¡La mejor altura de capa para impresión 3D!

Si recién está comenzando con la impresión 3D, es posible que no esté completamente seguro de a qué altura de capa debe imprimir sus modelos.

En este artículo, repasaré qué es la altura de la capa, la relación entre la altura de la capa y el diámetro de la boquilla y en qué se diferencian, ya que parece haber mucha confusión en torno a ese tema específico, y cubriré cuál es la mejor capa. las alturas son en general, dependiendo de la aplicación (calidad de impresión, fuerza, velocidad, etc.).

Entonces, sin más preámbulos, ¡vamos directamente al grano!

¿Qué es la altura de capa en la impresión 3D?

La altura de la capa, también conocida como resolución o detalle, es la altura de cada capa individual de plástico extruido en una impresión 3D. Cuanto más baja sea la altura de la capa, más detallada será la impresión porque se necesitarán imprimir más capas para completar el modelo. Por ejemplo; imprimir un cubo de 20x20x20 mm con una altura de capa de 0,12 mm tendrá 166 capas, pero solo 71 capas con una altura de capa de 0,28 mm.

¿Cuál es la compensación? Bueno, imprimir a una resolución más alta, o a una altura de capa más baja, aumenta drásticamente el tiempo que lleva imprimir un objeto, ya que la impresora necesitará colocar el doble de capas o incluso más, mientras que aumentar la altura de la capa dará como resultado impresiones más rápidas que tienen menos detalles generales.

Esencialmente, está intercambiando tiempo de impresión por detalles.

Tome estas dos impresiones de Benchy, por ejemplo:la izquierda se imprimió a una altura de capa de 0,12 mm y la derecha a 0,32 mm.

El banco de 0,12 mm se imprimió en 3:24 horas y tiene un total de 400 capas, el banco de 0,32 mm tardó 1:26 horas en imprimirse y tiene 150 capas. Esa es una caída bastante grande en el tiempo de impresión y la única diferencia es la altura de la capa.

Como puede ver, el banco derecho tiene muchas más líneas visibles. Esto se nota especialmente en el techo y en la parte superior de las paredes/rieles laterales como un efecto de escalera muy visible.

Diámetros de boquilla y cómo afectan la altura de la capa

El diámetro de boquilla predeterminado para la mayoría de las impresoras es de 0,4 mm, pero por lo general van desde 0,2 mm hasta 1 mm. Aumentar el diámetro de la boquilla le permitirá imprimir a una mayor altura de capa y reducir el número de perímetros necesarios para imprimir una pared, por ejemplo, ya que el perímetro en sí será más ancho. Vale la pena señalar que la altura de la capa nunca debe exceder el 80% del diámetro de la boquilla (no hay un valor mínimo).

Aquí hay una tabla con las alturas de capa máximas y mínimas recomendadas para cada diámetro de boquilla. Vale la pena señalar que los valores mínimos no dependen de la boquilla sino de los motores paso a paso de su impresora, por lo que generalmente no debe bajar de 0,04 mm (más sobre esto en un segundo), pero la razón por la que hay un valor mínimo es porque imprimir con una resolución vertical alta (altura de capa baja) pero con un ancho de línea mínimo grande (diámetro de la boquilla) generalmente tiene poco sentido.

Tamaño de boquilla	Altura mínima de capa	Altura máxima de capa
0,15 mm	0.04	0.12
0,20 mm	0.05	0,16
0,25 mm	0.06	0,20
0,30 mm	0.08	0,24
0,35 mm	0.09	0,28
0,40 mm	0,10	0,32
0,50 mm	0.13	0,40
0,60 mm	0,15	0,48
0,80 mm	0,20	0,64
1,00 mm	0,25	0,80

Al imprimir con una boquilla que tiene un diámetro mayor y aumentar la altura de la capa, puede reducir mucho el tiempo de impresión del modelo, a veces puede imprimir incluso tres o cuatro veces más rápido.

Ahora, el diámetro de la boquilla y el grosor de la capa no son iguales y no afectan el resultado final de la misma manera:La altura de la capa afecta la calidad de impresión principalmente en las partes verticales o inclinadas de la impresión, mientras que el diámetro de la boquilla afecta el nivel de detalle. principalmente en el plano horizontal y esto se debe a que una boquilla de mayor diámetro imprimirá capas más anchas, que no deberían ser visibles verticalmente.

