible.

Mantenga los voladizos dentro de los 19 grados

Al igual que en la impresión FDM, los voladizos pueden ser problemáticos en SLA. Pueden hacer que una impresión falle o que las características se deformen. Del mismo modo, los voladizos se pueden reforzar con algunas estructuras de soporte.

Los voladizos en SLA son un poco más exigentes cuando se trata de soportes. Si desea imprimir sin un soporte, una característica saliente debe tener solo un máximo de 19 grados desde la horizontal o solo 1 milímetro de longitud. De lo contrario, es posible que las funciones sobresalientes se deformen si no colapsan por completo.

Con esta tolerancia tan estrecha, es probable que tenga que recurrir a una distribución densa de estructuras de soporte. Esto es bastante común en la impresión SLA.

Agujeros, huecos y detalles grabados.

Mucho se ha dicho acerca de la resolución superior y la precisión de los detalles de la impresión SLA en comparación con FDM. Si bien estas afirmaciones son ciertas, todavía hay limitaciones a tener en cuenta.

Agujeros

Cualquier orificio con un diámetro inferior a 0,5 milímetros puede ser un desafío en la impresión SLA, independientemente de su profundidad. Con este tamaño, el agujero tiene una alta probabilidad de cerrarse. Se considera una buena práctica mantener los agujeros con un diámetro mínimo de 0,65 milímetros. Si se necesitan orificios muy pequeños en su diseño, entonces se considera una mejor opción simplemente perforarlos durante el procesamiento posterior.

Huecos y detalles grabados

Al igual que con los agujeros, los espacios o espacios libres pueden cerrarse si son demasiado pequeños. Esto sucede a menudo cuando hay texto grabado en el modelo. La regla general a tener en cuenta aquí es bastante simple: haga que estos espacios tengan al menos 0,4 milímetros de ancho y 0,4 milímetros de profundidad. Los huecos más gruesos y profundos son mejores. Una vez más, existen métodos para grabar una impresión terminada en el posprocesamiento si necesita detalles más refinados.

Puentes

Los puentes en la impresión SLA pueden ser problemáticos por dos motivos. Pueden fallar porque son esencialmente voladizos horizontales. También pueden fallar si su área de sección transversal hace que sea muy difícil sacar la placa de construcción. La solución es planificar el diseño desde el principio para considerar las limitaciones de SLA.

Un puente horizontal debe tener una longitud máxima de solo 21 milímetros entre apoyos. Los puentes más cortos son preferibles y tienen una menor probabilidad de falla.

Los puentes anchos, aunque estables, no se recomiendan en la impresión SLA debido a su mayor área de sección transversal. Aquí es donde entra el equilibrio. Si quieres que tu puente sea más largo, tendrás que hacerlo más delgado. Por el contrario, puede acortar su puente si necesita ser ancho. El área transversal específica que puede soportar una impresión dependerá en gran medida del tipo de resina que esté utilizando.

detalles en relieve

Los detalles en relieve son lo opuesto a los detalles grabados: se elevan ligeramente de la superficie. Esta es otra forma común de agregar texto a un modelo. Los detalles en relieve son más fáciles de manejar ya que no están hechos de espacios que puedan cerrarse. Para que los detalles en relieve sean visibles, deben tener al menos 0,1 milímetros de altura medidos desde la superficie base.

Algunas fuentes afirman que 0,5 milímetros es la tolerancia aceptada tanto para detalles en relieve como grabados. También puede valer la pena explorar esto si la tolerancia de 0,1 milímetros no funciona para usted.

Dividir modelos grandes en partes más pequeñas

Una limitación importante de las impresoras SLA, en particular los modelos a escala de escritorio, es que tienen volúmenes de construcción muy pequeños. Sin embargo, esto no debería desanimarlo a realizar proyectos de impresión 3D de gran tamaño. Hay muchos profesionales de la impresión 3D que trabajan exclusivamente con impresoras SLA a pesar de sus limitaciones.

La clave es dividir los modelos grandes en partes más pequeñas que su impresora SLA pueda acomodar. Esto no es tan simple como colocar planos de corte en su modelo. Para asegurarse de que estas piezas encajen correctamente y de forma segura durante el montaje, tendrá que integrarles conexiones de encaje a presión.

Diseñar conexiones para impresiones SLA es mucho más fácil debido a la alta resolución de la tecnología. Puede optar por hacer un ajuste muy ceñido con un espacio libre de solo 0,1 milímetros. Si necesita que las piezas puedan moverse después del montaje, entonces es más apropiado un espacio libre de 0,5 milímetros.

También debe pensar en la forma de los conectores. Las clavijas cuadradas son más seguras si desea que las conexiones se fijen y son excelentes para sujetar adhesivos. Las clavijas redondas permiten la rotación, en caso de que su pieza terminada necesite alguna articulación.

Alternativamente, un modelo que es un poco demasiado grande para el volumen de construcción de su impresora se puede reducir fácilmente usando su software de corte. Solo tenga cuidado al adoptar este enfoque, ya que también reduce los espacios o agujeros en el diseño. Al reducir la escala, verifique dos veces las características de su modelo para asegurarse de que aún cumplan con todas las reglas que hemos discutido anteriormente.

Para ir finalizando

Ver a más personas saltar a la impresión 3D SLA en los últimos años ha sido muy alentador. Aunque la impresión SLA es más desafiante, también es naturalmente más gratificante, especialmente si le gusta imprimir figuras y modelos muy detallados.

Si diseña sus propios modelos para impresión 3D, el cambio a SLA también exigirá un cambio similar en el paradigma. El mero hecho de que ahora esté trabajando con un material líquido requiere algunas consideraciones de diseño. También existen las complicaciones habituales, como secciones grabadas, huecos, puentes y voladizos. Nada de esto es excesivamente complejo y no se puede aprender con algo de experiencia.

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