Cuál es el flujo de la impresión 3D y cómo ajustarlo

En este artículo vamos a comentar qué es el flujo así como la importancia que tiene en la impresión 3D. Además, explica cómo calibrar este parámetro para que la impresora 3D da los mejores resultados posibles.

Flujo de una impresora 3D

El flujo es la cantidad (volumen para ser más precisos) de filamento que pasa a través de la extrusora en función de los parámetros de impresión seleccionados para hacer un modelo. El cálculo del caudal lo realiza automáticamente la impresora 3D según los Pasos/mm que el fabricante de la impresora 3D establece para el motor del extrusor, en función del diámetro del filamento y del diámetro de salida de la boquilla.

Cómo calibrar la impresora 3D antes de un cambio de extrusor

Si se cambia o modifica el extrusor, por ejemplo, por un E3D Titan Aero, se deben ajustar los Pasos/mm del motor del extrusor.

Imagen 1:extrusor E3D Titan Aero. Fuente:E3D

Lo primero es saber cuántos Pasos/mm utiliza la impresora 3D. Esto se refleja en la parte de "Control>Movimiento>Extrusor" En este caso el valor es 104,5 Pasos/mm.

Imagen 2: Pasos/mm de extrusor

Se hacen dos marcas en el filamento, separadas 20 mm y 25 mm del inicio del extrusor.

Imagen 3: Marcas en el filamento para calcular el número correcto de Pasos/mm

El filamento de 20 mm se mueve desde la pantalla de control en la sección de movimiento.

Imagen 4: Mueve el filamento 20 mm

A continuación, se comprueba si el desplazamiento que realiza el motor del extrusor es el correcto. Si no, se mide el error con un calibre para corregirlo. Con todos los datos anteriores y utilizando la siguiente fórmula obtenemos los Pasos/mm correctos para el motor del extrusor.

Imagen 5:Fórmula de flujo de pasos/mm

Al finalizar el cálculo, solo tiene que modificar los Pasos/mm en la pantalla de control y guardar los nuevos datos.

Por otro lado, todos los softwares de laminación 3D tienen un apartado donde modificar la cantidad de flujo (flow rate) ya que las densidades cambian entre los diferentes materiales que existen en el mundo de la impresión 3D FDM/FFF. Esta tasa es muy importante a la hora de conseguir tanto el acabado superficial deseado como las dimensiones reales del diseño CAD, porque de lo contrario será muy complicado. fabricación de piezas que encajan entre sí o conectadas con otras.

Antes de ajustar el flujo, prepara correctamente la impresión 3D

Antes de explicar el ajuste del parámetro de caudal, nos gustaría recordarte una serie de consejos a tener siempre en cuenta antes de realizar una impresión 3D. Verificar siempre el estado de la boquilla, que no presente un desgaste abusivo de la punta o que tenga suciedad tanto interna como externamente. Verifica que la temperatura de extrusión sea la recomendada por el fabricante del filamento, ya que si no se cumple esta recomendación, la calibración del flujo será ineficaz y nunca se logrará un buen resultado. Finalmente, y quizás lo más importante, la base debe estar bien nivelada y calibrada para que el modelo impreso no tenga desviaciones dimensionales en el eje paralelo a la base de impresión (eje z).

La prueba del cubo para ajustar el caudal de impresión

Para ajustar el parámetro del caudal, se debe realizar la prueba del cubo. Esta prueba consiste en imprimir un cubo hueco y sin la cara superior, para comprobar que el grosor de las caras laterales se corresponde con el del diseño.

Imagen 6: Cubo de calibración de flujo

En nuestro caso hemos impreso un cubo con un grosor de cara lateral de 0,80 mm, diseñado por 3D_MaxMaker que puedes encontrar en Thingiverse. Los parámetros de impresión son:boquilla de 0,40 mm, ancho de capa de 0,80 mm (para crear dos capas exteriores y hacer la medición más precisa) y caudal del 100 %.

Imagen 7: Con un caudal del 100 %, el cubo está sobredimensionado

Al utilizar PLA con un caudal del 100 % (recomendado 90 %) hemos obtenido una medida de 0,88 mm, claramente sobredimensionada. Para corregir esta desviación aplicaremos la siguiente fórmula:

 

Imagen 8: Fórmula para calcular el caudal necesario para cualquier material

Obtained the new flow rate (90 %) only remains to modify the parameter in the 3D lamination software that is used, in our case the Cura 3D.

Image 9: Modify the flow rate to 90 %

And re-print the cube to verify that the measurements obtained with the new flow rate are correct.

Image 10: Correct measurements when calculating the flow rate required for the PLA

As we have said before, the density of the materials used in 3D printing isn't the same, so for each material and manufacturer it's advisable to make this adjustment.

By performing this simple correction process all 3D prints that are made will gain both surface quality and dimensional proportionality.

In summary, the flow is one of the most forgotten parameters in 3D printing FDM being this one of the most important to achieve successful parts.