En las piezas impresas en 3D mediante modelado por deposición fundida (FDM), a menudo podemos observar ciertas imperfecciones, líneas de capa y rastros de los soportes necesarios para la impresión. Como estos defectos visuales a veces pueden resultar molestos, es posible que nos encontremos rápidamente con el deseo de mejorar la estética de las piezas impresas mediante FDM.
Si alguna vez has intentado mejorar por ti mismo los resultados de la impresión 3D FDM, probablemente sabrás que se trata de un proceso que implica varios pasos, cada uno de los cuales puede suponer un reto. Sin embargo, adoptando las prácticas adecuadas antes, durante y después de la impresión 3D, es posible conseguir mejores resultados más limpios y profesionales.
Conseguir mejores resultados estéticos depende tanto de la impresión 3D en sí como de los pasos previos y posteriores.
Preparación antes de la impresión
Incluso antes de la impresión 3D, entran en juego una serie de parámetros para garantizar la calidad de las piezas finales. Los dos factores principales son la impresora 3D y el material utilizado.
En cuanto al filamento, la humedad absorbida por éste puede provocar defectos de impresión como burbujas o grietas, afectando al acabado de la superficie. Para evitarlo, es aconsejable secar el filamento antes de imprimir utilizando una máquina específica, un deshumidificador o colocándolo en un horno a baja temperatura.
En cuanto a la impresora, es fundamental limpiar la placa de impresión. Una superficie limpia garantiza una mejor adherencia y una primera capa uniforme. Recomendamos limpiar la placa regularmente con alcohol isopropílico o jabón desengrasante para eliminar los residuos.
También es importante asegurarse de que la placa está correctamente nivelada, ya sea manualmente o utilizando la función de nivelación automática si la impresora está equipada con ella. Ajusta también la altura de la boquilla con respecto a la placa (babystepping o Z-offset) para garantizar una primera capa óptima.
Por último, un mantenimiento regular de la impresora aumentará tus posibilidades de obtener buenos resultados repetibles. Este mantenimiento abarca desde la limpieza general (placa, ejes, extrusor, hotend, etc.) hasta la lubricación de los ejes y los ajustes mecánicos, como la presión del extrusor, la tensión de la correa y el ajuste de las tuercas excéntricas en las impresoras con rueda en V.
Para obtener buenos resultados sin problemas de ringing o ghosting, es esencial mantener adecuadamente la impresora 3D.
Consejos sobre laminado y parámetros de fabricación
El proceso de corte o laminado es una etapa clave en el proceso de impresión 3D. En esta etapa se preparan las piezas y se ajustan todos los parámetros de fabricación. Para garantizar unos mejores resultados, la orientación de la pieza es un ajuste esencial que influye en el acabado de la superficie y en la necesidad de soportes durante la impresión 3D. Coloca la pieza de modo que los voladizos sean mínimos para reducir las zonas que requieren soportes, lo que mejorará la estética final.
En algunos casos, una pieza geométricamente compleja y difícil de imprimir puede fabricarse más fácilmente dividiéndola en varias partes y uniéndolas después de la impresión. La mayoría de los slicers hoy en día permiten dividir las piezas a lo largo de un eje y crear juntas para facilitar la alineación al pegarlas. Dividir una pieza compleja en varias partes puede reducir la necesidad de soportes y mejorar la calidad de la superficie.
Hay una serie de parámetros de impresión que se pueden ajustar durante el corte, como la velocidad de impresión, la altura de la capa, el relleno (patrón, densidad, solapamiento con los perímetros) y el orden en que se imprimen las paredes interiores y exteriores.
La altura de las capas es un parámetro que puede tanto aumentar la velocidad de impresión como mejorar la calidad rápidamente. Cuanto más altas sean las capas, menos capas totales habrá y más rápido terminará la impresión. Por el contrario, cuantas más capas haya, mejor será la calidad al reducirse el efecto escalera presente en las superficies curvas y angulosas.
Las capas de las piezas impresas en 3D mediante FDM suelen ser visibles a simple vista. Cuanto mayor sea la altura de la capa, más distinguibles serán estas capas.
Reducir la velocidad, sobre todo en las capas exteriores, puede mejorar la precisión y la calidad de la superficie. Recomendamos ajustar la velocidad en función de la complejidad de la pieza y del material utilizado.
El relleno de las impresiones es un parámetro que a menudo se pasa por alto cuando se trata del acabado de las piezas. Aunque el relleno es interno y queda oculto una vez terminada la impresión, contribuye al éxito general de éstas al proporcionar una base estable para las capas superiores. Existen varios patrones que se adaptan a necesidades específicas. Por ejemplo, los giroscopios pueden utilizarse para mejorar la resistencia del relleno Z, mientras que los rellenos relámpago pueden reducir drásticamente la cantidad de relleno utilizado actuando como soportes internos automáticos. También puede ser importante ajustar el porcentaje de solapamiento entre el relleno y las paredes para garantizar una resistencia y estética óptimas.
Al laminar, también es posible ajustar la temperatura de extrusión y el enfriamiento del material. Es importante encontrar un equilibrio entre la temperatura de extrusión y el enfriamiento: las temperaturas demasiado altas pueden dar lugar a superficies rugosas, mientras que las temperaturas demasiado bajas pueden afectar a la adherencia entre capas y tener un impacto negativo en el rendimiento mecánico. Recomendamos ajustar estos parámetros en función del material utilizado y del resultado deseado para obtener el mejor compromiso entre resistencia y estética.
Para algunas piezas, el uso de soportes es necesario para garantizar el éxito de la impresión.
