Volumen de construcción de impresión 3D FDM

Las impresoras 3D FDM están actualmente disponibles en el mercado en una amplia variedad de volúmenes de construcción. Desde impresoras con bases de 15 x 15 cm hasta bases de 50 x 50 cm. Existe la creencia general de que cuanto mayor sea el volumen de construcción, mejor. Esto se debe al razonamiento de que todo lo que se puede imprimir en una impresora pequeña se puede imprimir en una impresora grande, pero no al revés.

Si bien esto es correcto en principio, y parece que una impresora de gran volumen no tiene ninguna desventaja sobre una pequeña, una mirada más cercana a los aspectos técnicos de cada uno revelará algunas compensaciones importantes que pueden inclinar la balanza a favor de Impresoras 3D FDM de pequeño volumen.

Imagen 1:Creality CR10 S5 con base de 50 cm. Fuente:Creality

En primer lugar, es necesario analizar la base de fabricación. Las bases pequeñas tienen un grado de planitud mucho mayor que las más grandes, debido a que son más fáciles de producir. Además, para evitar deformaciones, cuanto mayor sea el tamaño de la base, mayor deberá ser su grosor, lo que no siempre es así. Esto quiere decir que mientras que la nivelación de una base de 20 x 20 cm es muy sencilla, en bases de 30 x 30 cm o 40 x 40 cm es habitual que existan importantes diferencias de altura entre el centro y las esquinas. Esto es particularmente notable en las bases de aluminio cuando se calientan, ya que los tamaños más grandes también significan mayores deformaciones.

Esto dificulta la obtención de una primera capa de impresión de calidad, fundamental para garantizar una correcta adherencia a determinados materiales. Algunas impresoras profesionales de gran formato, como Raise3D Pro2 y Pro2 Plus, incluyen puntos de anclaje adicionales además de los de las esquinas para compensar estas deformaciones y mejorar la planitud.

Imagen 2:Vista trasera de la base de construcción de un Raise3D Pro2. Fuente:Filament2Print

Sin embargo, los problemas de las impresoras de gran formato en comparación con las impresoras de formato pequeño no se limitan a una menor planeidad del sustrato. Un tamaño de base más grande también significa recorridos más largos del cabezal de impresión, lo que se traduce en correas y guías más largas. Las correas de transmisión más largas también se asocian con una pérdida de precisión de posicionamiento, mientras que las guías o los rieles más largos son susceptibles a deformaciones y defectos de linealidad.

Para compensar esto, las impresoras de formato más grande requerirían diseños específicos y componentes de mayor calidad y menores tolerancias de fabricación. Sin embargo, rara vez es así, por lo que se podría decir que la precisión de una impresora 3D FDM disminuye en función de su tamaño.

Imagen 3:Impresora industrial de pequeño formato Zortrax M200 Plus. Fuente:Zortrax

Otra creencia común es que incluso si las piezas producidas son de tamaño pequeño, una impresora 3D con una base más grande permitirá fabricar más piezas cada vez. . Esto es correcto, sin embargo tiene más desventajas que ventajas. Los tiempos de impresión en la impresión 3D FDM son proporcionales al número de copias que se imprimen simultáneamente. Esto significa que la diferencia de tiempo entre hacer una producción de 10 partes y hacer dos de 5 partes es insignificante, aumentando solo en el tiempo necesario para quitar las primeras partes y lanzar la segunda producción. Sin embargo, tiene un gran inconveniente:la probabilidad de falla aumenta con la duración del trabajo. La probabilidad de falla en una producción de 12 horas siempre es mayor que en el caso de una producción de 6 horas. Además, en el caso de mayores requerimientos de producción, siempre es una mejor solución comprar dos impresoras pequeñas trabajando en paralelo que una impresora de gran formato, ya que los tiempos y las pérdidas en caso de falla se reducen a la mitad.

Al seleccionar una impresora 3D FDM, el criterio no debe ser elegir la más grande que se ajuste al presupuesto, sino la más pequeña que cumpla con los requisitos de tamaño de pieza más comunes del usuario. Si el 95% de las piezas se pueden fabricar sobre una base de 20 x 20 cm, sería recomendable considerar la posibilidad de adquirir una máquina de pequeño tamaño y fabricar las piezas más grandes por partes y luego ensamblarlas.