Impresión 3D óptima: Dominando velocidad y temperatura

Le pasó a todo aficionado a la impresión 3D que conozco; después de pedir nuestra primera máquina online, esperamos impacientes días y días a que llegara. Finalmente, un día suena el timbre, y no, no es nuestra tía pesada, sino la impresora que esperábamos tanto tiempo.

Ahora, queremos desesperadamente imprimir nuestro primer objeto pero de repente somos muy conscientes de que no sabemos tanto como pensábamos. Una de las primeras preguntas que nos hacemos es: ¿cuál es la temperatura y velocidad recomendadas para la impresión 3D?

Para imprimir con PLA y una impresora 3D normal, generalmente se recomienda establecer la temperatura a 200°C y la velocidad a unos 60 mm/s, así como consultar las especificaciones del fabricante para ese filamento específico.

Vale la pena mencionar que, aunque la mayoría de los plásticos usados en impresión 3D son termoplásticos, cada uno tiene su propio rango de temperatura específico. Otro filamento muy popular, el ABS, requiere temperaturas mucho más altas que el PLA. No es raro establecer la temperatura de impresión a 245°C al usar dicho plástico.

Temperatura y velocidad

Como mencioné arriba, es imposible dar valores exactos de temperatura y velocidad ya que hay demasiadas variables que considerar. Puede parecer intimidante al principio, pero con un poco de práctica, notarás que la impresión 3D es un arte y no una ciencia exacta.

Solo hay un puñado de cosas que tienes que considerar en todo momento que determinarán principalmente tu tasa de éxito. La temperatura del extrusor y la velocidad de movimiento son arguiblemente los dos parámetros más importantes que puedes establecer.

Si llegaste hasta aquí, claramente buscas una respuesta más completa. Aunque me gustaría compartir una lista definitiva de temperaturas y velocidades específicas para cada tipo de filamento o marca y cada modelo de impresora, no es tan fácil como podría parecer a primera vista.

No solo cada tipo de filamento requiere su propia temperatura específica, sino que también hay una cantidad casi infinita de fabricantes de filamento. La lista no solo sería demasiado larga, también sería imposible de mantener actualizada.

Encima de todo, si aún no te convencí sobre la futilidad de darte una lista, también debería mencionar que a veces diferentes colores de filamento requieren diferentes temperaturas de extrusión. ¡Que eso se asiente...! Estamos hablando del mismo tipo de filamento y el mismo fabricante, ¡solo un color diferente!

Por lo tanto, por brevedad y sin pérdida de generalidad, te guiaré a través del resto de este artículo asumiendo que estás usando PLA. La mayoría, si no todos, de los problemas y soluciones que cubriré aplican a otros tipos de filamento también. Si no me crees, ¡puedes googlearlo*!

*: ¡Por favor no abandones este sitio! Prometo ser más amable a partir de ahora.

La razón por la que elijo PLA es que, sin duda, es el tipo de filamento más popular. La razón detrás de esto no es pura suerte o un evento aleatorio en el pasado, sino por las propiedades que posee este termoplástico.

El PLA es un termoplástico muy permisivo (forgiving) ya que nos permite obtener resultados increíblemente gratificantes sin necesidad de ser un experto. Otros filamentos, como el ABS, no son tan permisivos y requieren no solo una cama caliente y un recinto, sino también mucha paciencia antes de poder encontrar esos ajustes dulces que den resultados en nuestra impresora.

Estableciendo la temperatura correcta

Si tu impresora lo permite, empieza con una temperatura de impresora de 200°C y cámbiala en incrementos de 5° mientras imprimes:

• Si notas que tus capas no se adhieren correctamente a las anteriores, intenta aumentarla.
• Si tu filamento está demasiado caliente, se volverá demasiado blando y la calidad de impresión disminuirá notablemente. En ese caso, disminuye la temperatura 5° y mira si mejora.
• A menos que el fabricante indique lo contrario, mantente dentro del rango 190-220°C para mejores resultados.

Si bajas de esas temperaturas, empiezas a aumentar la probabilidad de obstruir la boquilla. No hay mejor maestro que la experiencia: no sabes lo frustrante que puede ser una boquilla obstruida hasta que es la tuya propia.

Por otro lado, subir por encima de 220°C dará resultados terribles en calidad general. No hay un problema de seguridad real al superar este umbral ya que todas las impresoras hoy en día deberían ser capaces de extruir en el rango de 250°C para también poder imprimir ABS.

