Una impresora 3D puede imprimir a varias velocidades, sujeto a los parámetros y configuraciones asociados. Sin embargo, estas velocidades no son similares para todas las impresoras 3D y factores como el material de impresión pueden alterar su velocidad. Teniendo en cuenta todas estas variables, probablemente se esté preguntando qué tan rápido imprime una impresora 3D.
Una impresora 3D puede imprimir PLA a una velocidad de hasta 200 mm/s (7,87 pulgadas/s), aunque imprimir a esas velocidades daría como resultado una impresión de baja calidad. La velocidad de impresión de una impresora 3D de resina depende de su tipo y de su modelo o diseño, orientación y grosor de la capa.
La velocidad de impresión de una impresora 3D FDM no es la misma métrica que el tiempo de impresión de un modelo SLA, DLP o LCD. Además, la velocidad de impresión de una impresora 3D no es una configuración aislada porque muchos factores afectan directamente la velocidad. Entonces, exploremos estos factores juntos y tengamos una mejor idea de qué tan rápido funcionarán sus impresiones.
Qué tan rápido puede imprimir una impresora 3D
Permítanme comenzar con algunos datos antes de profundizar en las velocidades de impresión máximas y específicas de las impresoras 3D.
La velocidad de impresión de una impresora 3D FDM es la cantidad de filamento que puede depositar por segundo. Sin embargo, esta velocidad de impresión no es el único factor determinante del tiempo de impresión o la duración de un modelo 3D.
Además, la velocidad máxima de impresión varía según los diferentes filamentos y parámetros relacionados. La velocidad de impresión de una impresora 3D SLA, DLP o LCD depende de la resina, el diseño, la configuración, etc.
La velocidad de las impresoras 3D SLA, DLP o LCD solo representa el tiempo o la duración de la impresión, no la cantidad de resina que utiliza. A diferencia de FDM o FFF, la velocidad de impresión de una impresora 3D de resina se mide a lo largo del eje Z.
Con estos hechos en mente, exploremos qué tan rápido puede imprimir una impresora 3D.
Velocidades de impresión de las impresoras 3D de filamento: FDM o FFF
Las impresoras 3D FFF/FDM utilizan filamentos termoplásticos. Puede medir las velocidades de impresión de estas impresoras 3D en milímetros por segundo (pulgadas/segundo). En otras palabras, la medida es cuántos milímetros o pulgadas de filamento puede depositar la impresora 3D por segundo.
Aquí hay algunas velocidades promedio de la mayoría de las impresoras 3D FDM/FFF:
- Lento: 30 a 50 mm/s (1,2 a ~2 pulgadas/s)
- Rápido: 60 a 90 mm/s (2,4 a 3,5 pulgadas/s)
- Más rápido: 100 mm/s (4 pulgadas/s) y más
- Más rápido: ~200 mm/s (7,87 pulgadas/s)
Debo mencionar una advertencia aquí. Las velocidades de impresión lentas anteriores suelen ser la mejor opción para la mayoría de las impresiones. Como sabrá, el rango de velocidad de 30 a 50 mm/s (1,2 a ~2 pulgadas/s) suele ser óptimo y, a menudo, ideal para la mayoría de los modelos.
Velocidades de impresión de impresora 3D más rápidas para diferentes filamentos
Muchos factores influyen en la velocidad de impresión de una impresora 3D, incluidos los siguientes:
- modelo de impresora 3D
- Tipo de filamento
- Diámetro del filamento
- Altura de la capa
- Caudal (multiplicador de extrusión)
- Tipo de hotend y temperatura
- Diámetro de la boquilla (ancho de extrusión)
Estos factores determinan la velocidad volumétrica máxima (MVS) de un filamento. Este valor de MVS es diferente para varias impresoras y filamentos termoplásticos. La velocidad máxima que puede obtener con una impresora 3D y un filamento depende del valor de MVS y otros parámetros variables. Dejame explicar.
Una impresora 3D FFF o FDM no puede extruir más filamento por segundo que el que sus componentes son capaces de calentar, fundir y depositar. Esta cantidad de material que una impresora 3D puede depositar por segundo. Por lo tanto, este valor es la velocidad de impresión más rápida.
Aquí se explica cómo calcular la velocidad volumétrica máxima (MVS):
El MVS es una constante máxima para una impresora 3D y un tipo de filamento en particular. Por lo tanto, solo puede modificar lo siguiente:
- Velocidad de impresión: Sujeto al hotend, temperatura y modelo o diseño.
- Altura de la capa: según la parte del modelo que esté imprimiendo actualmente.
- Ancho de extrusión: Dependerá del diámetro de la boquilla y del caudal.
