Impresión con Múltiples Patrones y Densidades de Relleno: Guía Paso a Paso

¿Alguna vez te has preguntado si es posible usar diferentes patrones de relleno así como densidades de relleno en la misma impresión? Pues sí, lo es, y en este artículo voy a explicar en profundidad cómo hacerlo.

También explicaré qué es el Relleno (Infill), cuáles son los diferentes patrones de relleno, así como te daré una breve visión general de la densidad de relleno y cuándo usar un porcentaje específico.

Si quieres saltar directamente a la guía sobre cómo imprimir modelos con múltiples densidades y patrones de relleno, puedes hacerlo haciendo clic en este enlace.

¡Así que, sin más preámbulos, empecemos!

¿Qué es el Relleno (Infill)?

El relleno es una medida de qué tan denso es el objeto, es decir, cuánto material se ha usado para imprimir su estructura interna. También puedes determinar la forma o patrón de la estructura interna en el Laminador (patrón de relleno), y seleccionar la configuración de relleno adecuada en el momento del laminado puede optimizar la resistencia, rigidez, peso, sensación, apariencia, coste y tiempo de impresión del modelo.

Hay dos parámetros de relleno que debes preocuparte: densidad y patrones.

¿Qué es la densidad de relleno?

La densidad del relleno define cuánto material se va a usar en la estructura interna de la impresión, lo que puede ir desde 0% hasta 100%. La cantidad de filamento a usar durante la impresión está altamente determinada por la densidad de relleno (también llamada porcentaje de relleno). La resistencia, rigidez, peso, flotabilidad, coste y duración de la impresión del objeto impreso se ven altamente afectados por la densidad de relleno.

En CURA, el porcentaje de relleno predeterminado suele ser del 20%. Sin embargo, puedes ajustarlo para que esté entre 0% y 100%. Al 100%, el objeto será completamente sólido por dentro y al 0% será completamente hueco.

El peso, resistencia y tiempo de impresión de una pieza dependen de la cantidad de material que tiene dentro; Cuanto más "hueco" es, más ligero, menos rígido, más flotante, más barato y rápido se imprimirá, y viceversa.

Una cosa de la que puede que no hayas sido consciente es que cuando laminas tu modelo puedes elegir tener más o menos densidad de relleno en áreas específicas de tu impresión, adaptando el porcentaje de relleno en regiones específicas de la impresión para hacerla más fuerte donde necesita serlo, pero sin desperdiciar material en otras secciones que no lo necesitan.

CURA, al igual que la mayoría de los demás laminadores, te permite tener diferentes densidades de relleno, así como patrones, dentro de la misma pieza. Esta técnica también se conoce como densidad de relleno variable.

¿Qué porcentaje deberías usar?

Por supuesto, no todos los modelos requieren la misma densidad de relleno, así como el mismo patrón, y esto dependerá principalmente de para qué se va a usar el modelo que estás imprimiendo, ya que una miniatura requerirá tasas de relleno muy diferentes que un gancho que necesita ser capaz de soportar mucho peso.

Densidad de Relleno para Modelos y Figuras Miniaturas

Las miniaturas o modelos que no están destinados a ser manipulados muy a menudo, requieren un menor grado de resistencia y dureza. La resistencia de las capas exteriores (paredes perimetrales) suele ser suficiente para soportar el peso de todo el objeto y prevenir su deformación. Por lo tanto, la densidad de relleno puede ser baja, es decir, 5-15% ya que las impresiones no están destinadas a poder soportar muchas fuerzas.

También vale la pena señalar que el 10-15% de relleno ya es bastante fuerte, incluso para piezas que necesitan ser más funcionales.

Impresiones 3D Estándar

Si quieres imprimir modelos 3D lo suficientemente fuertes para soportar algo de peso y presión externa, intenta usar una densidad de relleno más alta del 15-50%. Este porcentaje de relleno es bueno para mantener el tiempo de impresión bajo mientras usa una cantidad relativamente baja de material para proporcionar resistencia.

Impresiones 3D Funcionales

Cuando estés creando una impresión totalmente funcional, asegúrate de que sea lo suficientemente fuerte para manejar las fuerzas a las que va a ser sometida. Generalmente recomiendo imprimir con alrededor del 50% de relleno para obtener una impresión sólida de alta calidad. Vale la pena señalar, sin embargo, que superar el 50% de densidad de relleno producirá resultados significativamente decrecientes, por lo que generalmente no vale la pena hacerlo.

