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IMPRESIONES 3D RÁPIDAS: CÓMO AUMENTAR LA VELOCIDAD DE IMPRESIÓN EN 3D.

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La velocidad de impresión en 3D es una consideración clave, ya que algunas piezas pueden tardar horas, incluso días, en imprimirse. Sigue leyendo para saber cómo crear impresiones 3D rápidas.

Calidad vs tiempo.

La calidad de impresión suele disminuir a medida que se reduce el tiempo de impresión (Fuente: wulfdesign vía Thingiverse).

Si alguna vez has trabajado con una impresora 3D FDM, probablemente sabrás lo lento que puede ser imprimir algo grande o denso. De hecho, hay muchos factores que limitan la obtención de impresiones rápidas sin comprometer la calidad.

Para lograr incluso una calidad cercana a la de una pieza fabricada tradicionalmente, como un ladrillo Lego moldeado por inyección, normalmente hay que imprimir con velocidades más lentas y otros ajustes que aumentan el tiempo para mantener el detalle. Esto se debe a que, en el nivel más básico, la calidad y la velocidad de impresión están inversamente correlacionadas, lo que significa que cuando una aumenta, la otra disminuye.

Pero esto es sólo una parte de la historia. Hay muchas formas de reducir el tiempo de impresión sin que los resultados se resientan, pero puede costar trabajo identificar y afinar los ajustes adecuados para equilibrar un tiempo de impresión bajo y una calidad de impresión alta. Este proceso de ajuste es repetitivo y tedioso, y consiste en modificar los ajustes y las pruebas de impresión hasta conseguir el tiempo de impresión que se busca sin defectos de calidad significativos.

Muchos ajustes afectan a la velocidad, y en este artículo repasaremos lo que puedes hacer para reducir el tiempo de impresión. Primero veremos cómo cambiar la velocidad del cabezal de impresión y qué ajustes hay que hacer para equilibrar las velocidades. Después, revisaremos otros ajustes de impresión importantes que pueden ayudar a reducir el tiempo de impresión, utilizando Cura como ejemplo de rebanadora. ¡Que lo disfrutes!.

Velocidad de impresión.

Asegúrese de aumentar los valores para todas las velocidades de impresión, no sólo para el relleno (Fuente: IndustryWeek).

Tus ajustes de velocidad de impresión contienen los diferentes valores de velocidad de tu impresora cuando está realizando acciones específicas (relleno, paredes, capas superiores e inferiores y otras acciones de impresión). Lo primero que debes hacer es abrir tu cortadora, dirigirte a la sección de ajustes de velocidad y asegurarte de que todos los ajustes son visibles para que tengas una visión completa de tus opciones.

Para las velocidades de impresión que son más lentas por defecto, puede empezar por aumentarlas para que sean iguales a los otros valores. Las excepciones incluyen si la parte que está imprimiendo está destinada a la exhibición, en cuyo caso es posible que desee establecer la velocidad de “Pared” ligeramente inferior a sus otras velocidades de impresión. Al mismo tiempo, asegúrate de aumentar la “Skirt/Brim Speed” si estás usando una, ya que esta velocidad es más lenta por defecto pero no afectará a la calidad de la impresión final.

Para el PLA y el ABS, algunas velocidades típicas son de 40-60 mm/s, pero puede que quieras probar incluso más rápido. Cuando aumente la velocidad de impresión, hágalo en intervalos de 5 mm/s, ya que un cambio demasiado grande puede presentar muchos problemas a la vez. Es mejor resolver los problemas de calidad de impresión uno a uno y en incrementos, en lugar de atacarlos todos a la vez.

La temperatura.

Mejora tu boquilla para aumentar la velocidad de extrusión (Fuente: 3D Distributed vía YouTube).

La temperatura es el ajuste número uno de la cortadora que necesita ser ajustado cuando se aumenta la velocidad de impresión. Aumentar la velocidad de impresión hace que el filamento tenga menos tiempo para fundirse en la boquilla o “zona de fusión”, lo que lleva a una infra-extrusión. Si aumenta la velocidad de impresión sin aumentar la temperatura, puede experimentar problemas de extrusión o molienda de filamento porque el extremo caliente no puede fundir el filamento lo suficientemente rápido.

