10 Dic Impresión 3D FDM – Línea a línea, capa a capa

Posted at 11:58h in Aprende + sobre Impresión 3D, Impresión 3D by
0 Likes

Dentro de la impresión 3D,  encontramos varias técnicas que consiguen dar la forma tridimensional al material. La más sencilla es el Modelado por Deposición Fundida, o FDM. También es la más común en nuestras casas. Sigue este artículo que te hablamos de ella…

 

Como comentamos en el anterior artículo, las impresoras que tenemos a nuestro alcance se basan en fabricación aditiva, y las FDM se basan concretamente en un sistema de extrusión de material fundido: tenemos un material termoplástico, ya sea en forma de filamento o pellets, que un extrusor empuja hacia una boquilla que se calienta a una temperatura capaz de fundirlo. El material fundido sale por la punta de la boquilla en forma de un hilo fino y un sistema de ejes y motores lo va depositando capa a capa sobre una cama donde se enfría rápidamente y se solidifica. La trayectoria que debe seguir la boquilla viene dada por un código almacenado en un fichero G-code que es analizado por la controladora de la impresora y convertido a movimientos en el sistema de motores.

 

Fundiendo plástico

 

El material más común para la impresión FDM es el plástico, pero existen varios tipos, con características distintas. Dependiendo de la finalidad de nuestra pieza final elegiremos materiales que proporcionen solidez y resistencia, como el ABS o el Nylon, más ecológicos como el PLA y el PETG, o flexibles como el TPU. Éstos son sólo unos ejemplos de lo que podemos encontrar en el mercado,  ya que cada vez se van incorporando más variedad: con fibras de carbono, con fibras de madera, fluorescentes, termocrómicos, …

Aunque la costumbre más extendida es utilizar el material en rollos de filamento cada vez más fabricantes están apostando por los pellets. Los pellets son ampliamente utilizados en la industria del plástico y son más baratos porque se evita el proceso de creación del filamento y la bobina, pero en contra tenemos que los sistemas de extrusión para pellets aún no están tan avanzados y todavía son caros y pesados para una impresora casera.

 

Rollos de filamento

Pellets

Una capa sobre otra

 
Según el diámetro de la boquilla por la que sale el plástico y de las instrucciones que le demos a la máquina, la línea de plástico fundido que se deposite será más o menos gruesa, y por tanto, más o menos visible al observar la pieza final. Este grosor se controla en la impresión 3D con lo que se denomina «altura de capa» y la elegimos normalmente en función de la funcionalidad de la pieza. Una altura de capa pequeña, por ejemplo de 0.1mm nos dará una pieza muy buena a nivel estético, se apreciarán menos las capas que la forman. Una altura de capa mayor dará lugar a una mayor superficie de contacto entre capa y capa y la pieza resultará más resistente.

 

Hablando de resistencia

 
Cuando se realiza una pieza en 3D no se suele imprimir completamente sólida, sería un gasto de material, tiempo, y no contribuiría tanto como podríamos pensar a la resistencia de la misma.  Solemos asignarle un número de paredes externas, y un porcentaje y tipo de relleno, que elegimos en función de la resistencia final que queremos que tenga, de hecho podemos imprimir perfectamente una pieza hueca dependiendo del modelo, por ejemplo, un jarrón.
Los tipos de relleno también influyen ya que nos ayudarán a soportar las diferentes cargas a las que podría ser sometida la pieza.


Porcentajes de relleno

Patrones de relleno

 La resistencia no aumenta de forma lineal al porcentaje de relleno, entre el 50% y el 70% no hay mucha diferencia a nivel de resistencia final (sólo aumentaría un 10%). Una pieza con un 60% de relleno ya tiene resistencia suficiente para tornillos o anclajes, aunque un punto importante del que se suele hablar poco es de la orientación en la que se imprime: podemos imprimir al 100% de relleno y que por un error en la orientación acabemos teniendo una pieza fácil de romper si aplicamos fuerza en un determinado punto.

 

¿Y cuál es el punto flaco?

 

Hay piezas que por su forma son complicadas de imprimir con una impresora FDM, por la sencilla razón de que no podemos imprimir en el aire. ¿A qué nos referimos con eso? A que si alguna parte de la pieza no reposa en su mayor parte sobre la anterior, al depositar el filamento, simplemente cae al vacío. Si queremos imprimir una «T» de pie, los laterales no se podrían sostener. Para resolver este problema se utilizan soportes, que son estructuras de sujeción para «apuntalar» algunas zonas. Estas estructuras no pueden pegarse completamente a la pieza ya que luego hay que despegarlas y desecharlas, por lo que a veces la parte de la pieza «sostenida» no tiene toda la calidad que desearíamos, sin contar que el coeste de ese plástico nos encarece el trabajo.
 

¿Hay solución?

 

La mejor solución empieza en el diseño de la pieza, evitando que tenga esas zonas, si no es posible lo intentaremos solucionar con la orientación a la hora de imprimir, y una colocación óptima de los soportes. También podemos optar por la impresión de los soportes con filamentos especiales que se disuelven en agua (como lo oís), pero implica que tengamos una impresora más avanzada para poder combinar los dos materiales.
 

Esto sólo es la punta del iceberg

 

Sólo hemos hecho un resumen de las características principales de la impresión FDM. En futuros posts entraremos más detalle o resolveremos dudas sobre impresión 3D en varios colores, impresión flexible, …lo que nos preguntéis.
En Rojo Delta nos preocupamos mucho porque nuestras piezas satisfagan a nuestros clientes, tanto a nivel funcional como estético, poniendo atención a los detalles en cada trabajo, y tratando cada impresión de manera individualizada para obtener el mejor resultado.

 

Tags:
, , ,
Sin Comentarios

Lo sentimos, el formulario de comentarios está cerrado en este momento