Básicamente, una boquilla de mayor diámetro establece perímetros más amplios y también le permite aumentar la altura de la capa (hasta un 80 % del diámetro de la boquilla), lo que se traduce en impresiones mucho más rápidas. El problema aquí es que la calidad de impresión será mucho menor que si imprimiera con una boquilla de 0,4 mm a una altura de capa de 0,12 mm, o incluso con boquillas de menor diámetro y usando una altura de capa aún más baja, pero se imprimirá mucho más rápido.

Vale la pena señalar que el uso de una boquilla más grande no afectará el tiempo de impresión cuando se imprima en modo "jarrón", ya que aún tendrá que pasar exactamente por la misma secuencia de movimientos.

¿Cuál es la mejor altura de capa para la impresión 3D?

Para la mayoría de las impresiones 3D, la altura ideal de la capa es de 0,2 mm porque es un buen punto medio entre la calidad y la velocidad de impresión, tanto para impresiones grandes como pequeñas y detalladas, y las líneas de la capa no serán demasiado visibles. Reducir la altura de la capa dará como resultado más detalles (bueno para impresiones pequeñas), pero aumentará el tiempo que se tarda en imprimir un objeto y viceversa.

Por supuesto, esto dependerá de las necesidades de su impresión, ya que es muy diferente imprimir una miniatura, que requiere que los detalles intrincados se impriman con la resolución más alta posible, e imprimir un objeto más grande y bastante funcional que no necesita lucir genial pero aún así funcionar.

La mejor altura de capa para los detalles

Cuanto menor sea la altura de la capa, más detallada saldrá la impresión 3D. Sin embargo, este es solo el caso hasta que alcanza una altura de capa de 0,1 mm, ya que, por debajo de esto, 0,05 mm, por ejemplo, no producirá ningún aumento visible en la calidad. Para la mayoría de las impresiones cotidianas que necesitan una resolución realmente alta, optar por 0,12 mm parece ser el punto óptimo.

Vale la pena tener en cuenta que imprimir a 0,12 mm en lugar del estándar de 0,2 mm también aumentará bastante el tiempo de impresión, por lo que deberá preguntarse si ese aumento en los detalles realmente vale la pena.

Generalmente imprimo a 0,12 mm cuando quiero lograr un buen acabado suave y detallado, y en ese punto las capas apenas son visibles.

Mejor altura de capa para mayor resistencia

Por lo general, una altura de capa de 0,1 mm a 0,15 mm produce los mejores resultados y si se superan o superan estos valores, se reduce drásticamente la resistencia de la impresión. Vale la pena señalar que el diámetro de la boquilla también juega un papel importante, ya que uno con un diámetro grande impreso a una altura de capa baja proporcionará el área de superficie de contacto más amplia, lo que resultará en una adhesión de capa más fuerte en general.

Se realizó un estudio para determinar cómo afectarían las diferentes alturas de capa y diámetros de boquilla a la fuerza de impresión. Probaron boquillas de 0,4 mm, 0,6 mm y 0,8 mm y diferentes alturas de capa y llegaron a la conclusión de que cuanto más aumenta la altura de la capa, más débil se vuelve la pieza; de hecho, desde la altura mínima hasta la máxima de la capa había una diferencia de fuerza de unas 3,5 veces.

Como puede ver en esta imagen, el diámetro de la boquilla juega un papel importante, ya que la impresión con una boquilla de mayor diámetro pero con una altura de capa baja proporcionará un área de superficie de contacto más amplia para que cada capa se adhiera a la anterior, lo que dará como resultado una impresión general más fuerte. enlace y, por lo tanto, una impresión 3D más fuerte.

Tenga en cuenta la orientación de la capa

Un objeto que necesita soportar una fuerza, como un gancho, por ejemplo, donde hay una tracción constante en la misma dirección, debe imprimirse de tal manera que las líneas de la capa estén alineadas con la fuerza que se le aplicará.

Si lo imprime verticalmente, las líneas de la capa serán horizontales, lo que significa que el gancho solo podrá soportar tanta fuerza como lo permita la adhesión de la capa.

Por otro lado, imprimirlo de lado significa que las líneas de la capa están en línea con la fuerza a la que se someterá el anzuelo y esto aumenta su fuerza dos veces, o incluso más.

Aquí hay un video de CNC Kitchen que entra en detalles extremos y le recomiendo que lo vea si quiere ver la diferencia de fuerza entre las diferentes alturas de capa y la orientación de la capa.

