Todo sobre los inyectores de impresoras 3D (I):Clasificación y recomendaciones

Una de las grandes dudas que les surgen a los usuarios de impresión 3D es qué diferencias hay entre los múltiples tipos de boquillas  disponibles en el mercado, cuál utilizar en cada ocasión y qué consejos de uso y mantenimiento se deben tener en cuenta. En este y otros dos artículos, intentaremos explicar y dar respuesta a todas aquellas dudas que surjan sobre las boquillas de los extrusores de las impresoras 3D FDM/FFF.

Clasificación de las boquillas de las impresoras 3D

A la hora de clasificar una boquilla tendremos en cuenta dos de las principales características:la materia l y el diámetro de salida .

Diámetro de salida

Dentro del diámetro hay una amplia gama de medidas que van desde los 0,20 mm (aunque ya existen algunas boquillas de 0,15 mm y 0,10 mm) hasta los 1,2 mm.

Materiales

Boquillas de latón :Es el material más utilizado para las boquillas de las extrusoras, debido a que tiene una alta conductividad térmica y estabilidad, además de su facilidad de maquinado y precio económico. Su principal inconveniente es el desgaste rápido a materiales abrasivos que contienen fibras.

Imagen 1:Latón de boquilla E3D-Online. Fuente:E3D-Online

Boquillas de acero templado : Para solucionar este problema de desgaste rápido de las boquillas de latón, aparecen las boquillas de acero endurecido, siendo hasta 10 veces más resistentes al desgaste y manteniendo las mismas cualidades. Como desventajas, estas boquillas tienen una menor transmisión de calor y, al contener plomo, no son recomendables para hacer piezas que estén en contacto con la piel o alimentos.

Imagen 2:Boquilla de acero endurecido E3D-Online. Fuente:E3D-Online

Boquillas de acero inoxidable : Este material presenta una dureza superior al latón y tiene la ventaja de que no contiene plomo, material no permitido para la fabricación de piezas que estén en contacto con la piel o alimentos. Por ello, las boquillas de acero inoxidable son aptas para impresión 3D con filamentos homologados para estas aplicaciones para que las piezas finales no pierdan la  aprobación por normativa FDA .

Imagen 3:Boquilla Acero Inoxidable E3D-Online. Fuente:E3D-Online

Boquillas Ruby : La Olsson Ruby es una boquilla especial, fabricada con una boquilla de latón con una punta de rubí incrustada . Esta combinación es la ideal para tener una temperatura estable, una durabilidad casi infinita y precisión de impresión incomparable .

Imagen 4:Boquilla Olsson Ruby. Fuente:Olsson Ruby

Recomendaciones para seleccionar la boquilla de tu impresora 3D

Una vez presentados los tipos de diámetro de salida y materiales de las boquillas, nuestra recomendación es que, cada usuario seleccione su boquilla de acuerdo a sus necesidades, considerando las siguientes pautas:

• Si materiales convencionales se utilizan, como PLA o ABS y piezas de tamaño intermedio, lo ideal es utilizar una Boquilla de Latón 0,40 mm . Si quieres hacer piezas pequeñas con mucho detalle recomendamos una Boquilla de Latón 0.25 mm y para el caso contrario, para piezas grandes a Boquilla Latón 0.8 mm .
• Si materiales abrasivos que contienen fibras, como PLA Fibra de Carbono Debe utilizar una Boquilla de Acero Templado de 0,50 mm , nunca de menor diámetro para evitar atascos en el extrusor. Si se realizan impresiones 3D largas con materiales muy abrasivos, la boquilla recomendada es Olsson Ruby.
• Si se utilizan materiales aprobados para el contacto con la piel y los alimentos , la única boquilla compatible para mantener esta calidad es una Boquilla de acero inoxidable de 0,40 mm . Para piezas pequeñas y muy detalladas , recomendamos una boquilla de acero inoxidable de 0,25 mm y, para el caso contrario, una Boquilla de Acero Inoxidable de 0,8 mm para piezas de gran tamaño.

Tabla 1:Diámetro de boquilla recomendado

Una vez aclarados los tipos de boquillas, hay que tener en cuenta un parámetro muy importante de la configuración de impresión 3D que se ve afectado por este componente como es la altura de capa . Este parámetro es clave para lograr lo correcto combinación entre acabado y duración de la impresión 3D .

Para empezar, debemos saber que el valor máximo recomendado para la altura de la capa es el 80 % del diámetro de salida de la boquilla que se usa Cuanto menor sea la altura de la capa, mejor será el acabado superficial pero mayor será la duración de la impresión y viceversa. En la siguiente tabla mostramos los diámetros de salida recomendados y máximos para cada boquilla.

Tabla 2:Altura de capa máxima recomendada

Para que este parámetro sea 100 % efectivo, nivelación y calibración de la base sobre la boquilla debe ser exacto. Puedes visitar nuestro artículo "Nivelación y calibración de la base de la impresora 3D" para ver cómo se realiza este proceso.

En los próximos dos artículos continuaremos con el tema de las boquillas, explicando cuándo cambiar la boquilla y cómo evitar y solucionar los atascos en la misma.

No dudes en dejar tus recomendaciones o preguntas en los comentarios.

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