En la impresión 3D, los filetes mejoran la estética del diseño de un modelo para lograr un acabado fantástico. Sin embargo, los filetes son vulnerables a muchos problemas, como la mayoría de los elementos de diseño y la configuración de corte en la impresión 3D FDM. Entonces, ¿los filetes son difíciles de imprimir en 3D?
Los filetes no son difíciles de imprimir en 3D si están a lo largo del eje XY con un radio o diámetro adecuado para los lados adyacentes. Sin embargo, los filetes a lo largo del eje Z son complicados porque tienen voladizos pronunciados y, por lo tanto, requieren soporte. Además, debe considerar la altura de capa variable.
Entonces, hablemos de los filetes y de lo desafiante que será incorporarlos en sus modelos e impresiones 3D. Le diré todo lo que necesita saber sobre los filetes para que pueda crear los diseños duraderos y estéticamente agradables de sus sueños.
¿Por qué los filetes son difíciles de imprimir en 3D?
Los filetes son difíciles de imprimir en 3D debido a la separación de capas, la deformación y el redondeo imperfecto de las esquinas. Estos problemas son más frecuentes en filetes 3D con una orientación del eje Z. Sin embargo, puede usar soportes, rellenos y altura de capa variable para superar los problemas.
Los filetes son como cualquier otro elemento de diseño crucial en la impresión 3D. Por lo tanto, debe personalizar cada aspecto crítico para asegurarse de que la pieza no falle o tenga un acabado defectuoso. Las siguientes son las razones típicas por las que los filetes son difíciles de imprimir en 3D.
Redondeo imperfecto de esquinas
Los filetes son esquinas interiores redondeadas sin bordes afilados, ya sea que los oriente a 90º o en otros ángulos. Por lo tanto, su rebanadora debería obtener la impresora 3D para crear una esquina perfectamente redonda o curva cuando incorpore filetes. Sin embargo, no puede tener esquinas perfectamente redondeadas si hay un problema de curvatura.
Este problema de redondeo imperfecto puede ocurrir en el eje XY, pero el problema es más probable si los filetes giran hacia la cama de impresión, es decir, la curvatura tiene un componente Z.
Redondeos imperfectamente redondeados a lo largo del eje XY
En teoría, los filetes deberían imprimirse fácilmente si los imprime en 3D a lo largo del eje XY. Básicamente, está imprimiendo un borde curvo en partes seleccionadas del modelo. Aún así, puede tener un filete imperfecto si la curvatura es demasiado pequeña o errática con respecto a los lados adyacentes.
La boquilla de una impresora 3D debería poder hacer un movimiento curvo perfecto a lo largo del eje XY. Sin embargo, si su objeto es demasiado pequeño o el diseño 3D no le permite obtener la geometría correcta, los empalmes no resultarán como desea.
Geométricamente, la circunferencia de un empalme 3D o un área de superficie curva (perímetro) debe ser proporcional al radio del círculo, calculado con la constante matemática Pi (π).
Redondeos imperfectamente redondeados a lo largo del eje Z
Los redondeos a lo largo del eje Z tienen el mismo problema que los que se encuentran a lo largo de XY si los lados adyacentes, el radio y la curvatura no son proporcionales. Además, los empalmes con un componente del eje Z tienen voladizos. Por lo tanto, estos filetes pueden deformarse o tener una separación de capas incluso con un radio y una curvatura precisos.
El otro problema de redondeo a lo largo del eje Z se debe a la mecánica fundamental de la impresión 3D, especialmente FDM. Es posible que esté familiarizado con este problema si imprimió en 3D un diseño con un orificio o un puerto cilíndrico horizontal y verticalmente.
Suponga que desea imprimir una nuez en 3D. Puedes hacerlo de forma horizontal o vertical. Sin embargo, si imprime una tuerca en 3D verticalmente, el orificio puede tener algunos puentes a medida que la boquilla completa la curva en la parte superior. Por lo tanto, la curvatura será más plana allí. El mismo problema es probable con filetes en el eje Z.
Aquí hay un video que ilustra este problema:
Además, tendrá que lidiar con la separación de capas y posibles deformaciones, entre otros problemas, con filetes 3D a lo largo del eje Z. Sin embargo, existen formas eficaces de hacer frente a todos estos desafíos.
Lo que necesita saber sobre los filetes en la impresión 3D
Como es el caso con varios aspectos de la impresión 3D, debe personalizar el diseño y la configuración de la cortadora para superar los obstáculos típicos con los filetes. Por supuesto, la personalización depende de la cortadora que utilice y del modelo 3D que desee imprimir.
Algunos cortadores le permiten combinar cubos, cilindros y otras formas para la curvatura de los filetes de impresión 3D. Otras segmentaciones tienen funciones de empalme integradas que puede utilizar para modificar un diseño 3D.
Entonces, veamos algunos factores y pasos importantes a considerar cuando diseñe e imprima filetes:
Elija el radio o diámetro correcto
Los filetes de impresión 3D deben tener un radio o diámetro apropiado para los lados adyacentes, independientemente de los ejes. Un radio pequeño puede dar lugar a un acabado angular inesperado, no a una superficie lisa y redondeada. Por el contrario, un radio mayor que el requerido puede dar lugar a una forma extraña.
Usar altura de capa variable para el eje Z
Explore la función de altura de capa variable de su cortadora cuando utilice filetes de impresión 3D a lo largo del eje Z. Técnicamente, reducir la altura de la capa puede evitar la separación y la deformación. Además, una altura de capa más pequeña conducirá a un acabado mucho más suave, especialmente para los filetes que se curvan a lo largo del eje Z.
Evite voladizos o use soportes
Al imprimirlos en 3D a lo largo del eje XY, no necesita soportes de empalme porque no tienen voladizos. Sin embargo, intente optar por una curvatura adecuada, incluso si el filete 3D es solo un borde ligeramente redondeado, como un cuadrante o más pequeño, para que no tenga un acabado angular.
Los filetes 3D a lo largo del eje Z son voladizos, por lo que debe usar soportes. Además, usar la configuración de empalme para redondear las esquinas exteriores a lo largo del eje Z requiere que use suficiente relleno para soportar esas partes curvas. Las esquinas exteriores que utilizan la función de filete también son voladizos si no hay relleno.
Comprender la configuración de filete de la rebanadora
Por último, pero no menos importante, comprenda sus programas CAD o la configuración de filete de la rebanadora antes de finalizar el diseño y sus especificaciones. Su CAD puede incorporar automáticamente soportes para filetes o abandonarlos si cree que la pieza o el diseño son aceptables.
Del mismo modo, algún software puede impedirle usar empalmes para bordes horizontales que no tienen dos lados o paredes verticales. Por lo tanto, debe jugar con la configuración del filete, modificar las esquinas internas y externas según lo desee y ver cómo puede curvar la superficie que desea.
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Conclusión
Los filetes no son difíciles de imprimir, siempre que sepa qué debe cambiar para que funcionen.
Utilice un radio adecuado para filetes en el eje XY para obtener los mejores resultados. Además, utilice la función de altura de capa variable para empalmes a lo largo del eje Z. Además, use soportes para filetes si son voladizos empinados.
Si los redondeos no parecen ideales para su modelo al considerar estos factores, puede considerar usar un chaflán. Estos ofrecen un acabado inclinado similar pero tienen algunos requisitos de diseño diferentes.
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