Aumentar el número de paredes puede mejorar el acabado exterior. Del mismo modo, optimizar el número de capas superiores e inferiores puede garantizar una superficie lisa y uniforme. Con todos los elementos anteriores en su lugar, todavía hay algunos parámetros de corte avanzados a tener en cuenta para mejorar la estética de las piezas finales:
- Imprimir el perímetro exterior antes que el interior: Esta técnica mejora la precisión del contorno imprimiendo primero las paredes exteriores y después las interiores.
- Altura de capa variable: el uso de capas más finas para las zonas detalladas y capas más gruesas para las secciones menos visibles puede optimizar la calidad y el tiempo de impresión.
- Utilización de materiales diferentes como interfaz de soporte: si se utiliza como interfaz de soporte un material diferente al empleado para el resto de la impresión, es posible reducir la distancia entre la interfaz y la propia impresión 3D, lo que garantiza unos mejores resultados. El PLA y el PETG, por ejemplo, son buenos materiales para utilizar conjuntamente y conseguir impresiones más estéticas.
Técnicas de postratamiento
Una vez finalizada la fabricación, a veces es necesario realizar un postratamiento para mejorar el aspecto visual y el tacto de las piezas impresas en 3D. Dependiendo del material utilizado y del nivel de acabado requerido, se pueden aplicar diferentes métodos para alisar superficies, enmascarar líneas de capas o reforzar la solidez de las piezas. Desde el lijado y la pintura hasta el encolado y técnicas más avanzadas como la aplicación de resina y el pulido térmico, cada solución ofrece una mejora estética y funcional.
Lijado y alisado
Tras la impresión, el lijado es un método habitual que se utiliza para alisar superficies. Empieza con un papel de lija de grano grueso (alrededor de 100-200) para eliminar los defectos más visibles y, a continuación, pasa a un grano más fino (400-600) para alisar aún más la superficie. Termina con un grano muy fino (1000 o más) para conseguir un acabado sedoso. Para un acabado ultrasuave, puedes utilizar un compuesto de pulido. Antes de lijar las piezas, puedes rellenar los agujeros y juntas de las piezas ensambladas con una masilla y rellenar los microespacios entre capas con una imprimación de relleno en aerosol para facilitar el postratamiento. La aerografía o el chorro de arena son otros métodos de postratamiento igualmente eficaces.
El lijado es un método eficaz de postratamiento para mejorar el acabado superficial.
Pintura y acabado
Antes de pintar, recomendamos preparar la superficie imprimándola y lijándola ligeramente para garantizar una mejor adherencia. Elije pinturas adecuadas al material de la estancia y aplícalas uniformemente para conseguir un acabado profesional. Las pinturas a pincel o aerógrafo dan resultados detallados, mientras que las pinturas en aerosol (botes de spray) cubren una gran superficie de manera uniforme y rápida.
Montaje y encolado
A la hora de montar piezas divididas, es esencial elegir el adhesivo adecuado. Los pegamentos de cianoacrilato (también conocidos como adhesivos fuertes o super Glue) ofrecen un fraguado rápido y son ideales para piezas pequeñas en PLA o PETG. Para una unión más fuerte, sobre todo en superficies más grandes, utilizar un adhesivo epoxi de dos componentes puede ser una opción excelente. En el caso de las piezas de ABS, se puede utilizar la técnica de la soldadura química con acetona para fusionar los componentes y conseguir un ensamblaje invisible y resistente. También existen adhesivos, basados en el principio de la soldadura química, especiales para la impresión 3D. Estos se venden listos para usar y compatibles con diversos materiales (3D Gloop, por ejemplo).
Otra solución es incluir sistemas de enclavamiento o atornillado en la fase de diseño. La adición de juntas de mortaja y espiga impresas directamente en las piezas facilita su alineación y refuerza su sujeción. También pueden incorporarse insertos roscados de metal caliente para conseguir ensamblajes resistentes y desmontables.
Otras técnicas de acabado
Además del lijado y la pintura, pueden utilizarse otras técnicas para mejorar la estética de las piezas impresas en 3D. El pulido térmico, por ejemplo, consiste en exponer brevemente la superficie al calor de un decapante térmico, un soplete o un mechero para alisar los hilos sobrantes y otros microdefectos. Este método funciona especialmente bien en PETG, ASA y ABS, pero debe utilizarse con cuidado para evitar distorsionar la pieza.
A menudo es necesario unir las piezas para hacer formas más grandes y complejas con la impresión 3D FDM. (Créditos: Prusa 3D)
Otro método popular es la aplicación de resinas epoxi transparentes o tintadas. Estas resinas, aplicadas con brocha o por inmersión, rellenan las irregularidades y dan un aspecto brillante y uniforme a la superficie. Esta técnica se utiliza a menudo para piezas expuestas a la humedad o que requieren un efecto estético de alta gama. El material usado en la impresión 3D de resina también puede aplicarse a las piezas para conseguir un efecto similar tras la fotopolimerización.
Igualmente existen otros métodos de postratamiento para obtener un rendimiento mecánico o estético superior, como la impresión hidrográfica, la galvanoplastia o el recocido.
La impresión 3D FDM es una tecnología accesible por su precio de entrada y su facilidad de uso, pero lograr el máximo rendimiento estético requiere cuidado y rigor en cada fase del proceso. Desde la preparación de la máquina hasta el postratamiento, todos los parámetros pueden influir en el resultado final. Secar el filamento, limpiar la placa, ajustar los parámetros de corte y realizar el postratamiento adecuado es esencial para producir piezas más estéticas y profesionales.
La experimentación sigue siendo la clave para mejorar las piezas. Cada máquina, cada filamento y cada proyecto tienen sus propias especificidades, y probar diferentes opciones ayudará a encontrar los ajustes óptimos.
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