Ten en cuenta que la densidad de relleno es solo un factor adicional que añade resistencia a una impresión. El patrón que decidas usar también tiene implicaciones importantes en la resistencia.

Diferentes Patrones de Relleno

La forma de la estructura interna de la impresión 3D se conoce como el patrón de relleno. Cura tiene 13 patrones de relleno diferentes, que van desde líneas simples hasta formas y estructuras 2D y 3D más elaboradas y complejas. Algunos patrones son más eficientes para lograr ciertas funciones que otros, e ineficientes para otras funciones. Por eso hay tantos, para que puedas elegir cuál podría ser mejor para ti en cada escenario o caso de uso.

Aquí tienes un breve resumen de algunos de los diferentes patrones que puedes elegir para imprimir:

Líneas

El patrón de relleno Líneas consiste en líneas que se mueven a lo largo del eje X o Y en cada otra capa. Aunque este patrón de relleno proporciona resistencia en dos dimensiones y es bueno para impresiones rápidas, no soportará cargas pesadas. El patrón de líneas usa material mínimo y mantiene el peso ligero.

Panales (Honeycomb)

La estructura de un panal es uno de los patrones de relleno más utilizados porque es capaz de resistir fuerzas desde todas las direcciones. Este patrón de relleno es apropiado para imprimir un artículo moderadamente fuerte a velocidad semi-rápida y sin consumir demasiado material.

Cuadrícula (Grid)

En la superficie, este patrón parece bastante similar al patrón de líneas. Sin embargo, hay una diferencia significativa. El patrón de líneas contiene capas con solo líneas unidireccionales, por otro lado, el patrón de cuadrícula contiene capas con líneas bidimensionales.

El patrón de relleno cuadrícula tiene solo resistencia bidimensional, y similar al patrón de relleno de líneas, debe usarse con piezas que vayan a ser sometidas a un tipo muy específico de estrés.

Triángulos

El patrón de triángulos consiste en líneas triangulares superpuestas que se intersectan en tres lugares en el plano XY. El patrón de relleno triangular es muy fuerte bidimensionalmente, pero menos en la dirección Z.

Tri-hexágono

El patrón de relleno Tri-hexágono contiene una colección de líneas con tres orientaciones diferentes, y estas orientaciones están en longitudes variables lo que crea patrones hexagonales entre los triángulos.

El patrón de relleno Tri-hexágono proporciona resistencia en dos dimensiones y es bastante decente para impresiones fuertes y robustas.

Cúbico

El patrón de relleno cúbico contiene pilas de cubos que están inclinados 45° en ambos ejes x e y, como consecuencia, aparecen como triángulos cuando se ven desde cualquier ángulo individual. Su estructura tridimensional supera a las estructuras bidimensionales para la resistencia en general. Sin embargo, requiere más material y tiempo que otros.

Octet

El patrón de relleno octet es un poco como el relleno cúbico, pero con cuadrados en lugar de triángulos. Como el patrón de relleno cúbico, puede ayudar a crear una apariencia estética. El patrón de relleno 3D se ve muy bonito y también es útil en aplicaciones de alta resistencia.

Gyroid

El patrón de relleno gyroid es de aspecto extraño, pero si te gusta, probablemente sea el patrón de relleno más genial. La superficie está compuesta por muchas líneas curvas irregulares para que con el tiempo los bordes de estas líneas eventualmente crucen caminos con otras curvas. Está diseñado para proporcionar un equilibrio óptimo entre resistencia, tiempo de impresión y material.

Concéntrico

El patrón de relleno concéntrico es una geometría de líneas concéntricas que rellenan la forma de la pieza. Como los anillos de un árbol. Cada uno se hace más pequeño que el anterior, luego se hacen más grandes de nuevo a medida que te alejas del punto central. Como es rápido de imprimir y consume menos material, este patrón es bueno para prototipado.

Cómo usar una densidad de relleno diferente en la misma impresión

CURA te permite tener diferentes densidades de relleno dentro de la misma pieza. Esta técnica también se conoce como densidad de relleno variable. Aunque parece intimidante al principio, es bastante simple.