Además, el patrón de relleno también tiene algunas implicaciones importantes en la resistencia de una pieza y, dependiendo de para qué se vaya a usar, debe usar un patrón diferente.

La mejor altura de capa para la velocidad

La velocidad de impresión y la altura de la capa son inversamente proporcionales; Cuanto más gruesa sea la altura de la capa, más rápido será el tiempo de impresión, y cuanto más delgada sea la altura de la capa, más lenta será la velocidad de impresión. Por ejemplo, con la boquilla estándar de 0,4 mm, es posible imprimir a alturas de capa de 0,32 mm y 0,1 mm, e imprimir un cubo de 20x20x20 mm llevará 18 min y 59 min respectivamente.

Si desea imprimir lo más rápido posible, debe usar la boquilla más grande con la altura de capa más gruesa posible. Esto reducirá drásticamente el tiempo que lleva imprimir una pieza a costa de menos detalles.

Para la mayoría de las personas que usan la boquilla estándar de 0,4 mm, la impresión a 0,28 mm o 0,32 mm debería ser la altura máxima de la capa para imprimir un objeto. De ahí en adelante, la única forma de aumentar la velocidad, además de ajustar algunas configuraciones en la rebanadora, es cambiar la boquilla actual por una de mayor diámetro.

Mejor altura de capa para prototipos

La creación de prototipos debe ser rápida teniendo en cuenta que las piezas impresas no serán el producto final. La altura de la capa no es el único factor importante; también lo es el diámetro de la boquilla, el porcentaje de relleno y la configuración de velocidad de impresión en la rebanadora.

En general, querrá usar una boquilla lo más grande posible, usar la menor cantidad de relleno posible (use un relleno cúbico si es posible, ya que es un relleno 3D que es fuerte en todas las direcciones), la altura de capa más gruesa y la impresión más rápida. configuración.

Vale la pena señalar que cuando aumenta la velocidad de impresión, puede encontrarse con un par de problemas; Es posible que las capas anteriores no se hayan solidificado correctamente, es posible que obtenga mucho timbre y efecto fantasma, mala precisión dimensional y más.

La configuración de velocidad variará según la impresora que tenga, pero establecer la velocidad del perímetro en 100 mm/s y el relleno en aproximadamente 200-250 mm/s debería ser un buen comienzo y reducir drásticamente el tiempo de impresión.

¿Cuánto importa la altura de la capa?

Aumentar la altura de la capa da como resultado una impresión más rápida porque la impresora no necesita colocar tantas capas para lograr la misma altura, pero la resolución y la calidad disminuirán debido a las capas más gruesas. Para lograr una impresión detallada y de aspecto uniforme, se recomienda una altura de capa más baja.

Si regresa a las dos impresiones de banco que vinculé anteriormente, puede ver claramente las líneas de relleno en la impresa a 0,32 mm, mientras que en el banco de 0,12 mm esas líneas apenas son visibles. Sin embargo, donde es más evidente es en el techo y los rieles/paredes laterales del banco, ya que hay un claro efecto de escalera.

Cuanto más baje la altura de la capa, menos obvias serán esas líneas de capa y cualquier efecto de escalera será mucho menos evidente, sin embargo, aumentar la resolución dará como resultado tiempos de impresión más largos, y llega un punto en el que se baja aún más la altura de la capa. no producirá mejoras significativas en la calidad, pero el tiempo de impresión aumentará considerablemente.

En general, 0,12 mm o 0,1 mm son suficientes para producir resultados extremadamente detallados. Si es inferior a esto, solo estará intercambiando tiempo por mejoras marginales en la calidad, si las hubiera.

Calculadora de altura de capa de impresión 3D

Prusa desarrolló una calculadora de altura de capa óptima que le permite seleccionar una altura de capa donde su eje Z se mueve solo en incrementos de pasos completos. El eje Z no suele estar habilitado durante la inactividad. Si el eje está deshabilitado durante el micropaso, el eje salta al paso completo más cercano e introduce un error.

Esto es más útil para máquinas con husillos imperiales pero también para alturas de capa inusuales con husillos métricos.

Simplemente introduzca algunos parámetros y obtendrá la altura de capa ideal.

Números mágicos del motor paso a paso de Ender 3

La altura de la capa se puede dividir en "números mágicos". Estos números mágicos son esencialmente las alturas de capa que funcionan mejor en una impresora en particular.

