Entender Jerk y Aceleración en impresión 3D: guía práctica

Al empezar, aprendemos que velocidad baja = mejor calidad. Con el tiempo, descubrimos parámetros más sutiles pero cruciales: Jerk y Aceleración. Pueden hacer o romper un proyecto.

Jerk define el rango de velocidad (0 al valor jerk) donde la impresora ignora la aceleración y salta directo a esa velocidad. Aceleración define la tasa de cambio de velocidad (mm/s²) hasta alcanzar la velocidad máxima.

Definición de Jerk y Aceleración en impresión 3D

La placa de control interpreta G-code (dirección, velocidad) línea a línea. Pero hay valores en firmware (no en G-code) que definen cómo se ejecutan los movimientos. Jerk y aceleración son clave para precisión dimensional en tiempo razonable.

Irónicamente, jerk confunde a quienes saben física: en física, aceleración = dv/dt; jerk = da/dt (derivada 2ª de posición). En impresión 3D, jerk ≠ derivada de aceleración; es un umbral de velocidad instantánea.

¿Qué es Jerk en impresión 3D?

Jerk = variación mínima de velocidad que requiere aceleración en un eje. Fácil de ver en esquinas: al llegar al extremo, el extrusor debe "frenar" antes de cambiar dirección. Jerk bajo → transición suave en esquina, cambio de velocidad menos brusco.

Ejemplo: jerk = 20 mm/s → impresora va de 0 a 20 mm/s instantáneo (ignora aceleración). Aceleración solo actúa de 20 mm/s a velocidad máxima.

Jerk alto → alcanza velocidad máxima en menos tiempo → menos tiempo de impresión. Pero demasiado → vibraciones, ghosting/ringing, pérdida de pasos. Equilibrio velocidad/calidad.

¿Qué es Aceleración en impresión 3D?

Indica qué tan rápido aumenta la velocidad en cada eje. Como coche: velocidad máxima solo si hay distancia. La impresora pasa la mayor parte del tiempo entre 0 y velocidad máxima (piezas complejas, muchas esquinas).

Más aceleración = más rápido si hay distancia suficiente. Jerk maneja saltos instantáneos; aceleración, rampas. Juntos suavizan y reducen tiempo.

Aunque puede haber valores distintos por eje, use mismos valores en X e Y para que la orientación de la pieza no afecte apariencia.

Impacto en calidad de impresión

Al cambiar dirección/velocidad, el extrusor reduce velocidad en un eje y aumenta en otro. Jerk alto → cambio brusco → vibraciones transmitidas a la pieza. Aceleración alta → la impresora no frena a tiempo → overshoot (pasa de la posición deseada).

Valores bajos → movimiento conservador. Acabado mejor, pero tiempo excesivo → inviable económicamente. Objetivo: jerk/aceleración máximos con calidad aceptable.

Consecuencias de Jerk mal ajustado

• Tiempos muy largos: jerk óptimo acorta tiempos (velocidad max alcanzada antes, menos distancia).
• Vibración excesiva: en ángulos ~90° vibra hotend → se transmite a pieza → ghosting/ringing (eco en paredes). Depende de jerk, tensión correas, etc.
• Debilita estructura impresora: más en extrusor directo (extrusor+hotend se mueven juntos). Masa acelerada → vibra estructura → afloja tornillos → empeora vibración.
• Esquinas redondeadas: esquinas agudas salen redondas por jerk mal ajustado. Corregir para cambio de dirección nítido.

Consecuencias de Aceleración mal ajustada

• Ruido excesivo: aceleración muy alta → ruidos fuertes. Ajuste correcto reduce ruido.
• Z-wobble: variación dimensional en Z. Si varillas no están dobladas → probablemente aceleración muy alta.
• Saltos de línea de capa: hotend se mueve rápido antes de extruir → tramo de línea vacío.

Encontrar ajustes óptimos de Jerk y Aceleración

Jerk óptimo

Cambie en menú impresora: Control → Motion. Verá: Vx-jerk, Vy-jerk, Vz-jerk, Ve-jerk.

Z-jerk suele ser irrelevante; déjelo. Extruder-jerk: no tocar. X e Y iguales. Pruebe hasta 20 mm/s máx.

Método fácil: imprima objeto test idéntico variando jerk de 5 en 5 mm/s cada iteración.

Aceleración óptima

Mismo menú: A-travel, Amax X, Amax Y, Amax Z, Amax E.

Solo modifique X e Y (iguales). Saltos de 100 unidades. Punto conservador inicial: ~400 mm/s².

Calculadoras útiles (PrusaPrinters): gráfica distancia vs velocidad para distintas aceleraciones; y calculadora de aceleración máxima según masa móvil y parámetros. Interesante ingenierilmente, pero nada supera iterar valores hasta el punto dulce velocidad/calidad.

Algunos laminadores (Cura) permiten modificar vía G-code (ej. M205 para jerk). Recomiendo controlar en impresora y guardar mejores valores en EEPROM.

Búsqueda binaria para hallar óptimo rápido

Método informático clásico: establezca valor bajo (A) y alto (B). Promedio C = (A+B)/2. Imprima test con C.

• Si muy alto → B = C → nuevo intervalo (A+C)/2.
• Si muy bajo → A = C → nuevo intervalo (C+B)/2.

Cada iteración reduce intervalo a la mitad. Útil para cualquier parámetro (velocidad, temp...).

Modelos de test para Jerk y Aceleración

• Aceleración: Test pared simple variable en Z (personalizable). Al final ve claramente qué aceleraciones vibran.
• Jerk: objeto con muchos cambios direccionales rápido de imprimir. Verifique esquinas nítidas y sin vibraciones cerca.
• Todo en uno: 3DBenchy (sin presentación). Pared exterior lisa sin vibraciones; esquinas techo perpendiculares 90°. Imprima Benchy tras calibrar temp y retracción para mejores resultados.

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