Prueba a aumentar la temperatura de la boquilla en intervalos de unos 5-15 °C por cada aumento de 5-10 mm/s de la velocidad. La relación temperatura-velocidad de cada impresora será diferente, así que no dudes en jugar y probar tus propias combinaciones. Si alguna vez ves que faltan capas o que hay huecos entre ellas, aumenta la temperatura al menos 10 °C para evitar la sub-extrusión.

También es posible que desee mejorar su boquilla o extremo caliente, como el E3D Volcano o Super Volcano, para permitir que su filamento tenga suficiente tiempo en la “zona de fusión” para absorber el calor y fundirse. Esto significa que cuando llegue a la boquilla, tendrá una viscosidad lo suficientemente baja como para ser extruido correctamente.

Velocidad de desplazamiento.

Las estructuras de soporte pueden caerse cuando la velocidad de desplazamiento es demasiado alta (Fuente: farley911 vía Reddit).

Otra velocidad que puede querer ajustar es la velocidad de desplazamiento, que es lo rápido que se mueve su cabezal de impresión cuando no está extruyendo material. Especialmente si está imprimiendo varias piezas a la vez, aumentar la velocidad de desplazamiento puede reducir el tiempo de impresión. En Cura, la velocidad de desplazamiento por defecto es de 150 mm/s, pero puedes aumentar este valor en intervalos de 10-20 mm/s para reducir el tiempo de impresión.

La presión se acumula en el extremo caliente después de la extrusión del filamento, lo que hace que el material adicional rezume fuera de la boquilla. Este material puede adherirse a otras partes de la impresión, causando defectos de calidad. Además de reducir el tiempo de impresión, el aumento de la velocidad de desplazamiento puede evitar que el material adicional rezume fuera de la boquilla, lo que es una ventaja adicional en términos de calidad de impresión.

Pero hay que tener cuidado: Aumentar la velocidad de desplazamiento también aumenta la posibilidad de que la boquilla pueda colisionar con otra parte de la impresión al moverse. Es importante equilibrar cualquier aumento de la velocidad de desplazamiento con otros ajustes como el salto Z y el modo de peinado.

Z Hop.

Al igual que el aumento de la temperatura equilibra un aumento de la velocidad de impresión, la activación del ajuste “Z Hop” equilibra un aumento de la velocidad de desplazamiento. Mueve tu cabezal de impresión ligeramente hacia arriba en el eje Z cuando haces un movimiento de desplazamiento, lo que evitará cualquier colisión potencial.

Cualquier cosa con detalles finos o estructuras de soporte delgadas corre el riesgo de ser dañado o incluso derribado si el cabezal de impresión lo golpea. La distancia de salto Z por defecto en Cura es de 0,2 mm, que funciona bien, pero si no es suficiente, puedes aumentar esta distancia en intervalos de 0,05 mm.

La activación de este ajuste puede aumentar ligeramente el tiempo de impresión, ya que la impresora tiene que realizar un salto adicional por cada movimiento de retracción. Sin embargo, en la mayoría de los casos, el pequeño aumento se ve compensado con creces por el tiempo que se ahorra al aumentar la velocidad de desplazamiento.

Modo de peinado.

Desactivar el modo de peinado puede provocar el encadenamiento (Fuente: peterbenz vía Reddit).

Otro ajuste que puedes utilizar para evitar que la boquilla se tope con partes de la impresión es el “Modo de peinado”, que regula la trayectoria que sigue el cabezal de impresión. En Cura, los ajustes se detallan como “Evitar partes impresas al viajar”, y “Evitar soportes al viajar”.

Al igual que la activación del salto Z, el uso del modo de peinado también aumentará ligeramente el tiempo de impresión como contrapartida a una mayor velocidad de desplazamiento. Si no te preocupa que los soportes u otros elementos pequeños choquen, puedes desactivar por completo el modo de peinado. Esto reducirá el tiempo de impresión bastante, ya que resulta en una ruta de viaje más corta, pero puede causar mucho más encordado.

Altura de las capas.

Aumentar la altura de la capa acelerará las impresiones (Fuente: stainedtrousers vía Reddit).

