Deformación (Warping)

Todo sobre la deformación y la impresión 3D

La deformación (warping) de las piezas es casi inevitable si no entiendes el material o la máquina que estás usando. El warping ocurre cuando las esquinas o partes enteras de la impresión se curvan hacia arriba debido al enfriamiento desigual o a una adhesión inadecuada a la cama.

No podemos recomendar lo suficiente que todos revisen la "Ciencia de Materiales" página para que sepas por qué ocurre el warping, ya que puede ayudarte a diagnosticar y solucionar el problema sin leer esta página.

Entiende la “Las partes no se adhieren a la placa de construcción” Página

Necesitas comprender completamente esta página para siquiera empezar a intentar solucionar tus problemas de warping. Una impresión tendrá una probabilidad exponencialmente mayor de deformarse cuando una parte de la impresión, o la totalidad de la impresión, esté demasiado lejos de la placa de construcción o no esté correctamente adherida.

Esto es bastante fácil de entender porque cuanto más lejos esté la boquilla de la placa de construcción, menor será la adhesión a la cama y mayor será la probabilidad de que se enrolle más adelante en la impresión.

Necesitarás un brim (aleta) en cualquier material que tenga una alta tasa de contracción y altas tensiones internas como el ABS. Para impresiones ABS grandes y no circulares necesitarás una pasta (slurry) de ABS si no puedes mantener una temperatura ambiente alrededor de 45°C.

Entiende el material que estás usando, y posiblemente usa una alternativa

Casi nunca experimentarás problemas de warping al usar un material como el PLA, porque el PLA tiene una baja tasa de contracción y menos tensión interna (aunque, para entender esto mejor, consulta la página “Ciencia de Materiales” ). Las piezas de PLA muy grandes y de alta densidad deberían usar una cama calentada y un brim, pero es muy poco común que el PLA se deforme en una placa de construcción nivelada.

El ABS es un asunto totalmente diferente, siendo un termoplástico amorfo con mucha tensión interna al extruirse. Dado que el ABS también requiere una temperatura más alta para su placa de construcción debido a su mayor temperatura de transición vítrea, la diferencia entre la cama y el aire ambiente también aumenta.

Aunque el ABS es excelente por su precio y funcionalidad, este factor puede hacer imposible que logres ciertas piezas en tu máquina sin warping. Por eso es importante entender los factores y características que buscas en tu impresión y si puedes usar un material alternativo.

Si requieres funcionalidad mecánica y economía, pero no te importa el acabado con vapor de acetona o una alta temperatura de transición vítrea, antes sugeríamos probar PETG. Ahora, con la nueva línea de PLA de Polymaker, sugerimos revisar nuestro Polymax PLA o su PLA Pro. Ambas opciones tienen propiedades mecánicas muy fuertes y pueden reemplazar la necesidad de usar ABS, siempre que la resistencia al calor no sea un factor.

Ciertos materiales de nylon que no tienen una alta temperatura de transición vítrea todavía tendrán una alta probabilidad de warping. Esto se debe a que son semi-cristalinos con estructuras que ocupan menos espacio cuando están alineadas (a temperatura ambiente) que cuando son caóticas (extruidas). El nylon esencialmente cristaliza en la cama de tu impresora y causa warping. Dicho esto, hemos implementado nuestra tecnología Warp Free en los nylons que ofrecemos, lo que significa que no deberías experimentar este problema. Puedes encontrar más en la "Ciencia de Materiales" página.

Para policarbonato y mezclas de policarbonato, preferimos usar el producto PC de Magigoo para una adhesión apropiada a la cama.

Imprime más lento y aumenta la temperatura de impresión

Esto puede no funcionar para todos los materiales, pero para ABS y ASA puedes ayudar a reducir tus problemas de warping extruyendo más despacio y a una temperatura más alta. Como cubrimos en nuestra página “Ciencia de Materiales” , imprimir más despacio da al material más tiempo para liberar su tensión. Esto significa que una velocidad de extrusión menor reducirá tus problemas de warping.

Lo mismo ocurre con la temperatura de extrusión. Aumentar la temperatura de extrusión significa más movimiento dentro del material. Más movimiento + más tiempo para liberar tensión = menos warping. Imprimir ABS lo más despacio posible en tu máquina, junto con temperaturas de impresión de alrededor de 250-260°C, puede ayudar a reducir estas tensiones internas y, por lo tanto, reducir el warping.

Imprimir en un entorno cerrado

Cuando imprimes una pieza en una placa de construcción calentada, estás automáticamente trabajando en un entorno con temperaturas ambientales desiguales. Cuando la habitación está alrededor de 30°C y tu placa es de 110°C, hay un cambio rápido de temperatura para las piezas cercanas a la placa. Aunque las tensiones internas pueden ser la mayor razón del warping, esta diferencia extrema de temperatura también causará problemas de deformación.

Imprimir en una máquina cerrada permite que el aire ambiente se mantenga un poco más caliente, debido al atrapamiento del calor liberado por la placa de construcción. Esto significa que el aire ambiente está más cerca de la temperatura de transición vítrea del ABS, permitiendo más movimiento en el material y dándole más tiempo para liberar tensión. Sugerimos un aire ambiente de al menos 50°C al imprimir en ABS o ASA.

Puedes comprar una impresora que esté cerrada, o algo cerrada, lo cual funciona bastante bien si puedes permitírtelo. También puedes construir un recinto DIY con acrílico cortado con láser y algunas piezas impresas. O puedes encontrar alguna otra construcción de la que alguien haya publicado instrucciones en línea.

