En comparación con la fabricación tradicional, la impresión 3D es más económica, conveniente y genera mucho menos desorden y menos subproductos tóxicos. Ha traído la creación de prototipos y la fabricación a pequeña escala a nuestros hogares. Sin embargo, aunque la impresión 3D es conveniente, ciertamente no es fácil.
Cualquier cosa, desde la tensión incorrecta de las correas y el par de apriete incorrecto de la boquilla hasta errores en cualquiera de los cientos de configuraciones del software de laminado, puede causar un fallo catastrófico en tu impresión 3D. Pero no te preocupes, porque hemos recopilado las causas más comunes de fallos en la impresión 3D junto con consejos útiles sobre cómo evitarlos.
1. Hilos
Los hilos pueden no constituir un fallo catastrófico para impresiones 3D estéticas, pero esos delgados hilos de plástico que corren horizontalmente a través de todos los espacios vacíos de tu modelo también arruinan el propósito. Aún peor, un exceso de hilos puede incluso causar problemas de espacio en impresiones funcionales, especialmente aquellas que involucran partes móviles.
¿Qué Causa los Hilos?
El defecto desagradable ocurre cuando una impresora 3D no logra detener el filamento fundido de salir de la boquilla mientras atraviesa los huecos dentro del modelo 3D. Este fenómeno está gobernado por varios factores, desde la viscosidad del filamento fundido hasta la presión generada en la boquilla.
En otras palabras, imprimir a temperaturas excesivas facilitará que el filamento salga de la boquilla y cause los hilos. Mientras tanto, no liberar la presión de la boquilla también hará que el plástico fundido se expulse prematuramente. La presencia de humedad en el filamento también puede contribuir a los hilos.
Para empeorar las cosas, ciertos materiales como el PETG son intrínsecamente más susceptibles a este defecto en la impresión 3D.
Cómo Arreglar los Hilos: Usar una Temperatura Más Baja
Cuanto mayor sea la temperatura de tu boquilla, más fácil será que el filamento salga cuando no debe. Ajustar la temperatura correcta de la boquilla logra la viscosidad adecuada del filamento, lo que a su vez permite que tu impresora 3D controle el flujo del filamento fundido con más precisión. Afortunadamente, hay una forma fácil de lograr esto.
La mayoría de los laminadores modernos, como PrusaSlicer o su contraparte abierta SuperSlicer, tienen modelos de prueba de torre de temperatura integrados. Utiliza estos asistentes de calibración para ajustar finamente la configuración de temperatura de la boquilla para tu filamento preferido. La torre de temperatura te permite imprimir varias secciones del modelo a diferentes temperaturas de boquilla.
Esto es perfecto para encontrar el punto ideal entre maximizar la fuerza de adhesión entre capas y mitigar los hilos. Rompe la impresión de prueba a diferentes niveles para determinar qué configuración de temperatura es lo suficientemente fuerte para tu aplicación, mientras también mitiga los hilos.
Cómo Ajustar la Configuración de Retracción
Ahora que hemos abordado la temperatura excesiva de la boquilla, podemos continuar ayudando a tu impresora a liberar la presión de la boquilla. Empujar filamento fundido desde un orificio pequeño en la boquilla requiere mucha presión. Si la tremenda fuerza de empuje no se reduce a tiempo, el filamento continuará saliendo de la boquilla y se manifestará como hilos.
Tu software de laminado tiene una configuración llamada distancia de retracción para este propósito. Como su nombre lo indica, reduce la presión de la boquilla tirando del filamento en la dirección opuesta. Los valores de la distancia de retracción se miden en milímetros y varían entre 0.4mm y 1.2mm para extrusores de accionamiento directo. Sin embargo, los extrusores Bowden requieren entre 2mm y 7mm de retracción. Si no estás seguro sobre los tipos de extrusores, nuestra explicación sobre los extrusores de accionamiento directo y Bowden debería cubrirte.
El valor también cambia con la rigidez/elasticidad del material del filamento. Imprimir modelos de calibración optimizados para la retracción es la única manera viable de determinar la configuración correcta para tu impresora 3D. Al igual que la torre de temperatura, la mayoría de los laminadores decentes tienen torres de retracción integradas. Si no, puedes descargar una torre de retracción de Printables para averiguar qué configuración de distancia de retracción funciona mejor para ti.