La altura de la capa es uno de los ajustes más importantes, si no el más importante, cuando se trata de reducir el tiempo de impresión. La altura de la capa, también conocida como resolución, es la distancia entre la boquilla y la capa anterior de una impresión 3D. A medida que aumenta, las piezas son más resistentes y se imprimen más rápidamente, ya que se necesitan menos capas para conseguir la misma altura. Sin embargo, aumentar la altura de las capas tiene sus inconvenientes, ya que cuanto más grande sea, menos detalladas serán las impresiones.

La altura de capa estándar en las impresoras 3D FDM de consumo es de unos 0,2 mm, por lo que para imprimir más rápido, puedes intentar aumentar este valor en un 25% o más. Si los detalles no son una prioridad y no te preocupan las líneas visibles de las capas, prueba a aumentar la altura de las capas a unos 0,24 o incluso 0,28 mm, ya que esto reducirá significativamente el tiempo de impresión y aumentará la resistencia de las piezas.

Relleno.

Diferentes patrones de relleno pueden aumentar o disminuir el tiempo de impresión (Fuente: Matt’s Hub).

El relleno es el relleno interno de las piezas y un elemento de fabricación exclusivo de la impresión 3D. Se puede ajustar de varias maneras, pero los dos ajustes más impactantes son la densidad y el patrón.

La densidad del relleno es la solidez del relleno interno de las impresiones, y cuanto mayor sea este porcentaje, más llena (y pesada) será la pieza. El patrón de relleno es el diseño o la forma en que se imprime el relleno. Puede elegir entre una amplia gama de opciones (dependiendo de su cortadora), incluyendo líneas, zig-zag, giroide, hexágono, y más.

Para la densidad de relleno, como es de esperar, un valor o porcentaje más bajo significa que la impresora tiene que extrudir menos material, por lo que el tiempo que tarda en terminar las impresiones puede verse muy afectado. Para reducir el tiempo de impresión, puedes bajar hasta el 0%, que es hueco, pero puede que quieras mantenerte entre el 5-15% para tener al menos algo de fuerza interna.

El patrón de relleno es diferente de la densidad y de otros ajustes del rebanador porque no varía por un decimal, un porcentaje o un número entero. En su lugar, puede elegir entre una gama de patrones que son diferentes en su estructura repetida y ofrecen diferentes beneficios. La mayoría de las cortadoras ofrecen al menos unos cuantos patrones, pero algunos de los mejores para reducir el tiempo de impresión son las líneas o los patrones en zig-zag porque son más sencillos de crear.

Las capas.

Cuantas más caoas o paredes tengas, más tiempo tardarán las impresiones (Fuente: Dominik Cisar vía PrusaPrinters).

Las capas son el perímetro exterior de las impresiones 3D que dividen las capas externas de un modelo del relleno, que consiste en las paredes y las capas superior e inferior de un modelo. Las capas se imprimen como líneas individuales alrededor de una impresión y no tienen relleno. Este elemento de impresión suele medirse en una distancia (de las paredes y las capas superior e inferior) o en un número de capas.

Cuantas más capas seleccione, más capas y paredes completas tendrá que imprimir su máquina. Si sus capas fueran tan gruesas que capturaran todo el modelo, sería lo mismo que imprimir con una densidad de relleno del 100%. En consecuencia, cuantas más capas tenga, más fuerte será la pieza, pero más tardará en imprimirse.

Trate de bajar sus capas a menos de una distancia de 0,8 mm (2 capas utilizando una boquilla de 0,4 mm de diámetro) para imprimir más rápido. La configuración por defecto de su slicer es probable que sea más alta que esto, por lo que esto debería proporcionar una reducción del tiempo de impresión decente. Para obtener impresiones aún más rápidas, es posible que desee ir todo el camino hasta una distancia de 0,4 mm, que es sólo una capa en una boquilla estándar de 0,4 mm de diámetro. Sólo tenga en cuenta que el relleno puede empezar a ser visible cuando las paredes se vuelven demasiado delgadas.

Partes adicionales impresas.

Diferentes orientaciones producirán diferentes cantidades de material de apoyo (Fuente: Robotics Knowledgebase).

Las piezas adicionales que su cortadora añade a un modelo para ayudar en el proceso de impresión, como los soportes y las balsas, pueden ser otra consideración importante para reducir los tiempos de impresión.

Soportes.

