Elimina Jerk y Ghosting en impresión 3D: Técnicas probadas para impresiones más suaves

Puede que hayas comprado recientemente una impresora 3D y empezado a obtener algunos resultados tras iterar y ajustar algunos parámetros. Ya resolviste la adherencia de capas, temperatura de filamento y otros aspectos básicos y ahora te estás centrando en la calidad de impresión. ¡Felicidades! Pasemos al siguiente problema en tu camino hacia convertirte en una leyenda de la impresión: ¿Cómo se puede resolver el jerk o ghosting en impresión 3D?

El ghosting se puede solucionar reduciendo la velocidad de impresión, regulando el jerk y la aceleración, con los ajustes ideales siendo: velocidad 60 mm/s, aceleración 1500 mm/s², y jerk 10 mm/s. Dependiendo de qué impresora tengas, puede que tengas que aumentar o disminuir esos valores. Si el ghosting persiste, considera añadir amortiguadores a la máquina y comprueba si hay correas sueltas que necesiten tensarse.

¿Qué es Ghosting, Jerking o Ringing?

El ghosting, jerking o ringing en impresiones 3D ocurre cuando tus piezas 3D tienen patrones o características que reaparecen a lo largo de la superficie de tus impresiones mayormente en forma de líneas debido al rápido cambio de dirección de tu impresora 3D durante la impresión.

El hecho es que cada una de estas líneas de ghosting suele ser ligera y sutil, pero todas juntas forman ecos que distorsionan la belleza de tus impresiones 3D.

Puede ser útil echar un vistazo a un ejemplo claro de un objeto que fue víctima de ghosting.

Cómo detectar Ghosting en tus impresiones 3D

No es raro que la gente confunda otras anomalías y distorsiones con ghosting, especialmente aquellos que son nuevos en la impresión 3D.

El relleno visible (visible infill) es una de esas imperfecciones que se confunden fácilmente con ghosting. El relleno visible ocurre cuando las líneas y patrones del sistema de soporte interno de tu impresora 3D se imprimen en la superficie de tu impresión 3D.

Este efecto es especialmente visible cuando configuramos nuestras impresiones para tener capas externas muy delgadas. Si la pared no es lo suficientemente gruesa, entonces el relleno o patrón de impresión se verá a través de la carcasa.

De mi explicación, es evidente que el relleno visible es bastante diferente del ghosting. Puedes saber que tus impresiones tienen ghosting cuando ciertas características reaparecen cerca de ellas, diferente del relleno visible donde la estructura de impresión se vuelve visible en tus impresiones 3D.

En otras palabras, el ghosting ocurre cuando ves claramente que ciertas características de tu impresión se repiten cerca de ellas. A menos que en casos extremos, el ghosting tiende a ser bastante sutil, ¡de ahí su nombre!

Echemos primero un vistazo rápido a las principales causas posibles del ghosting para luego ver cómo podemos resolverlas. También puedes ir directo a las soluciones, pero te privarás de información invaluable. ¡¿Por qué harías eso contigo mismo?!

¿Qué causa el ghosting en impresiones 3D?

Te alegrará saber que las causas del ghosting en impresiones 3D son relativamente obvias y lógicas.

El ghosting, eco o ringing es causado por vibraciones en la impresora. Cuando el cabezal de tu impresora 3D se mueve y cambia de dirección a un ritmo muy rápido, otras partes como el gantry X, extrusor, cama de impresión y boquillas vibran, dejando irregularidades como capas extra de detalles simples en tus impresiones 3D.

El hecho es que no todas las partes móviles de tu impresora 3D pueden apretarse lo suficiente para resolver completamente el problema.

Test para Ghosting

Puedes probar fácilmente si tu impresora es propensa a exhibir ghosting. Muchos usuarios piensan que el ghosting es uno de esos problemas que solo profesionales y aficionados experimentados pueden resolver. ¡Esto no podría estar más lejos de la verdad!

Un factor que puede afectar la calidad de tus impresiones 3D es el peso de tu gantry X. Esto dependería del tipo de material del que está hecho; fibra de carbono, acero o aluminio.

