Impresión 3D con base calefactable:temperatura óptima para PLA y ABS

Si ya has leído algunos posts relacionados con la impresión 3D y has incursionado un poco en los detalles del proceso, seguro que conoces la existencia de las camas calefactables. Este componente calienta la superficie de la placa de construcción de una impresora 3D, lo que tiene muchas ventajas. También puede saber que puede cambiar la temperatura de la cama caliente y que los diferentes filamentos requieren diferentes configuraciones.

Entonces, ¿cuál es la temperatura óptima de una cama caliente para imprimir con PLA y ABS?

La temperatura óptima de la cama para la impresión es de 60 °C para PLA y de 100 °C a 110 °C para ABS, ya que estos ajustes mejoran enormemente la adhesión de la primera capa, lo que a su vez conduce a una mayor tasa de éxito de una impresora 3D. En el caso del ABS, es necesaria una cama caliente para conservar la temperatura del objeto mientras se imprime, ya que puede encoger hasta un 8%.

Las temperaturas más bajas reducen los beneficios de la cama caliente, mientras que las más altas provocan otros problemas comunes como “pata de elefante “.

Por qué y cuándo es importante una cama caliente

Las impresoras 3D son (casi) todo sobre la temperatura:para empezar, necesitará temperatura para derretir el filamento que formará el objeto. La parte específica a cargo de eso se llama hot-end, y es uno de los componentes de la extrusora.

Un buen ajuste de temperatura puede ser la diferencia entre su mejor objeto impreso en 3D y un choque de trenes. Hablaremos de la importancia de los ajustes de temperatura del extremo caliente en otra ocasión.

Entonces, pasemos a otro componente de impresión 3D donde la temperatura también es esencial:¡la cama caliente!

Tu objeto se imprimirá sobre una superficie plana llamada “cama”, colocando capas de plástico caliente una a una, cada una encima de la anterior. Debido a las diferentes respuestas de los materiales a los cambios de temperatura, la mala adherencia a la superficie o el encogimiento durante el enfriamiento, este proceso a menudo puede fallar, soltar el objeto de la superficie y arruinar su impresión.

¡Puede notar que esto es, a falta de una palabra mejor, subóptimo! Para evitar que esto suceda, se puede instalar un componente de calefacción debajo de la cama. Si tiene suerte, ¡es posible que su impresora ya lo tenga!

Este mecanismo de calentamiento mejora la adherencia de la primera capa y reduce la contracción del termoplástico debido a su reacción normal al enfriarse.

En aras de la simplicidad, a partir de ahora llamaremos a este componente misterioso "cama caliente". Ahora que no solo sabe el nombre del componente, sino que también lo tiene instalado en su impresora, probablemente debería saber cuál es la temperatura óptima para cada tipo de filamento.

Hablemos primero del PLA, ya que hoy en día es el termoplástico más común, popular y fácil de usar. Si es un principiante, realmente debería comenzar aquí, aprendiendo los conceptos básicos de la impresión 3D mientras desperdicia materiales más baratos durante sus pruebas.

El PLA es un gran material para cualquier pieza que no necesite cumplir requisitos específicos. Un objeto impreso con PLA puede soportar hasta 60 ºC antes de aflojarse (también conocido como “temperatura de transición vítrea “), por lo que se utiliza principalmente para imprimir objetos decorativos, miniaturas de cómics, lámparas LED, carcasas electrónicas y soportes de uso general.

Se puede lijar y pintar con pintura acrílica común o sintética. Y por encima de todo esto, PLA es, con mucho, el material de impresión 3D más fácil de trabajar e imprimir. Con un poco de investigación y algo de práctica, puedes dominar este plástico e imprimir algunos objetos realmente decentes.

Temperatura de lecho ideal para PLA

Como mencioné antes, algunas impresoras 3D no tienen una cama caliente. Esto no quiere decir que sean inútiles, sino que hay materiales que se pueden utilizar sin calentar la superficie de impresión.

El PLA es uno de estos materiales, ya que no se contrae demasiado al enfriarse. No obstante, la impresión en una superficie fría también puede dar lugar a otros problemas que el proceso de calentamiento resuelve con frecuencia.

Por ejemplo, la nivelación adecuada de la cama es más importante cuando se usa una cama fría. Si un borde afilado de su objeto no está firmemente adherido a la cama, tarde o temprano comenzará a deformarse y puede desprender toda la impresión. La boquilla pasa varias veces por ese borde y acelera este problema.

