Hoy continúo con la 2ª y última entrega del curso que realicé sobre impresión 3D. Nos adentramos en temas técnicos de consejos sobre configuración de la impresión y materiales.
Fuente Imagen: www.the-sugar-lab.com/ChefJet
Básicamente, por no decir en general, el post va sobre la impresión 3D utilizando el tipo de extrusión, que consiste en modelado por deposición fundida, utilizando materiales termoplásticos (ABS y PLA), Polietileno de alta densidad, metales, madera, e incluso comida (chocolate y purés, por ejemplo). En otros tipos de impresión se pueden utilizar polvos, yeso e incluso imprimir con papel.
El funcionamiento de una impresora 3D, casera, consiste en calentar el filamento de material al pasar por el cabezal del extrusor y depositarlo capa a capa sobre una cama de cristal. Esta cama de cristal, depende del modelo de impresora, se puede calentar para asentar mejor la pieza.
Podemos imprimir el interior de la pieza. Es necesario en algunas piezas crear material de soporte para no imprimir en el aire, se entiende. En el caso del ABS, de buena calidad, con acetona marcharía la rebaba quedase de este material de soporte.
Algunas impresoras permiten utilizar dos extrusores, por lo que las posibilidades de hacer diferentes diseños y cosas se agranda. Por ejemplo, utilizar un extrusor para la pieza y el segundo para el material de soporte. Dos calidades diferentes, una para el exterior y otra para el interior. O dos colores. En el caso de la comida, a mí se me ocurre, que con uno se podría utilizar crema y con el otro chocolate.
Fuente Imagen: www.shapeways.com/shops/sevensheaven
RECURSOS
i.materialise. Web con servicio de impresión en línea con muchos tipos de materiales, mostrando cualidades y configuraciones. Puedes comprar diseños o subir los tuyos.
Thingiverse. Web repositorio. Puedes añadir proyectos e imprimir. Funciona también como red social dando me gusta y comentando.
Youmagine. Comunidad igual que la anterior. Proyectos, colaboraciones, impresión. Cada diseño tiene mucha información sobre la impresión.
Thre3d. A parte de ser tienda también tiene creaciones y diseños con datos de impresión.
Cgtrader. Comunidad web con repositorios para comprar y subir.
Makerlove. Adjunto esta web por curiosa, donde puedes imprimir tus juguetes sexuales. Ahí queda eso.
Shapeways. Web donde puedes comprar diseños en 3D.
E-nabling The Future. La web más interesante de todas. Una plataforma para colaborar con creaciones en 3D de prótesis de manos para niños.
Fuente Imagen: www.shapeways.com/shops/irrationaldesigns
IMPRESORAS 3D Y SOFTWARE.
Los modelos de impresora de los que disponíamos eran una Replicator 2 y la BCN3D de RepRapBCN.
Para que el pc se comunique con la impresora 3D y así configurar los parámetros, necesitamos un programa, que bien puede ser Repetier o Slic3r.
Otro software. Cura, Simplify3d puedes añadir y quitar material de soporte, Netfabb que puedes cortar una pieza grande en partes para imprimir.
Fuente Imagen: www.reprapbcn.com/
PARTES BÁSICAS DE LA CONFIGURACIÓN.
El nozzle es la punta del extrusor por donde sale el material. Los diámetros más utilizados son de 0,4 y 0,5 mm. Cuanto menos diámetro más calidad, más precisión y mayor tiempo de impresión.
Los diámetros genéricos del material son 1,75 y 3 mm. Y su configuración habitual de salida de 1,75 y 2,98.
La temperatura del extrusor la que aconseje el fabricante del material.
Fuente Imagen: www.shapeways.com/shops/nervous
CAPAS y PERÍMETROS (Layers and perimeters).
Se refiere al alto de cada pasada de material (layer height). Cuanto más alta menos precisión y más rapidez de impresión.
PLA recomiendan entre 0,25 y 0,4 mm.
ABS recomiendan entre 0,15 y 0,3 mm.
La primera capa (first layer height) ha de ser estable, menor que las siguientes, para evitar que se mueva y poder coger estabilidad.
Las capas del perímetro son las capas externas verticales. Lo normal son 3 capas.
Podemos hacer que cada pasada de capa empiece en un punto diferente de la pieza. Permite mejores acabados al evitar la acumulación de material en el mismo punto.
También podemos crear perímetro extra (Generate extra perimeters when needed) para la partes que es mejor que crear relleno. Se aconseja activar.
Se pueden configurar los grosores de las capas solidas (solid layers), la parte inferior y superior, en función de la altura de las capas de pasada.
Fuente Imagen: www.shapeways.com/shops/shhark
RELLENO (Infill).
El relleno es la parte interior de la pieza. Si no se va a ver y la pieza no necesita mucha consistencia puede ser nulo o con material de menor calidad.