Síntomas de temperatura incorrecta

Repasemos las señales principales que son claros indicadores de una temperatura mal establecida. También proporcionaré algunas imágenes ya que encuentro que son más útiles que mis habituales divagaciones.

Si tus impresiones no pueden puentear (bridge) segmentos de una impresión que deberían ser "puenteables".

Adicionalmente, otro indicador claro de una temperatura demasiado alta es cuando las impresiones se ven caídas y desordenadas (droopy and messy). En ambos casos, disminuye la temperatura en decrementos discretos hasta que el problema desaparezca.

Mientras tanto, si tus impresiones 3D suelen despegarse de la superficie, podrías necesitar aumentar la temperatura para mejorar la adherencia de las capas a la superficie.

Si también eres orgulloso dueño de una máquina con cama caliente, podría ser buena idea encenderla. Esto podría ser la solución a un escenario en el que algunas impresiones fallan por desprendimiento, mientras que el resto terminan viéndose impecables (o al menos, bastante bien).

Solo establece la temperatura de la cama caliente a 60°C y ¡podrías haber resuelto el problema!

Como ocurre con la mayoría de los ajustes en tu laminador, irse demasiado en una dirección tiene sus inconvenientes.

Si sigues aumentando la temperatura de tu cama caliente, empezarás a notar lo que comúnmente se conoce como "pie de elefante" (elephant's foot). No te confundas por el nombre gracioso, el elephant's foot es otro problema frustrante en la impresión 3D y describe una situación en la que las primeras capas se funden y aplastan debido a temperaturas altas de la cama.

Puedes hacer una búsqueda rápida de "test de temperatura" (temperature test) en nuestro buscador e imprimir ese para averiguar exactamente a qué temperatura tu impresora funciona mejor.

Velocidad

La velocidad determina qué tan rápido se moverá tu boquilla alrededor de la pieza y depositará cada capa. Por supuesto, quieres que la impresión termine lo más rápido posible, pero al hacerlo, tendrás que conformarte con una calidad de impresión mucho menor. Todo depende de lo que busques y, como siempre, es un compromiso (tradeoff).

Si solo necesitas una pieza resistente pero no te importa realmente lo estéticamente agradable que sea, puedes aumentar tu velocidad de impresión y obtener los resultados que quieres. Por otro lado, si necesitas una pieza hermosa, excelente y dimensionalmente precisa, deberías ir un poco más lento.

Todos los laminadores te darán una estimación de tiempo de impresión relativamente precisa que te ayudará a determinar tu compromiso óptimo entre velocidad y calidad.

Si necesitas entregar una impresión en menos de 12 horas, pero el laminador estima que la impresión requerirá 13 horas, necesitas ajustar tus configuraciones (por definición).

Los dos parámetros más obvios y directos que acelerarán tu trabajo de impresión son la velocidad de movimiento*.

*: Y la altura de capa, que convenientemente no menciono ya que no está en el título del artículo.

Si tienes una impresora de escritorio (aficionado) promedio, empieza estableciendo tu velocidad a 60 mm/s. Este valor sirve como buen punto de partida para benchmark y probar la calidad de salida de tu impresión. Si tu impresora está agresivamente en la categoría "económica" (budget), reduce la velocidad a 40 mm/s y auméntala en intervalos de 5 mm/s hasta que empiecen a aparecer problemas.

En el rango alto, hay impresoras 3D más caras que dan resultados increíbles hasta 100 mm/s, o incluso más. Si tienes suerte, puedes tener una impresora Ultimaker que te permita probar esos límites más altos. El resto de nosotros tendremos que conformarnos e intentar imprimir en el rango más conservador de 40 a 75 mm/s.

Relación entre temperatura y velocidad en impresión 3D

La razón por la que puse estos dos parámetros juntos en el mismo post es que están íntimamente relacionados entre sí. Si lo piensas, una velocidad más alta implica que más filamento va a ser extruido en la misma cantidad de tiempo. Esto requiere que la temperatura sea lo suficientemente alta para evitar que la boquilla se obstruya.

Además, si tu velocidad es demasiado alta, tus ventiladores de enfriamiento pueden no ser capaces de enfriar el filamento lo suficientemente rápido en ciertas partes de tu impresión y llevar a capas desiguales.

Conclusión

Ahora que sabes toda la teoría de la temperatura y velocidad de movimiento en impresión 3D, puedes empezar a experimentar con tu combinación específica de impresora, filamentos y diseños.

Aunque no es una ciencia exacta, te darás cuenta rápidamente que configurar correctamente el laminador para un trabajo específico no es tan desalentador como parece a primera vista.

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