Cómo corregir la separación de capas en la impresión 3D de resina

La separación de capas o la delaminación en la impresión de resina generalmente es causada por una exposición insuficiente de las capas que resulta en un curado subóptimo. Si aumentar los tiempos de exposición no funciona, puede considerar cambiar la orientación del modelo. También puede haber problemas si la película FEP debe reemplazarse.

La impresión con resina parecía la versión más aterradora e intimidante de la impresión 3D de escritorio hace algunos años, pero ahora ya no es así. Esto no significa que pueda esperar que la experiencia de impresión con resina esté libre de problemas. En este artículo, abordaremos el problema potencial de la separación de capas.

¿Qué es la separación de capas?

La separación de capas, también conocida como delaminación, es un defecto que se observa cuando las capas de una impresión 3D se separan entre sí. También se puede describir como capas que se desprenden unas de otras. En el caso de la impresión con resina, algunas piezas de resina curada pueden desprenderse y flotar en el tanque de resina.

Cuando ocurre la separación de capas, el defecto suele ser lo suficientemente grande y visible como para que se tenga que volver a hacer todo el proyecto. La separación de capas afecta no solo la estética de una impresión 3D, sino también su integridad mecánica.

¿Qué causa la separación de capas en la impresión de resina?

La separación de capas es un problema bastante común en la impresión 3D, independientemente de la tecnología que se utilice. Sin embargo, la causa raíz y las posibles soluciones pueden ser diferentes para cada tipo de método de impresión 3D. Para la impresión con resina, la separación de capas y la delaminación pueden deberse a los siguientes factores:

Curado insuficiente

El proceso de curado UV está en el corazón del proceso de impresión de resina. A través de la exposición a la radiación ultravioleta, los compuestos de la resina obtienen energía para formar enlaces moleculares y crear polímeros de cadena larga. Todo el proceso de fotopolimerización dura una fracción de segundo, pero todavía hay un tiempo prescrito para la formación óptima de la capa. No cumplir con este tiempo prescrito casi seguramente causará problemas de adhesión de la capa además de otros problemas visuales y mecánicos.

Película de FEP contaminada

La película FEP es la interfaz entre el tanque de resina y el elemento de luz ultravioleta o la ventana óptica. Para un curado óptimo, esta película de FEP debe estar muy limpia. A través del uso repetido, la película FEP en una impresora de resina tiende a acumular residuos de resina y posiblemente algunos otros contaminantes. La película de FEP también puede contaminarse con suciedad, polvo o huellas dactilares. Si este ensuciamiento se vuelve lo suficientemente grueso o frecuente, puede dificultar el curado óptimo de una capa de resina.

Falta de apoyos

Los voladizos y los puentes son características con las que luchan muchas tecnologías de impresión 3D. Esta es solo una consecuencia natural de un método de fabricación que construye objetos capa por capa. Si tiene voladizos en su modelo que carecen de soporte, estas funciones pueden experimentar una separación de capas o fallar por completo.

Pausas inesperadas o prolongadas

Idealmente, le gustaría que su proyecto de impresión de resina se completara sin pausas. Sin embargo, pueden surgir cosas inesperadas que lo obliguen a detener un proyecto temporalmente. Esto podría incluir cortes de energía, problemas con la impresora o la necesidad de volver a llenar el tanque de resina. Las pausas pueden resultar en un curado desigual, lo que resulta en una debilidad en la adhesión de la capa entre las capas más nuevas y las más viejas.

Problemas de orientación del modelo

La orientación del modelo juega un papel muy importante en la impresión de resina, quizás incluso más que en la impresión 3D basada en filamentos. A medida que se cura cada capa de resina, debe separarse del fondo del tanque de resina para dejar espacio para un nuevo lote de resina sin curar. Este paso de desprendimiento es crucial y en realidad puede causar la falla de toda la impresión. La regla general es minimizar el área de superficie de cada capa tanto como sea posible para reducir las fuerzas adhesivas en el tanque de resina.

resina de baja calidad

Trabajar con una resina de mala o cuestionable calidad siempre es una mala idea. A diferencia del filamento, no hay mucho que puedas hacer para obtener resultados aceptables cuando usas resina de baja calidad. Si todas las demás medidas fallan, es posible que deba considerar cambiar a otra resina de fotopolímero.

Cómo arreglar la separación de la capa de impresión de resina

La solución de problemas de delaminación puede ser un dolor de cabeza porque lo obliga a detener un proyecto de impresión 3D en curso y volver a la mesa de dibujo. Puede haber momentos en los que no se dé cuenta de que se ha producido una delaminación hasta que se haya completado toda la impresión 3D.

Para resolver este problema, nos centraremos primero en desarrollar algunas buenas prácticas antes de profundizar en el cambio de la configuración de su rebanadora.

Use resina confiable y de alta calidad

Este es el primer paso: asegúrese de estar trabajando con un buen material. Hay alrededor de una docena de marcas confiables y de buena reputación de resina de fotopolímero, por lo que tiene muchas opciones. Una buena resina puede ser un poco más costosa, pero gastar poco dinero puede hacer que descartes muchos errores de impresión y pierdas el tiempo. Haz la inversión adecuada y compra un par de botellas de buena resina.

Mantén tu película FEP y tu pantalla de resina limpias

El consejo común para la impresión con resina es mantenerla en un lugar alejado de la luz solar directa y de cualquier fuente de polvo o suciedad. Los elementos ópticos de una impresora de resina son particularmente sensibles a los contaminantes. Si tiene los medios para tapar la impresora 3D y el tanque de resina cuando no los use, hágalo.