Si queremos una pieza con resistencia mecánica la densidad de relleno (fill density) la configuraremos al 60%, si es una pieza decorativa al 40%.
Hay diferentes tipos de relleno (fill pattern). La de abeja da más consistencia y la rectilínea es la más utilizada.
Podemos configurar el tipo de relleno de la parte superior e inferior (top/bottom fill pattern).
Configuramos cuantas capas de relleno queremos (infill every), o sea, cada cuantas capas ponemos una de relleno.
Podemos ajustar cada cuantas capas queremos una de relleno sólido (solid infill every). Cuantas más capas sólidas, más consumo de material y más lento al imprimir.
Se aconseja parametrizar el ángulo de relleno (fill angle) a 45º.
Recomendado poner a 70 mm2 de relleno solido (solid infill threshold área), para las zonas difíciles y asegurar la resistencia mecánica.
Es posible hacer que el extrusor se retracte al encontrase con otro perímetro (only rectract when crossing perimeters).
Fuente Imagen: www.shapeways.com/shops/schreerdesign
VELOCIDAD (speed).
La configuración de la velocidad depende mucho de 4 aspectos: propiedades del material, temperatura extrusora, capacidades de la impresora y tipo de extrusor.
Velocidad de perímetro (perimeters). Es la velocidad en las capas perimetrales normalmente de 40 mm/s. Se aumenta según la estabilidad.
En los perímetros pequeños (small perimeters) bajar un 20% la velocidad.
El parámetro de los perímetros externos (external perimeters) se recomienda al 90 o 100% ya que es la parte visible.
La velocidad de relleno no es importante (infill) por lo que entre 120 y 150% estaría bien.
Las capas de relleno solidas (top solid infill) podemos ponerlas al 80% de velocidad.
El parámetro de la velocidad de soporte (support material) aconsejan establecerlo en 60 mm/s, reduciéndolo en el caso de que no quedara bien.
En el caso de la velocidad de puentes (bridges) se recomienda a 70 mm/s evitando catenarias y no ser largos. Con mucha velocidad tendremos problemas. Es aconsejable que la impresora tenga ventilador de capa para enfriarlo.
En áreas pequeñas (gap fill) es mejor poner la velocidad a 10 mm/s para evitar vibraciones.
Es posible parametrizar la velocidad del cabezal (travel) en las zonas que no imprime. Una buena velocidad es de 150 mm/s.
Para garantizar una buena adhesión se recomienda fijar la velocidad de la primera capa (first layer speed) entre el 50 y 70%.
Fuente Imagen: www.the-sugar-lab.com/ChefJet
FALDILLA Y BORDE (skirt and brim).
Estos parámetros sirven para configurar la creación de perímetros extra, purgar la boquilla del extrusor y ayudar a la adhesión de la pieza a la cama.
Estableceremos el número de vueltas (loops) de la faldilla. Aconsejan para piezas grandes 2 vueltas. En piezas pequeñas alguna más. Con esto purgamos la boquilla y se establece el perímetro de lo que va a ocupar nuestra pieza.
Es posible establecer durante cuantas capas queremos poner faldilla (skirt height), lo normal es solo 1 capa.
También configuraremos el borde para ayudar a la sujeción de la pieza a la cama (brim), creando un canto. Que dejaremos a 0 si no queremos o con un valor de 1 a 3 mm.
Fuente Imagen: www.the-sugar-lab.com/ChefJet
MATERIAL DE SOPORTE (support material).
Activando la primera casilla (generate support material) la impresora generará material de soporte para la pieza.
Aconsejan configurar a 45º el valor del ángulo a partir del cual se genera material de soporte en los voladizos (overhang thershold).
Podemos elegir el patrón del material de soporte (pattern).
También es posible configurar la distancia entre material de soporte (pattern spacing) siendo lo aconsejable entre 3 y 5 mm, ya que cuanta más distancia más débil el andamio.
Existen muchísimos parámetros más para configurar: el extrusor, material, ventilador y un largo etcétera. A continuación adjunto una captura de Proyecto Recicla 3D de un cuadro con las temperaturas aconsejables de cada sección de la máquina por materiales.
Espero que os haya servido este post tanto como a mí, al menos para asimilar los conceptos básicos, o por la curiosidad de este sector que empieza a crecer y expandirse. La verdad que me apasiona y se me ocurren mil cosas para hacer, por lo que espero haberte picado la curiosidad. Pondría muchísimas fotos y videos del tema que llaman mucho la atención, pero no es mi sector, así que prefiero que busques e investigues y te dejes sorprender por gente dedicada al sector.
La recomendación que nos dio el profe fue: Probar, probar y probar, ya que influyen muchos parámetros en la impresión 3D. Como material, temperatura ambiente, impresora, etcétera.
Feliz Viernes y mejor fin de semana amigos 🙂
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