Prevén y solucionen el "heat creep" en su impresora 3D

Algunos problemas de impresoras 3D son fáciles de detectar porque ocurren frente a nuestros ojos, pero algunos problemas se acumulan sin ser detectados hasta que causan tanto daño.

Estos problemas pueden causar daños significativos a tu impresora 3D antes de que te des cuenta, como bloquear la boquilla.

Un buen ejemplo es el "heat creep" (reflujo de calor) en la impresora 3D.

En la impresora 3D, hay un cartucho calefactor fijado al bloque calefactor. Cuando el cartucho se calienta, el bloque también se calienta antes de que el calor se disperse.

Pasa a través del tubo de barrera térmica, fundiendo el filamento en el proceso. El filamento se expande al moverse por el tubo y se funde en el bloque calefactor.

El filamento fundido es entonces expulsado desde el extremo de la boquilla. Al enfriar el extrusor, el calor en el tubo de barrera térmica sube.

Cuando el calor se filtra en el tubo, el filamento interior se hincha casi inmediatamente. El ácido poliláctico (PLA) se adhiere a las paredes causando una barrera térmica.

Ayuda tener algunos consejos para prevenir estos problemas, y este artículo destaca algunos de ellos.

¿Qué es el "heat creep"?

¿Qué es exactamente el "heat creep"? Suena como un concepto extranjero hasta que conoces la composición del conjunto caliente de la impresora 3D y cómo estas partes funcionan y coordinan entre sí.

Para empezar, el hotend es donde el filamento se funde antes de ser expulsado por la boquilla. Se encuentra junto al conjunto del extrusor.

El bloque calefactor se encuentra encima de la boquilla y es la región que produce calor para fundir el filamento. Junto a él está el sensor de temperatura. Detecta la temperatura del filamento y determina la cantidad de energía dirigida al bloque calefactor.

La siguiente parte es el disipador de calor (heat sink). Se encuentra entre el bloque calefactor y el conjunto del extrusor, separándolos. Algunas de sus propiedades son conductividad eléctrica y la integración de un ventilador de refrigeración.

Un "heat creep" ocurre cuando el calor producido en el bloque calefactor viaja hacia arriba, haciendo que el filamento se funda en exceso fuera de los límites previstos. Como resultado, el filamento se hincha rápidamente, lo que puede resultar en problemas de extrusión.

¿Qué causa el "heat creep" en impresión 3D?

Los "heat creeps" en impresoras 3D pueden ocurrir en cualquier momento, sin tu conocimiento. Una de las cosas esenciales que necesitas saber para solucionar este problema es probablemente qué causa el "heat creep".

Estos problemas deben abordarse con urgencia porque pueden llevar a "heat creep" en muy poco tiempo, reduciendo la calidad de tus impresiones.

Aquí están algunas de las causas más comunes:

• Temperatura demasiado alta

Las altas temperaturas en el bloque calefactor causan que el exceso de calor escape a partes no deseadas dentro de la impresora 3D, causando "heat creep".

• Diseño del hotend

Diferentes hotends tienen diferentes capacidades para resistir el calor. Un hotend hecho de metal tiende a permitir que el calor se mueva rápidamente dentro del conjunto del hotend si otros factores causan demasiada acumulación de calor.

• Filamento permaneciendo en el hotend por período prolongado

Cuando el filamento se deja en el hotend por más tiempo, se funde antes de alcanzar la zona de fusión. Esto lleva a un "heat creep" en la impresora 3D.

• Ventilador de refrigeración del hotend funcionando mal

El ventilador del hotend debe enfriar y expulsar el exceso de calor del hotend y los conjuntos del disipador de calor.

Un ventilador que funcione mal será insuficiente para expulsar el exceso de calor generado en el bloque calefactor. El calor se moverá así hacia arriba en el hotend, causando que el filamento se funda antes de alcanzar la zona de fusión.

Consejos para abordar los problemas de "heat creep" en tu impresora 3D

Lidiar con problemas de "heat creep" en una impresora 3D no se trata solo de arreglar los problemas presentes; también debes estar bien versado en trucos para evitar o prevenir estos problemas en el futuro.

El primer paso es identificar el problema y la fuente del problema. Querrás confirmar si el problema es "heat creep", o cualquier otro.

Asegúrate de que el tubo PTFE coincida con la boquilla. Si sospechas que el problema puede estar en la boquilla, cámbiala. Si el problema que tienes no desaparece, entonces el problema es "heat creep".