Dado que MVS es una constante y el valor máximo, estos tres parámetros no pueden superarlo colectivamente según la ecuación. Si alcanza el valor de MVS, debe reducir uno de los tres parámetros para aumentar otro.
Además, como el MVS varía para los diferentes filamentos, la velocidad de impresión máxima alcanzable no es la misma para todos los termoplásticos de la misma impresora 3D.
Así de rápido una Original Prusa i3 MK3/S con un hotend E3D V6 puede imprimir diferentes filamentos:
| Parámetro de filamento | PLA | abdominales | PETG | PVA | TPE/TPU |
| MVS | 15 mm3/s | 11 mm3/s | 8 mm3/s | 4 mm3/s | ~2 mm3/s |
| Altura de la capa | 0,2 mm | 0,2 mm | 0,2 mm | 0,2 mm | 0,2 mm |
| Ancho de extrusión | 0,4 mm | 0,4 mm | 0,4 mm | 0,4 mm | 0,4 mm |
| Velocidad de impresión | ~188mm/s | ~138mm/s | ~100mm/s | ~50mm/s | ~25mm/s |
Tabla de Velocidades de Impresión Por Tipo de Filamento
He usado la altura de capa estándar para estos cálculos. Puede reducir el ancho de extrusión de 0,4 mm a 0,3 mm (0,015 pulgadas a 0,011 pulgadas) si lo desea, lo que teóricamente debería aumentar las velocidades de impresión mencionadas en la tabla.
Sin embargo, las velocidades de impresión indicadas son las máximas en escenarios ideales. Entonces, puede considerar las cifras como un cálculo teórico. En la práctica, la velocidad de impresión más rápida para cada filamento probablemente sea más lenta.
Mira este video con ender alcanzando los 200 mm/s
Factores que pueden reducir la velocidad volumétrica máxima
Aquí hay algunos factores pertinentes que reducirán la velocidad de impresión efectiva:
- Mayor viscosidad y rigidez de los filamentos, independientemente del tipo.
- Temperatura del hotend más baja y factores ambientales que enfrían el filamento.
- Una boquilla atascada, tensión incorrecta de la polea guía, filamento de mala calidad, etc.
Factores que pueden aumentar la velocidad volumétrica máxima
Estos son algunos factores que pueden aumentar la velocidad de impresión efectiva:
- Mayor caudal o multiplicador de extrusión y temperatura hotend.
- Diámetro de boquilla más grande, como 0,6 o 0,8 mm (0,02 o 0,03 pulgadas).
- Un hotend que entrega un mayor caudal o máxima velocidad volumétrica.
El papel del Hotend en determinar qué tan rápido puede imprimir una impresora 3D
El ejemplo anterior de Original Prusa i3 MK3/S es para un hotend E3D V6. Los valores MVS de la tabla son las velocidades volumétricas máximas del hotend E3D V6 para cada filamento citado. Ahora, déjame usar el ejemplo de un hotend E3D Volcano.
- La velocidad volumétrica máxima del hotend E3D Volcano para PLA es de ~25 mm3/s. Este valor es casi 10 mm3/s mayor que el MVS para PLA del hotend E3D V6.
- Considere la misma altura de capa estándar de 0,2 mm (0,007 pulgadas) y el diámetro de la boquilla o el ancho de extrusión de 0,4 mm (0,015 pulgadas) que he usado en los cálculos anteriores.
- Por lo tanto, el hotend E3D Volcano puede facilitar una velocidad de impresión máxima de 312 mm/s (12,28 pulgadas/s) para PLA.
- Un diámetro de boquilla y un ancho de extrusión más grandes pueden aumentar aún más la velocidad volumétrica máxima del hotend E3D Volcano para PLA, siempre que también aumente la temperatura de impresión.
Eso sí, necesitas una impresora 3D compatible con el hotend E3D Volcano. La Original Prusa i3 MK3/S requiere modificaciones, incluido el firmware, para funcionar con la E3D Volcano, mientras que la V6 es compatible de inmediato.
Algunos hotends tienen velocidades volumétricas máximas más altas que el hotend E3D V6, pero su impresora 3D debe ser compatible. Además, el software de corte o sus intervenciones manuales deben realizar los cambios de código necesarios para tener en cuenta las velocidades de impresión ultrarrápidas.
Velocidades de impresión de las impresoras 3D de resina: SLA, DLP y LCD
Las impresoras de resina, como SLA, DLP o LCD, utilizan diferentes tecnologías, por lo que sus velocidades de impresión o duración total tienen otros factores que influyen. No hay extrusión, hotend o depósito de filamento.
Si tiene un diseño pequeño y simple, una impresora 3D de resina puede imprimir a una velocidad de hasta 76 mm o 3 pulgadas por hora a lo largo del eje Z. Un diseño grande y complejo con un grosor de capa minúsculo imprime a un ritmo significativamente más lento, que podría ser mucho menos de 25,4 mm o 1 pulgada por hora.
