¿Cuál es la importancia de la resolución en la impresión 3D?
En impresión 3D, la resolución se refiere generalmente al grado de detalle y precisión que una máquina puede alcanzar al crear un objeto. Más concretamente, se relaciona al tamaño mínimo de las características de los ejes X, Y y Z. El plano XY es horizontal, y el eje Z, que es vertical, se refiere a la altura de la capa. Por tanto, la resolución en la impresión 3D corresponde a dos números: las medidas del plano XY y del eje Z. A menudo pensamos en la resolución en términos de imágenes en una pantalla, es decir, la densidad de píxeles de un televisor, y sabemos que cuanto más pequeño es el píxel, mayor es la resolución. Para la impresión 3D, hay que saber que un vóxel es el equivalente 3D de un píxel.
La resolución es importante porque determina el nivel de detalle del producto final, influyendo en la estética, la funcionalidad y la calidad de la superficie de una impresión. Sin embargo, hay que tener cuidado de no confundir la resolución con la precisión dimensional y la tolerancia. La precisión se refiere a la capacidad de una impresora para producir piezas con las medidas deseadas. La tolerancia se refiere a la desviación admisible en las dimensiones de un objeto impreso en comparación con las especificaciones de su diseño original.
Un objeto impreso en 3D mediante SLA con cuatro alturas de capa diferentes. (Créditos: Ameralabs)
Si buscas una impresora 3D de alta resolución, debes encontrar una que tenga un buen rendimiento en las dimensiones X, Y y Z. Por lo general, los números más bajos significan detalles más pequeños y definidos. Ten en cuenta que la resolución depende del proceso de impresión 3D que se utilice. En este artículo, hablaremos de ella en relación con la tecnología FDM y la fotopolimerización en cuba.
Factores que afectan a la resolución en la impresión 3D
En las impresoras FDM, el tamaño de la boquilla y el menor movimiento posible que una impresora hace de lado a lado, son factores importantes para determinar la resolución. Una boquilla de menor diámetro podrá depositar líneas de menor anchura y altura, aunque ralentizando considerablemente el proceso de impresión. Las boquillas más grandes serán menos precisas, pero esto no es negativo si estás imprimiendo algo más grande que no requiere detalles finos.
El mismo principio se aplica a la estereolitografía (SLA), que es un tipo de fotopolimerización en cuba. En este caso, en lugar del diámetro de la boquilla, se mide el diámetro del láser que cura la resina. Estos puntos láser pueden ser mucho más pequeños que una boquilla, con lo que se obtienen resultados más precisos que con la FDM.
Dos piezas de ajedrez con capas de 0,1 mm de grosor, la de la derecha impresa con FDM y la de la izquierda con SLA. (Créditos: Formlabs)
En el caso de la estereolitografía enmascarada (MSLA), también denominada LCD, la resolución a lo largo del plano XY depende de la resolución de la pantalla LCD. En el caso del procesamiento digital de la luz (DLP), que cura la resina con un proyector, la resolución vendrá determinada principalmente por el tamaño de los espejos microscópicos controlados individualmente que controlan qué puntos de la resina se van a curar.
Otro factor determinante tanto para los procesos FDM como para los de resina es la altura de la capa, que puede venir determinada por los ajustes de impresión y las capacidades de la impresora. Una altura de capa más corta puede dar lugar a una superficie más lisa, y una más grande generará capas más visibles. Las impresoras FDM de escritorio suelen alcanzar alturas de capa de 100 micras (0,1 mm). Por el contrario, las soluciones de fotopolimerización en cuba como SLA pueden tener detalles tan pequeños como su altura de capa, alrededor de 30 a 50 micras.
Elegir los ajustes adecuados
Puede parecer contradictorio, pero tener una resolución alta no siempre es óptimo. Una resolución alta aumenta significativamente el tiempo de impresión. De hecho, reducir a la mitad la altura de la capa duplicará el tiempo de impresión, por lo que es importante saber si es necesario. Un tiempo de impresión más largo es menos eficiente, y también puede aumentar la posibilidad de que se produzcan errores.
Créditos: Formlabs
El gráfico anterior ilustra el efecto de la altura de las capas en la calidad. Si tu modelo tiene principalmente bordes verticales y horizontales y ángulos de 90 grados, como la impresión de la izquierda, las capas más finas pueden no ser útiles. Por el contrario, los diseños con detalles intrincados, bordes curvos, pequeños relieves y formas orgánicas pueden beneficiarse enormemente de los ajustes de alta resolución. Algunos slicers, especialmente para la impresión FDM, te permitirán utilizar la altura de capa variable para ayudar a optimizar el tiempo de impresión y la resolución. La altura de capa variable puede configurarse manual o automáticamente.
Si quieres mejorar la resolución de tus impresiones, juega con los parámetros mencionados en este artículo. En general, capas más pequeñas significan una mayor resolución, y esto se aplica a todas las tecnologías de impresión 3D, pero es importante encontrar los parámetros que funcionan para sus necesidades específicas de fabricación. ¡Así que no tengas miedo de experimentar!
La izquierda utiliza capas más grandes y logra un tiempo de impresión más rápido. El centro utiliza capas más pequeñas, lo que resulta en un tiempo más largo. El tercero utiliza una altura de capa variable, dando prioridad a las capas más pequeñas sólo cuando es necesario. (Créditos: Prusa)
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*Créditos foto de portada: Arthur on Thrinter
