¿Cómo evitar el efecto «bridging» en la impresión 3D?

Utilizar una impresora 3D, ya sea una máquina de escritorio o una solución profesional, no es tarea sencilla. De hecho, durante el proceso, nos podemos llegar a encontrar con algunos problemas de impresión 3D. Ya hemos explicado con detalle qué son el stringing, el ghosting y el warping en la fabricación aditiva por extrusión y cómo puedes evitar estos errores. En esta ocasión venimos a hablar del fenómeno llamado “bridging”, muy común en la impresión 3D. Proveniente del término en inglés, el bridging o puente es una parte en voladizo de la pieza impresa en 3D que conecta dos puntos entre sí. El problema que se puede generar al crear este puente es una extrusión involuntaria e inadecuada del material. Ocurre cuando este no forma una línea recta como se debe, sino que se colapsa y se abre camino hacia abajo.

La impresión 3D FFF es como una pistola de pegamento en un brazo robótico. A la hora de entender el bridging, hay que imaginar a la pistola de pegamento caliente moviéndose mientras extruye el material. Aunque el primer punto de pegamento esté en contacto con una superficie, el pegamento finalmente goteará en el aire. En cierto modo, el bridging es similar en la impresión 3D. Si intentas aplicar material en el aire entre dos puntos, caerá hacia abajo y no quedará horizontal. Sigue leyendo para conocer en detalle por qué esta estructura en puente falla la mayoría de las veces y qué se puede hacer al respecto.

Varios factores pueden ocasionar la aparición del bridging. (Créditos: N3DTech via Prusa Forum)

Temperatura, material y velocidad de impresión

Si volvemos a la metáfora de la pistola de pegamento, identificamos algunos de los puntos clave del problema: la temperatura. Si extruimos el pegamento para utilizarlo como puente entre el punto A y el punto B, esto será difícil debido al estado líquido del material. Si adaptamos este principio a la impresión 3D, puede que el filamento se haya calentado, pero no lo suficiente. En el primer caso, verás que debido a la alta viscosidad, el material empieza a gotear con fuerza. Esto conlleva grandes problemas a la hora de formar el puente. Cabe destacar que cada termoplástico reacciona de forma diferente a los cambios de temperatura, por lo que es aconsejable conocer el perfil térmico del filamento que estamos utilizando. El PLA, por ejemplo, es un material que se puede imprimir a una temperatura más baja y se enfría muy rápidamente. Sin embargo, siempre debes imprimir con la cámara de impresión abierta, ya que esto puede afectar a la viscosidad.

La velocidad del proceso de impresión 3D también es un factor que puede provocar el bridging. Si la velocidad es demasiado alta, es posible que el material no se extruya correctamente, así que es recomendable imprimir a un ritmo moderado. Como hemos mencionado, las propiedades de cada filamento difieren, por lo que debemos experimentar con las velocidades de impresión al hacer puentes. Probablemente, tendrás que reducir la velocidad de impresión en pequeños incrementos de mm/s. Pero ten cuidado, si imprimes demasiado despacio, puedes encontrar otros problemas en la pieza final. En este caso, al ralentizar el movimiento, la capa subyacente tendrá demasiado tiempo para enfriarse y podría reducirse la adhesión entre capas. Es importante seguir los ajustes de impresión recomendados por el fabricante del material y probar diferentes velocidades hasta encontrar la más adecuada para cada proyecto.

Otra opción es consultar el ajuste para la impresión de puentes en Slicer Bridge Fan Speed. Ahí podrás adaptar la velocidad exclusivamente para las formas de puente. Si utilizas PrusaSlicer, encontrarás este ajuste de la siguiente manera: Filament Settings > Cooling > Bridges Fan Speed. Con Cura deberás ir a: Print Settings > Experimental > Bridge Fan Speed. O si estás utilizando Simplify3D, encontrará este ajuste en: FFF Settings > Cooling > Fan Overrides > Eridging fan speed override. Si hablamos de slicer, es importante mencionar que debes pensar en la orientación de tu modelo si es necesario. En unos pocos pasos puedes rotar tu modelo para reducir el bridging.

El efecto bridging se puede manifestar en diferentes niveles. (Créditos: UltiMaker)

La importancia de ventilar la impresora 3D

Ya hemos mencionado la importancia de la temperatura del material y de que no esté demasiado caliente. Sin embargo, aquí también entra en juego la ventilación de la impresora 3D. Como sabemos, el ventilador se encarga de reducir la temperatura en el espacio de fabricación. Después de calentar el filamento a cierta temperatura y extruirlo, se necesita un ventilador para que el filamento se enfríe y endurezca más rápido. Esto evita que el material gotee o se deforme.

Pero si todas estas modificaciones no producen resultados visibles, existen por supuesto otras soluciones a las que puedes recurrir. Esto incluye la utilización de soportes de impresión para las partes en voladizo. Las estructuras de soporte también estabilizan los puentes mientras el extrusor se mueve sobre la zona en el aire. Si nos fijamos ahora en los diferentes ajustes, recomendamos que experimentes con los insertos de la máquina. Por ejemplo, con un relleno del 80%, los huecos resultantes serán mucho más pequeños y también lo será el puente. Con un relleno de sólo el 5%, estos huecos serán mayores, lo que podría conllevar un mayor riesgo de puentes inestables.

Si, a pesar de todos estos puntos sigues teniendo problemas de bridging, deberías considerar la opción de utilizar una boquilla más grande. Esto permitiría maximizar la superficie de apoyo, lo que es ideal para la formación de puentes. Así, la capa de filamento posterior tendría un desplazamiento y, por tanto, un ángulo más plano que hace que las transiciones de puente sean más fáciles de lograr. Este factor del ángulo es realmente importante, ya que las impresoras 3D FDM suelen ser capaces de imprimir ángulos de 45 grados. Sin embargo, más allá de los 70 grados, dependiendo de la forma del puente y del filamento, se recomienda imprimir la pieza en varias partes.

El ángulo del voladizo puede tener un efecto negativo en la impresión 3D. (Créditos: Faultydata via Cults)

Tras conocer algunos consejos y sugerencias para realizar puentes con éxito, cabe señalar que la solución correcta dependerá siempre del diseño del modelo, del material y de la propia impresora 3D.