Cuanto más pesado el material usado, mayor el riesgo de ghosting. El acero es el material más pesado. La probabilidad de que tus impresiones 3D tengan ghosting es menor al usar un gantry X de fibra de carbono.

Sea cual sea el material de tu gantry X, la ocurrencia o no de ghosting depende de los ajustes particulares que des a la velocidad, aceleración y jerk de impresión. Un ajuste razonable para empezar puede ser el siguiente:

• Velocidad: 60 mm/s.
• Aceleración: 1500 mm/s².
• Jerk: 10 mm/s.

Si prefieres ajustes que permitan a tu impresora 3D imprimir muy rápido, es aconsejable usar material de fibra de carbono para tu gantry X debido a su ligereza. Siempre deberías priorizar velocidades de impresión bajas y moderadas, sin importar qué material de gantry X uses.

Lo primero que tienes que hacer es imprimir un objeto de cualquier forma y figura. Mientras imprime, revisa las partes móviles de tu impresora 3D. Mira el extrusor, boquillas, etc. Si resuenan fuertemente, ocurrirá ghosting.

Después de que la impresión se complete, tienes que revisar los bordes afilados y detalles de tu impresión. Si los bordes se imprimen repetidamente y detalles como letras reaparecen, esto es muy probablemente ghosting.

Mira la siguiente imagen. La de la izquierda es lo que podríamos considerar una impresión exitosa. La de la derecha muestra claramente una cantidad agresiva de ghosting!

Puedes notar que el objeto impreso arriba difícilmente tiene alguna aplicación real, ¡y tienes razón de nuevo! Esta pequeña caja no abandonará el sistema solar como parte de un novedoso esfuerzo científico, pero hará algo mayor: nos ayudan a benchmarkear la calidad de impresión en los ejes X, Y y Z.

Puedes descargar este test de Thingiverse haciendo clic aquí.

Como característica extra, también te permitirá saber si tu impresora está correctamente calibrada e imprime según escala. Por esto quiero decir que deberías poder conseguir un calibre y medir 20 mm en cada dimensión.

Está claro cómo las diagonales de la letra se repitieron después del movimiento repentino requerido para imprimirla. También vale la pena mencionar que esas diagonales solo se repiten en el lado derecho de la letra. El lector avido y agudo (serías tú) puede inferir que esto es porque el extrusor está imprimiendo de izquierda a derecha, causando que las vibraciones ocurran después de la letra.

Asegúrate de probar tu impresión con diferentes variedades de filamentos de impresión 3D, velocidad, temperatura y ajustes de jerking.

Ten en cuenta que cuanto más alta la temperatura, más fuerte el efecto de vibración, llevando a ghosting obvio. Además, colores de filamento más fríos reducen el efecto de ghosting. Deberías considerar todos estos parámetros al probar ghosting en tu(s) impresora(s) 3D.

Tu material de gantry XY, aceleración y velocidad de jerking todos contribuyen a la calidad de tus impresiones 3D. Puede ser tedioso e increíblemente lento mejorar el gantry de tu impresora, así que primero ajustemos los parámetros de tu impresora y veamos si podemos deshacernos de esos fantasmas espeluznantes y molestos.

Ajustes de Aceleración y Jerk

Los ajustes de aceleración se refieren a los ajustes del ritmo de tu cabezal de impresión mientras imprime. Los ajustes de aceleración varían según el laminador de tu elección, pero todos hacen más o menos lo mismo.

Cuanto mayor el ritmo del cabezal de impresión, más rápido tu cabezal coloca el filamento. Una cosa que debes notar es que la aceleración no se utiliza completamente al imprimir modelos en miniatura. Esto es porque suelen ser tan pequeños que no hay suficiente distancia que cubrir.

El jerk, por otro lado, es un ajuste más técnico. El jerk de tu impresora 3D determina el ritmo al que tu cabezal de impresión se movería desde su posición estacionaria durante la impresión 3D.

El ajuste de jerk determina la cantidad mínima de velocidad requerida para un cambio específico en la aceleración de impresión general.

Cuanto mayor sea el ajuste de jerk, más rápido el movimiento desde su posición estacionaria y viceversa. Análogamente, es la velocidad mínima a la que tu impresora llegará antes de empezar a moverse en otra dirección.