Al imprimir una pieza con alta probabilidad de warping en una máquina cerrada, querrás dejar que la cama se asiente a su temperatura de impresión durante unos 5-10 minutos para permitir que el aire ambiente se caliente. Una buena temperatura ambiente para ABS sería 50°C, y lo ideal hasta 65°C. Obviamente no querrías imprimir PLA en ese tipo de entorno, ya que eso está alrededor o por encima de su temperatura de transición vítrea.

Pueden surgir muchos problemas cuando permites que el aire ambiente suba tanto. Los motores paso a paso y otros electrónicos pueden sobrecalentarse y causar que tu impresora funcione mal. Por eso necesitarás tener tu fuente de alimentación y placa fuera de la cámara cerrada si es posible, tener suficientes disipadores de calor distribuidos y mantener un ventilador activo sobre cualquier cosa que se esté calentando demasiado.

Aun así puedes experimentar problemas, así que asegúrate de entender algo de dinámica térmica básica e ingeniería mecánica antes de llevar tu aire ambiente a 60°C o más.

Asegúrate de que la placa de construcción no esté perdiendo calor a mitad de la impresión

Si tu placa (board) se está sobrecalentando o tienes problemas de conectividad con tu placa de construcción calentada, la temperatura puede bajar a mitad de la impresión. Si solo vigilas el inicio de tu impresión y vuelves cuando está terminada, puede que ni siquiera notes que esto está ocurriendo aparte de volver a encontrar una pieza deformada.

Delaminación de capas

Puede que no consideres este fallo como “warping”, pero tiene casi todas las mismas razones para ocurrir. Por eso no está incluido en la página “Pobre adhesión entre capas”.

Delaminación

Si tienes una adhesión a la cama increíble, como cuando usas una pasta de ABS, pero estás imprimiendo una pieza grande en un entorno abierto, puedes experimentar delaminación en lugar de warping.

La delaminación ocurre cuando dos capas se separan entre sí, incluso tomando todas las precauciones de adhesión entre capas. Esto se debe a los mismos gradientes de temperatura y tensiones internas explicados anteriormente, pero ocurre cuando las capas inferiores están extremadamente bien adheridas a la placa de construcción.

La parte inferior de tu impresión puede no curvarse hacia arriba llevando toda la impresión con ella, sino que la adhesión entre capas se convierte en el punto de quiebre para esta contracción/tensiones internas.

Si esto te está ocurriendo, deberás revisar la configuración de tu slicer o cambiar drásticamente el entorno/material que estás usando.

Solo hemos experimentado delaminación en impresiones de PLA muy grandes cuando el aire ambiente está bastante frío, mientras que puede ser inevitable en impresiones ABS altas que no están en un entorno cerrado.

Puedes ajustar tus configuraciones para ayudar a prevenir esta delaminación. Cuanto más densa esté tu pieza por dentro, más probable será que esto ocurra, así que intenta imprimir tu pieza con menos relleno y un par de paredes externas más. Imprime más despacio y más caliente para también ayudar a que el material libere las tensiones más lentamente y tenga más movimiento. Puedes aumentar el diámetro de la boquilla para ayudar a aumentar la cantidad de entrelazamientos entre capas. Lo más importante, sin embargo, es un recinto que mantenga la temperatura ambiente alta.

Nuestra Tecnología Warp-Free™:

Esta tecnología es usada por Polymaker en su familia PolyMide™ (material a base de nylon). Ya aprendimos mucho sobre los problemas de warping y las posibles causas raíz más arriba en esta página. Esta tecnología resuelve una de las causas raíz de los problemas de warping: la cristalización.

De hecho, el nylon es conocido por ser desafiante para imprimir debido a su comportamiento de warping, porque al imprimir, la rápida formación de cristales dentro de cada capa crea mucha tensión interna, resultando en deformación de la pieza.

La tecnología de Polymaker no solo reduce esta tensión, sino que aumenta las propiedades mecánicas de la pieza. La tecnología ralentiza la tasa de cristalización del polímero, lo que evita que forme rápidamente pequeños cristales dentro de cada capa a medida que se imprimen. En su lugar, permite que el polímero construya lentamente grandes cristales a través de las capas, ya que varias capas tienen tiempo de imprimirse antes de la formación de cristales. Estos cristales a través de las capas también aumentarán significativamente la adhesión intercapas. Esta es también la razón por la que Polymaker recomendará recocer (anneal) la pieza después del proceso de impresión. El recocido asegura que la pieza haya alcanzado su mayor grado de cristalinidad, proporcionando las mejores propiedades térmicas y mecánicas.

Resumen de soluciones y precauciones • Lee la página “Ciencias de los Materiales” en este sitio antes de leer esta página. Te ayudará a entender por qué el warping está ocurriendo realmente. • Asegúrate de que tu cama esté nivelada y que la altura Z sea correcta cuando comiences tu impresión. • Usa tu método preferido de adhesión a la cama. Hemos llegado a gustarnos mucho la línea Magigoo de adhesivos para cama. • Imprime despacio y caliente para dar al material más tiempo para liberar tensión e incrementar el movimiento dentro del material. • Imprime con un brim. • Conoce los ajustes de impresión apropiados para el material que estás usando. • Intenta usar un material con una tasa de contracción y tensiones internas más bajas para aplicaciones similares (Polymax PLA, PLA Pro, PETG, CFR-ABS, PolyMide CoPA, etc.). • Usa una impresora 3D cerrada, o construye un recinto para tu máquina, pero entiende la posibilidad de que las piezas se sobrecalienten. • Asegúrate de que la placa de construcción mantenga su temperatura durante toda la impresión. • La delaminación ocurre en piezas altas que tienen buena adhesión a la cama. Necesitarás reducir la densidad de tu pieza, imprimir en un entorno cerrado o usar un material diferente para solucionar este problema. • Imprime con una boquilla de mayor diámetro para más entrelazamientos entre capas.