Los soportes son el material y las estructuras adicionales que se utilizan para sostener los voladizos o puentes. Cuando se activan en el cortador, los apoyos suelen tener un ángulo de voladizo mínimo por defecto de unos 45 grados, por lo que no se mostrarán a menos que el ángulo de voladizo cumpla o supere este mínimo.

Un ángulo demasiado bajo hace que la cortadora sea sensible a los voladizos, creando demasiadas estructuras de soporte, lo que aumentará el tiempo que se tarda en imprimir una pieza (y también en post-procesarla). Por eso es importante hacer este ángulo tan alto como puedas. Comprueba si puedes subirlo a 50° o 55°, utilizando esta prueba de voladizo para experimentar con diferentes ángulos.

Una vez establecido el ángulo del voladizo, orienta tu modelo para que tenga la menor cantidad de voladizos posible, lo que minimizará aún más el número de estructuras de soporte. Si utilizas Cura, puedes probar el plug-in Cura Auto-Orientation, que orienta automáticamente tu modelo para requerir la menor cantidad de apoyo. Encontrar la orientación correcta sin este plug-in implica rotar tu modelo hasta que las estructuras de soporte y el tiempo de impresión estén en sus puntos más bajos.

Asistentes de adherencia.

Los asistentes de adherencia son soportes a nivel de base que mejoran la adherencia de una pieza a la placa de impresión y se presentan en tres formas: balsas, bordes y faldones.

Una balsa proporciona la mejor adherencia de la cama y crea una plataforma completa de varias capas de espesor bajo una pieza. Por otro lado, esto puede consumir mucho material y tiempo. Un borde es una plataforma de una sola capa de espesor que se expande desde la base de una impresión, mientras que una falda es un perímetro de una sola capa que va alrededor de las afueras de la base de un modelo y consume la menor cantidad de material. Para obtener las impresiones más rápidas, utilice una falda o un borde si es necesario, pero intente evitar las balsas.

Otros ajustes y calibración.

Cuando ajuste la configuración de su cortadora, asegúrese de cambiar sólo una cosa a la vez (Fuente: Jackson O’Connell vía All3DP).

Además de algunos de los ajustes de equilibrado mencionados anteriormente, como la temperatura, el salto Z y el modo de peinado, hay otros ajustes que puedes realizar para equilibrar aún más la velocidad y la calidad de impresión. Dos ajustes importantes son los pasos E y el flujo, que determinan la cantidad de filamento que pasa por el extremo caliente de la máquina. Otros ajustes son la retracción (distancia y velocidad), la sacudida y la aceleración.

El ajuste de pasos E determina el número de “pasos” o rotaciones parciales del motor que el motor paso a paso del eje del extrusor (eje E) gira cada vez que le dices que se mueva una cierta cantidad. Este ajuste se puede configurar y ajustar en la interfaz LCD de tu impresora, en el firmware o a través de un terminal de código G.

Otro ajuste importante es el flujo, a veces conocido como el multiplicador de extrusión. Este ajuste del slicer determina qué porcentaje de la cantidad original de material utilizado para la impresión (establecido por el slicer) debe ser realmente empujado a través del hot end. Puedes establecer o ajustar tu multiplicador de extrusión en tu slicer.

Ambas configuraciones deben ser ajustadas para lograr una extrusión consistente en las impresiones, y asegúrese de reajustarlas cada vez que cambie la velocidad o la temperatura de impresión. Los ajustes de los pasos E y del multiplicador de extrusión mal ajustados pueden dar lugar a piezas con dimensiones inexactas y a una extrusión excesiva o insuficiente. Como se ha mencionado anteriormente, es mejor cambiar sólo un ajuste a la vez, para saber qué cambios han tenido qué efectos.

Por último, incluso si ajustas todos los parámetros de la cortadora para conseguir el equilibrio perfecto entre tiempo y calidad de impresión, nada de esto significará si la propia impresora no está en las mejores condiciones posibles. Una calibración periódica te ayudará a sacar el máximo provecho de esos ajustes de la cortadora cuidadosamente ajustados, incluyendo la comprobación de la nivelación de la cama, la tensión de la correa, la tensión del extrusor, el peso del carro, que la boquilla esté limpia y desatascada, y mucho más. Incluso sin intentar imprimir más rápido, una máquina bien calibrada dará lugar a menos fallos de impresión, así que ¿qué puede perder?.

Artículo original disponible en: 3ALLDP

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