Por lo general, las impresoras 3D SLA no son tan rápidas como los modelos DLP o LCD, pero las diferencias en los tiempos totales de impresión se vuelven marcadas cuando se trabaja en modelos más grandes con muchas piezas o elementos de diseño diferenciados. Si imprime modelos pequeños, un SLA puede ser comparable con un LCD o DLP.
Dejando de lado las diferencias tecnológicas, las velocidades de impresión de las impresoras 3D de resina dependen de tu diseño o modelo. Por lo tanto, la configuración, los parámetros de impresión y el tipo de resina tienen el máximo impacto. Además, la marca y la calidad de una impresora de resina 3D influirán en la velocidad de impresión.
Factores que influyen en las velocidades de impresión de la impresora 3D para resina
Estos son los principales factores que determinan la velocidad de impresión de una impresora 3D de resina:
- impresora 3d
- diseño 3D
- Tipo de resina
- Tiempo de exposición
- Grosor de la capa
- Número de capas
- Tiempo de elevación/retracción
- Distancia de elevación/retracción
Suponga que tiene una impresora 3D Formlabs o Anycubic. Las dos marcas no tienen velocidades de impresión idénticas. Puede considerar una o ambas como su constante para tener una línea de base para poder comparar las influencias de los factores pertinentes, como los siguientes elementos de diseño 3D:
- Grosor de la capa: 50 micras (0,05 mm) tardan el doble en imprimirse que 100 micras (0,1 mm).
- Número de capas: 2000 capas tardan el doble en imprimirse que 1000 capas.
- Orientación del modelo: un diseño se imprime más rápido a 45° que con una orientación vertical o de 90°.
- Relleno o vacío: los modelos con partes huecas se imprimen más rápido que los diseños con relleno.
El tiempo de exposición, elevación o retracción depende de la impresora 3D y el tipo de resina. No puedes cambiar mucho la configuración necesaria, pero puedes reducir las distancias y acelerar los movimientos.
Aún así, no puedes reducir las distancias o acelerar los movimientos más allá de los límites recomendados.
Por lo tanto, es poco probable que las duraciones de impresión difieran significativamente para un diseño dado en la misma impresora con una resina específica.
Solo puede acelerar el proceso aumentando el grosor de la capa, cambiando la orientación y reduciendo el relleno.
El número de capas disminuye a medida que aumenta su grosor. Además, puede reducir la cantidad de capas base en la placa de construcción si es posible.
Velocidades de impresión de impresora 3D más rápidas para diferentes resinas
La marca y el modelo de una impresora 3D SLA o DLP y el tipo de resina que utiliza tienen un impacto significativo en la velocidad de impresión de cualquier diseño. Considere estas dos resinas populares de Formlabs:
Suponga que utiliza la misma impresora 3D, diseño y configuración. En ese caso, la Draft Resin imprime hasta 4 veces más rápido que la Grey Resin.
Entonces, por ejemplo, supongamos que tiene que hacer un modelo 3D. Si usa Grey Resin, la impresión podría demorar 1 hora. Sin embargo, si utilizó Draft Resin para la misma impresión, el trabajo solo tardaría 15 minutos en finalizar.
Si existe la posibilidad de aumentar el grosor de la capa, puede aumentar la velocidad de impresión con Draft Resin. Por ejemplo, supongamos que planea imprimir un modelo con Draft Resin y tarda 1 hora en imprimir cuando cada capa tiene 100 micrones. El uso de Draft Resin para el mismo modelo a 200 micrones puede reducir el tiempo de impresión a ~30 minutos.
Del mismo modo, una resina rígida tiene una velocidad de impresión más rápida que las variantes flexibles, principalmente debido a la exposición más corta y los tiempos intermedios de curado. Esta diferencia es independiente de la marca, el modelo y el tipo de la impresora 3D, es decir, SLA, DLP y LCD.
Sin embargo, la misma resina fabricada por diferentes empresas no tiene la misma calidad. Las características pueden ser diferentes, como el grado o la calidad del mismo tipo de filamento fabricado por varias marcas. Estos atributos variables afectan la velocidad de impresión en el mundo real.
De manera similar, la condición de una resina o filamento afecta la velocidad de impresión de una impresora 3D. Estos efectos también son independientes de la marca o modelo de la impresora 3D y su diseño, configuración de impresión, etc.
Conclusión
Espero que los datos de esta guía le ayuden a optimizar y maximizar la velocidad de impresión en su impresora 3D. Sin embargo, preste siempre atención al impacto de la velocidad en la calidad de la impresión 3D. En la mayoría de los casos, más rápido no siempre es mejor.