Todavía tengo problemas para entender el nivel de abstracción del Jerk. Convencí a mi cerebro de pensarlo en términos de un coche frenando antes de una curva, tras la cual se moverá de nuevo pero en una nueva dirección. Probablemente seas más listo que yo, ¡así que no me juzgues por encontrar esta analogía primitiva e inelegante útil!

¿Qué impacto tienen los ajustes de aceleración y jerk en la calidad de impresión 3D?

Los ajustes de aceleración y jerk en impresión 3D tienen efectos críticos en la calidad general de tus impresiones 3D. Estos ajustes van un largo camino en determinar si tus impresiones 3D presentarán ghosting o no. A veces, a mucha gente le gustan ajustes de jerk y aceleración más altos al imprimir porque ahorra tiempo.

Puedes estar dispuesto a aceptar algo de ghosting en tu impresión para ahorrar tiempo precioso. No serás la primera persona en valorar el tiempo sobre la calidad.

Nunca te juzgaré por hacerlo, pero tienes que saber de antemano qué tipo de salida quieres obtener. Si vas por una impresión única y definitiva, puedes considerar "desperdiciar" algo de tiempo extra de impresión y permitir que la impresora te dé un objeto hermoso a cambio.

Ajustes Recomendados de Aceleración y Jerk

El ajuste de aceleración recomendado para una impresora 3D estándar debería ser 60 mm/s mientras que el ajuste de jerk debería ser 10 mm/s. Esto te daría una resonancia de impresión reducida y regulada, resultando en detalles suaves y estándar.

Ten en cuenta que estos ajustes sirven solo como una cifra aproximada. Si tienes una máquina genérica sin marca y de bajo costo, probablemente tendrás que ir por debajo de estos valores. Por el contrario, puedes tener una impresora increíble como la Voron 2.4 y reírte de mis ajustes conservadores!

¿Qué otros problemas resuelven estos ajustes?

Al ajustar los parámetros de aceleración y jerk de tu impresora 3D, puedes resolver otros problemas como superficie de impresión rugosa, operación de impresión ruidosa, saltos de líneas de capa, curvas distorsionadas, Z-wobble y similares serán cosa del pasado si estableces ajustes adecuados de jerk y aceleración.

Posibles soluciones para Ghosting

Ya sabemos cómo definir y detectar ghosting. Además, también somos conscientes de sus causas. Para ahora, supongo que sientes la urgencia de resolver el problema. ¡Echemos un vistazo a todas las cosas que podemos hacer para prevenir el ghosting bajo nuestra supervisión!

• Ajustar la aceleración y los ajustes de jerk a los ajustes estándar discutidos arriba.
• Velocidad de impresión: La verdad es que cuando operas tu impresora 3D a altas velocidades, vibraciones violentas y ringing son probables. La alta velocidad de impresión no trae detalles suaves en cada movimiento direccional, y aunque tardará más, la diferencia en calidad de salida será obvia.
• Rigidez de la impresora: Esto se relaciona con el movimiento de toda la impresora mientras trabaja. Tu máquina tiene que ser rígida en su posición para evitar vibraciones excesivas. Una cosa que puedes hacer es conseguir amortiguadores de vibración para las cuatro esquinas de tu impresora. Esto ayudará a mantener la impresora en su lugar y reducir vibraciones y ruido. ¡Esta simple pero efectiva "mejora" puede ayudar mucho a mejorar tus impresiones!
• Aprieta correas sueltas: Si las correas de movimiento de tu impresora 3D están sueltas, definitivamente verás irregularidades en tus impresiones. Tensar las correas de tu impresora 3D reducirá las vibraciones y mejorará la calidad general.

Conclusión

La clave para evitar el ghosting en impresión 3D es establecer tu aceleración y velocidad de acuerdo a tu máquina.

La mayoría de los problemas de ghosting desaparecerán configurando correctamente estos dos parámetros. Mejoras avanzadas también se pueden hacer, como mejorar la rigidez de la impresora, tensar correas sueltas y añadir amortiguadores a la impresora.

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