Bien, ahora supondremos que tiene una cama de calefacción firme, estable y correctamente nivelada. No puedo decirte un número mágico que funcione con todas las marcas de filamentos PLA, pero obtendrás los mejores resultados ajustando la temperatura de la cama a unos 60 ºC.

Algunas marcas pueden requerir más o menos temperatura, pero pasar más de 70ºC probablemente dará lugar a otro problema conocido como “pata de elefante ”. Cuando la temperatura de la cama se establece demasiado alta, las primeras capas comienzan a fundirse y el peso de la pieza las empuja hacia abajo. El objeto final será más grueso en su base y más bajo de lo que debería ser. Si detecta esto, configure una temperatura de cama más baja.

Por otro lado, evita poner la temperatura de la cama por debajo de los 50ºC, ya que no mejorará la adherencia de la cama de forma notable.

Las impresoras 3D más grandes tienen una superficie de impresión más grande que intercambia constantemente calor con el aire de la habitación. Esto enfriará la cama, por lo que probablemente debería aumentar este valor cuando utilice impresoras grandes.

Factores externos que pueden afectar la calidad de impresión

La mayoría de las impresoras 3D son del tipo cartesiano y, a menudo, se venden sin carcasa. La Prusa I3, Ender 3 o CR-10 son ejemplos populares de este tipo de impresora. Al no tener recinto, el proceso de impresión queda abierto a efectos externos.

Entonces, cuando se trata de configurar su espacio de trabajo, preste especial atención a la ubicación de su impresora 3D. No solo debe estar lejos de puertas o ventanas, sino que también debe evitar colocarlo en el medio del flujo de aire entre las aberturas de su habitación. Cuando abre una ventana o una puerta, puede formarse una brisa y alejar el calor de la cama de impresión, reduciendo repentinamente la adhesión de la capa o la cama.

Uno de los enemigos más mortales de su impresora es el sistema de CA. Si no puede evitar tener ambos en la misma habitación, coloque su impresora lejos del viento frío del aire acondicionado o directamente debajo de él. Si todavía enfrenta problemas de adhesión de capas, experimente imprimiendo algunos objetos con su AC apagado para verificar si tiene un efecto en su tasa de éxito.

Otro factor a considerar es la humedad:un filamento húmedo se vuelve quebradizo y puede volverse propenso a fallar o incluso inútil. No se recomienda dejar las bobinas en contacto con el aire de la habitación, especialmente en climas húmedos. Siempre trato de mantener mis carretes dentro de una caja de plástico grande, con algunas bolsas de gel de sílice para mantener el plástico seco.

¿Se requiere una carcasa de impresión 3D para PLA?

La respuesta corta es NO, ¡pero profundicemos un poco más!

Es cierto que la solución definitiva para eliminar los efectos externos no deseados es encerrar la impresora.

Entre las muchas ventajas de usar un recinto, encontramos que mantiene la temperatura de trabajo durante toda la impresión al mantener la mayor parte del calor en el interior. Esto reduce los cambios bruscos de temperatura durante toda la impresión y mantiene las condiciones de impresión muy estables y predecibles.

Algunas impresoras 3D ya tienen una carcasa, pero también puede comprar una carcasa estándar que se adapta a la mayoría de las máquinas más vendidas. Son muy asequibles y se pueden quitar en caso de que no quieras usarlos*.

Otra opción es construir su propio recinto. Básicamente, ¡cualquier caja puede usarse para este propósito! Solo asegúrese de que la temperatura dentro de su recinto no aumente demasiado, ya que podría provocar un incendio.

Aunque he visto reacondicionar cajas de cartón para este propósito, ciertamente no puedo recomendarlas por razones obvias. En caso de que la razón no sea tan obvia como creo, aquí va:¡rodear una máquina de calefacción con un objeto muy inflamable es un claro peligro de incendio!

Es posible que se requiera protección contra incendios adicional para su habitación si ahorra dinero al usar materiales baratos. Independientemente de este hecho, siempre es una buena idea tener un extintor de incendios cerca y listo para funcionar.

¡Hay algunas ideas geniales de bricolaje en www.instructables.com! Échales un vistazo y explora un poco antes de gastar el dinero que tanto te ha costado ganar en una caja estándar.

De todos modos, el uso de una carcasa al imprimir PLA no es necesario si coloca su impresora en una habitación seca y cálida.

Este termoplástico no encoge mucho al enfriarse, especialmente al usar una cama calefactable, por lo que no tendrás problemas graves si nivelaste correctamente tu cama.