Para los modelos Ender 3, los números mágicos están en incrementos de 0,04 mm porque la varilla roscada se eleva 8 mm por revolución, y lo hace en 200 pasos (por revolución).

Divida esos 8 mm por 200 y obtendremos el número mágico de 0,04 mm por paso.

Quiere permanecer en ese número mágico porque entonces la impresora está en la misma posición en relación con cada paso cuando sube, y esto aumentará la calidad de sus impresiones porque la impresora será consistente en la forma en que se mueve hacia arriba.

Una vez que sepas el número mágico, puedes hacer variaciones del mismo, como:

• 0,24 mm
• 0,20 mm
• 0,16 mm
• 0,12 mm
• 0,08 mm

Anteriormente, tenía que configurarlos manualmente en su Slicer, ya que la configuración estándar establecería las alturas de las capas en 0,1 mm, 0,15 mm, etc. y ninguno de ellos son múltiplos o 0,04 mm.

Ahora, la mayoría de las cortadoras, como Cura en su versión más nueva, tienen diferentes alturas de capa que son consistentes con este "número mágico", como 0,12 mm para detalles finos o 0,28 mm para detalles gruesos, y todos estos funcionan perfectamente bien con cualquier Ender. 3 (así como cualquier impresora que se mueva a 0,04 mm por paso).

Problemas asociados con diferentes alturas de capa

Como mencioné anteriormente, imprimir con una boquilla grande y capas gruesas dará como resultado un aumento en la velocidad de impresión, pero el modelo se verá bastante mal y podría no ser tan fuerte ya que las capas de plástico no tienen tanta superficie de contacto para adherirse. entre sí.

Por otro lado, utilizar capas extremadamente finas, como 0,05 mm, puede provocar una pérdida de calidad y varias imperfecciones en la impresión, así como un tiempo de impresión increíblemente largo incluso para los objetos más pequeños.

Si decide imprimir a una resolución realmente alta (altura de capa baja), a menos que nivele la cama a la perfección, es posible que sus impresiones no se adhieran a ella.

En este caso, recomendaría imprimir una primera capa más grande para que la impresión se adhiera firmemente a la cama y luego configurar las siguientes capas para imprimir a la altura de capa deseada.

Conclusión

No hay una altura de capa de "talla única", ya que desea ajustarla según lo que esté imprimiendo.

Si está diseñando algo usted mismo, creando prototipos, etc., y necesita imprimir varias iteraciones antes de que el producto final esté listo, imprima a 0,28 mm (si tiene una boquilla de 0,4 mm). Esto asegurará que la impresión salga rápido y siga siendo funcional mientras se ve bastante bien.

Una vez que esté listo para imprimir el diseño final, puede reducir la altura de la capa.

En general, recomendaría ceñirse a 0,2 mm, ya que este parece ser el punto óptimo para la mayoría de las impresiones 3D, tanto en términos de calidad como de velocidad.

¡Espero que esta información haya sido útil!

¡Que tengas un gran día!

Preguntas frecuentes

mejor altura de capa para boquilla .4

0,2 mm es la altura de capa ideal para una boquilla de 0,4 mm, ya que permite un tiempo de impresión relativamente rápido sin dejar de tener una alta calidad de impresión. Vale la pena señalar que, técnicamente, no hay una altura mínima de capa, ya que el tamaño de la boquilla solo afecta la altura máxima permitida de la capa.

mejor altura de capa para boquilla .6

0,3 mm es la altura de capa ideal para una boquilla de 0,6 mm, ya que proporciona el mejor equilibrio entre calidad y tiempo de impresión. Vale la pena señalar que, técnicamente, no hay una altura mínima de capa, ya que el tamaño de la boquilla solo afecta la altura máxima permitida de la capa.

mejor altura de capa para boquilla .8

0,4 mm es la altura de capa ideal para una boquilla de 0,8 mm, ya que proporciona el mejor equilibrio entre calidad y tiempo de impresión. Si se requieren tiempos de impresión más rápidos, entonces 0,5 mm producirá una impresión mucho más rápida sin dejar de tener una calidad bastante similar a la de 0,4 mm.

mejor altura de capa para Ender 3

La altura de la capa de la Ender 3 debe configurarse en múltiplos de 0,04 mm, ya que eso es lo que el motor mueve la boquilla en cada paso, y esto significa que debe configurarse en cualquiera de los múltiplos de 0,04 mm, como 0,08 mm, 0,12 mm. , 0,16 mm, 0,2 mm, etc.

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