Limpiar la tina de resina o reemplazar la película FEP también puede causar contaminantes en forma de huellas dactilares. Asegúrese de usar guantes al manipular estas piezas.

Después de impresiones repetidas, también puede terminar con pedazos de resina curada adheridos a su tanque de resina. Estos se pueden quitar fácilmente pasando suavemente una espátula de plástico o de goma de un lado a otro sobre la superficie inferior de la cuba.

Con el tiempo, una película de FEP puede volverse turbia y provocar una exposición UV deficiente a la resina. También puede terminar con rasguños debido a la eliminación de la impresión. Cuando estos signos se hagan evidentes, considere cambiar la hoja FEP de su impresora.

Evita las pausas

Las pausas largas siempre son problemáticas en la impresión 3D, ya sea que esté imprimiendo con resina o filamento. Puedes evitar esto asegurándote siempre de que haya suficiente resina en la cuba. También puede comprar una fuente de energía de respaldo para su impresora 3D, solo para evitar tener que pausarla durante breves cortes de energía.

Cambiar la orientación del modelo

Tener un área de superficie excesivamente alta en las capas de su impresión puede dificultar la eliminación de capas, lo que resulta en delaminación. Al decidir la orientación de su modelo antes de la impresión, se debe hacer hincapié en reducir esta superficie tanto como sea posible. Esto normalmente significa inclinar el modelo unos pocos grados con respecto a la horizontal.

Inclinar el modelo unos pocos grados reduce la «fuerza de pelado» al pasar de una capa a la siguiente. Por lo general, esto mejora la calidad de la superficie de la impresión terminada, aunque es posible que deba agregar soportes al modelo. Se puede usar una inclinación máxima de 45 grados para cualquier modelo, pero es posible que desee equilibrar este valor con otros factores, como la cantidad de soportes y el tiempo de impresión.

Aumentar los tiempos de exposición

Aumentar el tiempo de exposición para la impresión con resina es una solución muy fácil para la separación de capas. Una exposición más prolongada conduce a un curado prolongado, lo que debería hacer que las capas sean más sólidas y capaces de adherirse.

Al aumentar los tiempos de exposición, tenga en cuenta que hay dos valores de exposición diferentes: exposición inferior y exposición normal. La exposición inferior se refiere al tiempo de exposición de las primeras capas. Esto suele ser más largo para proporcionar más apoyo a las capas inferiores. También es posible aumentar el número de capas inferiores para su impresión.

La exposición normal se refiere al tiempo de exposición para el resto de las capas. Tanto el tiempo de exposición inferior como el normal se pueden aumentar dependiendo de dónde esté viendo problemas de delaminación.

Por otro lado, también existe el exceso de exposición. Cuando los tiempos de exposición son excesivamente largos, puede provocar sangrado y dispersión de la luz. Esto, a su vez, puede crear problemas con la resolución de detalles y la precisión en el eje Z.

Agregar más soportes

Los soportes son prácticamente un mal necesario en la impresión 3D. Si observa separación de capas o fallas en las impresiones a pesar de todas las demás medidas mencionadas aquí, es posible que su modelo no tenga suficiente cantidad de soportes.

La solución más sencilla sería simplemente agregar más soportes, ya sea manualmente o utilizando cualquiera de los modos preestablecidos automáticos. También es posible variar el grosor de los soportes. Los soportes más gruesos son beneficiosos para brindar un mejor soporte a las capas inferiores, mientras que los soportes más delgados pueden ayudar a retener los detalles finos en el modelo.

En cualquier caso, el trabajo que se destinará a la eliminación de soportes debe tenerse en cuenta al agregar más soportes a cualquier proyecto. Una buena táctica es rotar el modelo para que la mayoría de los detalles más finos miren hacia arriba, de modo que no se vean afectados por el contacto con los soportes.

Use un lote nuevo de resina

Reutilizar la resina que queda en la cuba es una de las mejores cosas de la impresión con resina. En circunstancias ideales, nunca tendrás que vaciar tu tanque de resina a menos que sea para limpiarlo. Sin embargo, es posible que haya piezas muy pequeñas de resina curada flotando en su tanque que pueden afectar el rendimiento del curado.

Es completamente posible filtrar la resina sobrante e intentar imprimir con ella nuevamente. Si esto sigue sin funcionar, es posible que tengas que abrir una nueva botella de resina. Recuerda las posibles mejores prácticas al desechar la resina sobrante. La forma más sencilla sería exponer la resina a la luz solar directa durante un par de días antes de desecharla.

Con algo de experiencia, orientar sus modelos 3D para una impresión de resina óptima se convertirá en una segunda naturaleza. También es bueno desarrollar hábitos regulares como limpiar la cuba de resina y cambiar la hoja FEP de la impresora.

Para ir finalizando

La delaminación o separación de capas es un problema bastante común que se encuentra en la impresión 3D, ya sea que esté imprimiendo con resina o filamento. Existen algunas soluciones únicas para abordar este problema si está utilizando una impresora de resina. Puede que tengas problemas con tu resina o con los elementos ópticos de la impresora.

Lo bueno de las impresoras de resina es que no tienen tantas partes móviles que puedan fallar. Un poco de conocimiento sobre el proceso de curado es la mejor herramienta que necesita para solucionar problemas.

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