No te recomiendo que gastes dinero en un recinto a menos que vivas en áreas realmente frías y no se pueda aplicar ninguna otra solución. La mayoría de las personas hoy en día usan PLA como su único material de impresión, por lo que pueden resolver la mayoría de los problemas de impresión calibrando correctamente sus máquinas y obteniendo la configuración de temperatura correcta.

Si desea obtener más información sobre diferentes materiales y ampliar sus horizontes, el siguiente paso lógico es utilizar ABS, un plástico más exigente.

Temperatura ideal de la cama para ABS

El ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) era el principal material de impresión 3D antes de la introducción del PLA. Tiene algunas propiedades realmente excelentes que PLA no tiene, lo que hace que este termoplástico sea una opción popular para muchos fabricantes.

A diferencia del PLA, el ABS puede encogerse hasta un 8 % cuando se enfría. Esto hace que sea casi imposible imprimir sin una cama caliente y un recinto. ¡Preservar la temperatura del objeto durante la impresión es una necesidad! Como regla general, ajusta la temperatura de tu cama a 100 °C.

Como nota al margen, a diferencia de la impresión con PLA, debe apagar los ventiladores de refrigeración cuando imprima con ABS.

¿Por qué debería imprimir con ABS en lugar de PLA?

Habiendo mencionado las dificultades de imprimir con ABS, puede parecer obvio que debe evitar el ABS y optar siempre por PLA. Intentaré ser justo y dar algunas razones por las que el ABS sigue siendo una opción popular incluso hoy en día.

El precio de una bobina de ABS es casi siempre más económico que el de una bobina de PLA. También es un termoplástico resistente que mantiene su tenacidad incluso a bajas temperaturas.

El ABS puede soportar temperaturas más altas antes de perder su forma (temperatura de transición vítrea ) y tiene una mayor resistencia al impacto, lo que lo convierte en la elección clara para mecanismos de impresión, piezas expuestas a la luz solar directa u objetos que estarán dentro de un automóvil. Los objetos de exterior también suelen estar hechos de ABS en lugar de PLA.

También ofrece técnicas únicas y prácticas de procesamiento posterior que no puede aplicar a las impresiones PLA. La acetona se puede utilizar para alisar la superficie de un objeto ABS. Además, puedes lijar y pintar ABS de la misma forma que lo harías con PLA.

Configuración para imprimir con ABS

Según mi experiencia, obtengo los mejores resultados con los ajustes que se indican a continuación. Tenga en cuenta que probablemente tendrá que cambiarlos ligeramente según la marca de su filamento y la impresora 3D.

• Temperatura del extrusor:de 230 a 245ºC, dependiendo del color y/o marca del filamento.
• Velocidad:40/50 mm/s.
• Retracción:misma configuración que para PLA (6,5 mm).
• Ventilador de refrigeración APAGADO durante toda la impresión.
• Temperatura lecho:100ºC.
• borde de 3 mm alrededor del objeto.
• Use una balsa si los objetos son demasiado puntiagudos o pequeños.

¿Debería utilizar una impresora cerrada o construir una carcasa para imprimir con ABS?

Muchas personas (especialmente los fabricantes de la vieja escuela) le dirán que no necesita una carcasa y que han estado imprimiendo con ABS durante años con un clon de Prusa Mendel y nunca fallaron debido a la deformación. En mi opinión, se crearon algunas cosas para facilitar nuestra experiencia de impresión.

Puede convertirse en el mejor impresor de ABS al dominar cada configuración, pero eso requiere mucho tiempo, esfuerzo y material desperdiciado. O simplemente puede comprar una impresora cerrada (o encerrar su máquina) y obtener los mismos resultados con solo ajustar algunos detalles.

La forma en que redacté el párrafo anterior muestra claramente una tendencia a tener un recinto, y por una buena razón:¿por qué se expondría a dificultades innecesarias? ¡Tu impresora debe ser el fin de tus medios y no lo contrario!

Entonces, si desea imprimir usando ABS, hágase un favor y adjunte su impresora. Ninguna brisa, puerta, corriente de aire o CA será lo suficientemente fuerte como para afectar su impresión.

Los recintos mantienen todo el calor en el interior, manteniendo la temperatura de trabajo en todo el objeto. Al minimizar la pérdida de calor, una impresora cerrada también necesitará menos energía eléctrica para alcanzar la temperatura de trabajo establecida. El ABS necesita condiciones más estables que el PLA, por lo que realmente vale la pena comprar/fabricar una carcasa.

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