La impresión 3D basada en el modelado por deposición fundida, también conocida como Fused Deposition Modeling (FDM), es uno de los métodos de fabricación aditiva más utilizados para crear objetos en capas sucesivas. Aunque esta tecnología es probablemente la más fácil de aprender y ofrece una gran flexibilidad, la velocidad de impresión puede ser a veces un reto. Muchos usuarios de impresoras 3D FDM buscan producir piezas más rápido y superar las velocidades “estándar” de sus máquinas. En este artículo, explicaremos cómo optimizar los ajustes de fabricación y elegir los componentes adecuados para conseguir imprimir en 3D más rápidamente sin comprometer la calidad.
Velocidad de impresión y aceleración
Aumentar la velocidad de impresión es el primer paso obvio para reducir el tiempo de fabricación. Sin embargo, la aceleración también es crucial (también suele denominarse “tirón” en el software de corte). La velocidad de impresión es comparable a la velocidad máxima de un coche, mientras que la aceleración determina lo rápido que se alcanza esa velocidad. Por eso, cuando se aumenta la velocidad de impresión sin ajustar la aceleración, generalmente se nota muy poca influencia en el tiempo de impresión, especialmente cuando se imprimen objetos pequeños. Por este motivo, un ajuste equilibrado de la velocidad y la aceleración garantiza impresiones rápidas y precisas. Para optimizarlo, deberás ajustar los parámetros en tu slicer.
Anchura de línea y diámetro de boquilla
La anchura de línea y el diámetro de boquilla desempeñan un papel importante en la velocidad de impresión. Una boquilla de mayor diámetro puede extruir más material, reduciendo el tiempo de impresión. Sin embargo, esto puede afectar a la finura de los detalles. Lo ideal es utilizar una boquilla del diámetro adecuado para las necesidades específicas de cada proyecto. También puedes aumentar el ancho de línea más allá del diámetro de la boquilla para acelerar el proceso sin sacrificar demasiada calidad.
Altura de capa
La altura de capa es un factor clave para imprimir en 3D más rápidamente. Las capas más gruesas reducen el número total de capas necesarias, lo que acelera la impresión. Por ejemplo, una altura de capa de 0,3 mm en lugar de 0,1 mm puede triplicar la velocidad de impresión. Sin embargo, para zonas que requieren gran precisión, puede ser preferible una altura de capa más fina. Algunos slicers permiten alturas de capa variables para optimizar tanto la velocidad como la calidad.
Al imprimir a alta velocidad, es importante asegurarse de que el material se enfría lo suficiente.
Temperatura, refrigeración y selección de material
La temperatura de extrusión y la refrigeración son esenciales para obtener impresiones rápidas. Una temperatura más alta puede mejorar el flujo de material, pero debes tener cuidado con el riesgo de deformación. Asegúrese de que el sistema de refrigeración es eficaz para solidificar las capas rápidamente. Elegir el material adecuado también puede influir en la velocidad. Algunos filamentos tienden a enfriarse más rápido, mientras que otros, como el PLA, serán más propensos a la deformación cuando se expongan a temperaturas superiores a 60°C.
Caudal de material (flowrate)
El caudal de material es la cantidad de filamento extruído por segundo. Aumentar el caudal puede acelerar la impresión, pero es crucial mantenerse dentro de los límites de la capacidad de la impresora 3D. Un caudal excesivo puede provocar problemas como atascos o impresiones incompletas. Ajusta el caudal en consecuencia y prueba con diferentes configuraciones para encontrar la más óptima.
Patrón de relleno
El patrón de relleno también afecta a la velocidad de impresión. Los patrones simples, como el rectilíneo, son más rápidos que los patrones complejos, como el giroscópico. Para piezas no estructurales, opta por un relleno bajo (10-20%) y patrones rápidos como los rayos. Esto reducirá considerablemente el tiempo de impresión.
La geometría del relleno no sólo afecta a la solidez de las piezas, sino también a su velocidad de impresión.
Sistemas de movimiento y extrusoras
Los diferentes sistemas de movimiento de las impresoras 3D (cartesiano, delta, CoreXY) y las configuraciones de los extrusores (Bowden frente a Direct Drive) tienen efectos variables en la velocidad de impresión. Los sistemas más ligeros y ágiles, como las impresoras delta, pueden manejar velocidades más altas con buena precisión. Además, los extrusores Direct Drive ofrecen un mejor control del flujo de material a altas velocidades.
Input shaping
El input shaping es una técnica avanzada que utiliza acelerómetros para analizar y compensar los movimientos no deseados del cabezal de impresión. Esta tecnología produce movimientos más suaves y precisos, reduciendo las vibraciones y mejorando la calidad a altas velocidades.
Diseño para la fabricación aditiva (DfAM)
Optimizar el modelo también puede reducir el tiempo de impresión, así que opta por el diseño para la fabricación aditiva (DfAM). Minimiza el número de soportes necesarios y evita puentes y voladizos complejos. Esto no sólo acelera el proceso, sino que también reduce los costes de material y postratamiento.
Teniendo en cuenta estos factores y ajustándolos, se puede reducir considerablemente el tiempo de impresión sin sacrificar la calidad. Cada proyecto es único y los distintos modelos de impresora tienen ajustes y componentes específicos, así que no dudes en experimentar con distintos ajustes para encontrar lo que mejor se adapta a tu configuración concreta.
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*Créditos foto de portada: Josh Murrah (YouTube)