Aquí tienes algunos consejos para ayudarte al lidiar con "heat creep":

• Ajusta la configuración de la impresora 3D uno por uno. Revisar la configuración uno tras otro facilita identificar el problema exacto y de dónde viene. Evita configurar múltiples ajustes de hardware o del laminador a la vez.
• Reduce tus ajustes de retracción. Los ajustes de retracción determinan la cantidad de filamento expulsado de la boquilla cuando la cabeza de impresión se mueve. Una longitud de retracción alta hace que el filamento caliente pase la zona de fusión, causando que el calor se transmita a través del conjunto. Reduce los ajustes de retracción si ese es el problema.
• Corta el extremo del tubo PTFE más a menudo. Esta práctica asegura que el extremo del tubo de teflón permanezca sin quemar para garantizar un ajuste perfecto entre la boquilla y el tubo PTFE. Esto ayudará a prevenir que ocurra "heat creep".
• Limpia el conjunto del hotend. Asegúrate siempre de que el conjunto caliente esté libre de suciedad y polvo. Limpia el hotend después de cada pocas impresiones. Las partículas en el conjunto del hotend no solo resultan en "heat creep" sino que también causan otros problemas. Al limpiar, usa un paño húmedo o de alcohol isopropílico para limpiar tanto el interior como el exterior de los componentes del hotend mientras están a temperatura normal de impresión. Sin embargo, al limpiar la boquilla, usa una aguja de boquilla para eliminar partículas.
• Tu filamento debe ser de alta calidad. Un filamento de alta calidad con una tolerancia de al menos +/- 0,05 mm tiene un diámetro consistente y previene que el hotend se atasque.
• Usa un tubo PTFE de buena calidad. El tubo PTFE debe aislar el filamento dentro del tubo. Un tubo PTFE de alta calidad protegerá adecuadamente el filamento en su lugar. El tubo PTFE también debe tener buena resistencia a la temperatura.
• Apaga siempre tu impresora 3D después de imprimir. Apagar la impresora asegura que el conjunto del hotend se enfríe después de terminar la impresión. Pero antes de apagar la impresora, asegúrate de que el hotend deje de calentar primero.
• Limpia el ventilador del hotend: Las partículas de suciedad en el ventilador pueden reducir su velocidad, disminuyendo su eficiencia de refrigeración. Limpia el ventilador regularmente con un paño de alcohol isopropílico.
• Retira el filamento cuando termines de imprimir. No retirar el filamento del hotend hace que se funda por encima de la zona de fusión. Así que recomendamos retirarlos después de terminar de imprimir.

Cómo solucionar el "heat creep" en tu impresora 3D

Reduce la temperatura de impresión

Las altas temperaturas de impresión por demasiado calor de la cama causan "heat creep" en la impresora 3D. Para bajar la temperatura, cambia la configuración del filamento o del laminador.

Mantén la temperatura lo suficientemente alta solo para fundir el filamento.

Aumenta la velocidad del ventilador

Si tienes un ventilador de refrigeración en el hotend, necesitas aumentar su velocidad, pero considera instalarlo alrededor del disipador de calor si no tienes uno.

La velocidad del ventilador debe ser suficiente para enfriar el filamento y asegurar que solo se funda en la zona de fusión. Pon el ventilador al 100% de velocidad para eliminar el "heat creep", luego baja la velocidad a un nivel conveniente.

Algunos de los ventiladores que deberías considerar son Noctua y dispositivos CUI, pero Noctua es la mejor apuesta si quieres un ventilador silencioso.

Reemplaza el extremo del bloque calefactor

Los hotends totalmente metálicos fomentan la acumulación de "heat creep" si hay producción excesiva de calor. El metal también puede conducir calor a través de él.

Un hotend con revestimiento PTFE tiene un tubo PTFE extraíble que proporciona mejor aislamiento al filamento. El tubo también mantiene la temperatura a la que el filamento se funde hasta que el filamento alcanza la zona de fusión.

Siempre que tu configuración de impresión 3D sea correcta, los hotends de alta calidad no deberían dar lugar a problemas de "heat creep".

Aumenta la velocidad de impresión

El filamento en la boquilla viaja a alta velocidad. En lo que respecta a esto, tener tu impresora 3D imprimiendo a una velocidad más baja puede ser inconsistente entre el filamento expulsado y el filamento dentro del sistema de extrusión. Este desequilibrio puede dar lugar a "heat creep".

Aumenta la velocidad de impresión de la impresora para ayudar a tener un flujo de filamento consistente. Asegúrate de comprobar si la velocidad de impresión está correctamente calibrada, ya que una velocidad incorrecta puede resultar en problemas para la impresora 3D.

Una torre de velocidad es una excelente solución para calibrar la velocidad de impresión. Te permite calibrar diferentes velocidades de impresión en una impresión similar para determinar el efecto de la velocidad en la calidad de impresión.

Reflexión final

Un "heat creep" en tu impresora 3D es uno de los problemas más desafiantes que probablemente encontrarás al imprimir en 3D. El problema no es fácil de detectar hasta que crea problemas más graves e irreversibles.

El problema del "heat creep" está principalmente asociado con altas temperaturas de impresión. Asegúrate de seguir los consejos que hemos destacado en este artículo para ayudar a prevenir que ocurra el "heat creep".