En el ejemplo a continuación, estoy imprimiendo un jarrón 3D con una densidad de relleno predeterminada de solo el 20% pero, para estar seguro, quiero imprimir su base con un 50% de densidad de relleno. Esto fortalecerá la base y también la estabilizará añadiendo peso en la parte inferior.

1. Selecciona el modelo. Habilitará la barra de herramientas en el lado izquierdo de la pantalla. Selecciona "Bloqueador de Soporte" (Support Blocker). Te permitirá poner un bloque en tu modelo en la ubicación deseada que luego puedes escalar. La sección cubierta por el bloque será el lugar donde puedas cambiar la densidad de relleno.

2. Selecciona el bloque, luego haz clic en "Escalar". Asegúrate de desmarcar la opción "Escalado Uniforme". Esto te permitirá expandir el bloque independientemente a lo largo del eje X, eje Y y eje Z. Expande y colócalo en las coordenadas apropiadas para cubrir completamente el área deseada.

3. Selecciona el bloque y luego haz clic en "Configuración por Modelo" (Per Model Setting) en el lado izquierdo de la pantalla. Elige "Modificar Configuración para Superposiciones", luego haz clic en "Seleccionar Configuración". Busca y marca "Densidad de Relleno" (Infill Density). Ahora en el lado izquierdo, tendrás la opción de cambiar la "Densidad de Relleno". Ingresa el valor deseado y laminar.

Usar un patrón de relleno diferente en la misma impresión

Al igual que Cura te permite cambiar la densidad de relleno en secciones específicas de la impresión, también puedes tener diferentes patrones de relleno dentro de la misma pieza. Usando el mismo jarrón de antes, te mostraré cómo imprimirlo con el patrón de relleno cúbico en la parte superior, mientras que el resto tendrá el patrón de relleno predeterminado.

Esencialmente, necesitas seguir exactamente los mismos pasos que antes, pero esta vez necesitarás cambiar la configuración "Patrón de Relleno" (Infill Pattern) y no "Densidad de Relleno".

1. Selecciona el modelo. Habilitará la barra de herramientas en el lado izquierdo de la pantalla. Selecciona "Bloqueador de Soporte". Te permitirá poner un bloque en tu modelo en la ubicación deseada. Haz clic en la parte superior del jarrón para poner un bloque allí.

2. Ahora tienes que escalar el bloque para que cubra completamente el área donde pretendes cambiar la configuración de relleno.
3. Selecciona el bloque, luego haz clic en "Escalar". Asegúrate de desmarcar la opción "Escalado Uniforme". Esto te permitirá expandir el bloque independientemente a lo largo del eje X, eje Y y eje Z. Aumenta su tamaño y colócalo en las coordenadas apropiadas para cubrir completamente el área deseada.

4. Selecciona el bloque y luego haz clic en "Configuración por Modelo" en el lado izquierdo de la pantalla. Elige "Modificar Configuración para Superposición", luego haz clic en "Seleccionar Configuración". Se abrirá una nueva pestaña donde necesitarás buscar y marcar "Patrón de Relleno". Ahora en el lado izquierdo, tendrás la opción de cambiar el "Patrón de Relleno". Cámbialo a Cúbico, o cualquier patrón que quieras usar, y laminar.

¿Puedes tener múltiples patrones y densidades de relleno en toda la impresión?

CURA te da la libertad de tener múltiples patrones y densidades de relleno en toda la impresión. Puedes lograr esto simplemente siguiendo los mismos pasos que he mencionado en las dos secciones anteriores. Solo crea tantos bloqueadores de soporte (esos cubos que te permiten ajustar la configuración) como necesites y ajusta la configuración de impresión en consecuencia.

No solo se limita a los patrones y densidades de relleno, puedes usar esta técnica para ajustar otras configuraciones también, como velocidad de impresión, temperatura, cuenta de paredes, grosor de paredes, capas superior e inferior, superposición de relleno, soportes, etc.

Esencialmente, una vez que aprendas lo básico de tu laminador, puedes pasar a configuraciones de impresión más complejas, y usar densidad de relleno variable y patrones es definitivamente un poco más difícil de configurar, pero definitivamente vale la pena aprender.

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