Además de la distancia de retracción, la velocidad de retracción también tiene un impacto en los hilos. Varía entre 25mm/s y 60mm/s para la mayoría de los filamentos, pero también depende de si estás utilizando un extrusor directo o Bowden, mientras también se ve afectado por la dureza/elasticidad del material que se está imprimiendo. Una velocidad demasiado baja empeora los hilos, mientras que un valor excesivo hará que el filamento sea masticado por los engranajes del extrusor, o incluso se rompa. Una vez más, las impresiones de calibración son la mejor acción a seguir.
2. Atascos en la Boquilla
Los atascos en la boquilla ocurren cuando el filamento no puede pasar a través de la boquilla, resultando en impresiones incompletas o ausencia total de extrusión. A diferencia de los hilos, esto invariablemente causa un fallo total en la impresión. Identificar la causa del atasco y encontrar una solución no es tan sencillo debido a la gran cantidad de variables involucradas.
¿Qué Causa los Atascos en la Boquilla y Cómo Prevenirlos?
La complejidad de un extrusor de impresora 3D crea muchos puntos de fallo que podrían contribuir a un atasco en la boquilla. En términos generales, las causas principales van desde problemas mecánicos (extrusor, boquilla, calentador) hasta la selección y manejo del filamento. Veamos las causas más comunes.
Calidad del Filamento: Los filamentos más baratos son propensos a contener polvo y escombros, que pueden acumularse en la boquilla con el tiempo y eventualmente bloquearla. No es raro encontrar incluso fragmentos de metal dentro de los filamentos manufacturados por marcas que no siguen estándares de fabricación apropiados. No se necesita mucho para obstruir una boquilla promedio que tiene una apertura de solo 0.4mm. Vale la pena usar filamentos de alta calidad de marcas reputadas. Sin embargo, mitigar el impacto negativo de los filamentos baratos es fácil si sigues nuestra guía de extracción en frío para el mantenimiento preventivo de la boquilla.
Tamaño Incorrecto de la Boquilla: Los filamentos de ingeniería que emplean mezclas de fibra de carbono y fibra de vidrio pueden obstruir fácilmente las boquillas estándar de 0.4mm que se encuentran en la mayoría de las impresoras 3D. Es mejor usar boquillas más grandes de 0.6mm para mitigar el riesgo de que los materiales compuestos relativamente grandes bloqueen el pequeño orificio de una boquilla estándar. Este consejo también se aplica a filamentos de madera, que brillan en la oscuridad y con infusiones de metal.
Altura de Capa Excesiva: Las capas más gruesas se imprimen más rápido, pero exagerar esto puede obstruir fácilmente tu boquilla. La configuración de la altura de la capa no debe exceder idealmente el 75 por ciento de tu tamaño de boquilla. Eso significa que una altura de capa de 0.3mm es aproximadamente lo máximo que puedes usar de manera segura para una boquilla de 0.4mm.
Imprimir modelos en alturas de capa más grandes demanda un flujo volumétrico de filamento radicalmente alto, lo cual es imposible sin aumentar la temperatura de la boquilla. No proporcionar suficiente calor hace imposible que el extrusor empuje el filamento frío fuera de la boquilla.
Movimiento del Calor: En el extremo opuesto del espectro, imprimir a temperaturas excesivas puede causar que el calor se desplace desde el lado caliente a través de la rotura térmica y hacia el lado frío. Los atascos en la boquilla se manifiestan cada vez que el filamento se derrite en el lado incorrecto de la rotura térmica. Si el ventilador de tu hotend deja de funcionar, ni siquiera necesitas estar imprimiendo particularmente caliente para que los materiales de baja fusión como PLA obstruyan tu boquilla.
Esto puede mitigarse efectivamente verificando la operatividad del ventilador del hotend antes de imprimir. Usar roturas térmicas de titanio o acero más delgadas también reduce el movimiento del calor. Si estás imprimiendo PLA en una impresora cerrada, dejar la puerta abierta es una buena idea.