Elegir el filamento adecuado: 1,75 mm vs 3 mm – ¿Cuál es mejor para su impresora 3D?

Este artículo aclara las diferencias entre filamentos de 1,75 mm y 3 mm (el de 3 mm es mismo diámetro que 2,85 mm), duda común antes de adquirir una impresora 3D.

Muchas impresoras 3D profesionales e industriales (que usan sistema Bowden para reducir inercia del peso de motores en el eje del HotEnd y ganar precisión) usan filamento de 3 mm.

Una razón para usar 3 mm y no 1,75 mm en estas máquinas es que el motor del extrusor trabaja mucho menos. Explicamos por qué:

Suponiendo condiciones teóricas: una impresora con piñón mueve filamento con radio R=10 mm, girando 10 vueltas con filamento de 1,75 mm (ej. PLA 1,75 mm) desplaza 1511,29 mm³ de volumen plástico. Para mover el mismo volumen con filamento de 3 mm (ej. PLA 3 mm), el piñón solo necesita 3,4 vueltas.

Haciendo las operaciones inversas para obtener vueltas necesarias con filamento de 3 mm:

Esta reducción favorece en impresiones 3D de larga duración, ya que con filamento de 1,75 mm los motores pueden sobrecalentarse por los movimientos rápidos para empujar y retraer material, perder pasos y arruinar la pieza. Otra ventaja de menor avance de filamento es que el piñón marca menos filamento al hacer retracciones.

Imagen 1: Diferencia de longitud marcada por el motor para extruir mismo volumen con filamento 1,75 mm y 3 mm

Al usar materiales flexibles (Filaflex, TPU) o frágiles (Lay-Woo3D), el filamento de 3 mm tiene ventaja de ser más resistente a la flexión que el mismo en 1,75 mm. Además, gracias a esta resistencia, el material permanece más tenso al bobinar, ayudando a fabricantes a obtener bobinas con alineación casi perfecta y sin solapes.

Al principio, el filamento era 3 mm por facilidad de fabricación con tolerancia aceptable, pero al evolucionar la tecnología, grandes fabricantes demandaron el cambio a 2,85 mm (Nº 4 pulgada) por ser medida estándar en fabricación industrial, con herramientas de ese diámetro y alta precisión.

Este cambio también favorece a impresoras con sistema Bowden, ya que usan tubos PTFE de 1/8" (3,175 mm) diámetro interior; si se usa filamento 3 mm con tolerancia ±0,05 (cuidado con filamentos de baja calidad que pueden tener zonas de 3,2 mm) el material puede deslizarse muy justo por el tubo PTFE, causando alta fricción que provocará saltos en el extrusor o incluso atasco total con filamentos de baja calidad que no cumplen tolerancia indicada.

Con sistema Directo el filamento entra al HotEnd inmediatamente, por lo que este problema no ocurre, independientemente de usar 2,85 mm o 3 mm. Esta medida de 3 mm también es favorable para usar con diámetros de boquilla mayores de lo normal (0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm o más) para buen control de material entre entrada y salida de la boquilla. Evidentemente, con boquilla de diámetro menor de lo normal (0,35 mm, 0,3 mm, 0,25 mm o menos) el uso de filamento 3 mm es inconveniente al forzar baja velocidad de extrusión, pudiendo dejar rastros de material. En ese caso, la mejor opción es filamento 1,75 mm que, combinado con boquillas pequeñas, permite modelos muy pequeños y detallados.

Imagen 2: Tumaker Voladora sistema Bowden

Imagen 3: Sistema Directo Mendel Max XL

Este diámetro de 1,75 mm, al tener menor resistencia a la flexión, necesita menos presión para ser desplazado por el extrusor, lo que implica diseño de extrusor más simple que para 3 mm, componentes electrónicos más simples y puede usarse en cualquier impresora 3D con cualquier tipo de extrusor sin gran dificultad (no confundir con sistema de arrastre).

Como conclusión final y considerando que no es un asunto trivial, podemos decir que el filamento 1,75 mm es más adecuado para uso no profesional, con impresoras 3D de sobremesa donde se imprimen muchas horas o días. Por otro lado, el filamento 3 mm es más adecuado para impresoras 3D profesionales o industriales donde se hacen impresiones de incluso días, con diámetros de salida grandes.