Oscilación del eje Z

Cuando experimentas oscilación en el eje Z, verás lo que parece ser desplazamientos menores de capa repetidos, a veces en cada capa. Si la oscilación es leve, puede parecer simplemente que la superficie de impresión no está limpia. Puedes afinar todas las configuraciones del slicer correctamente, pero eso no solucionará este problema. Es un problema del marco de tu impresora y no de las configuraciones.

Ajustar el carro del extrusor y la configuración del hotend

Esta es probablemente la causa más común de una impresión con apariencia de vibración. El carro del extrusor se mueve y vibra constantemente sobre las impresiones, lo que hace que los tornillos se aflojen con el tiempo. Esto es especialmente común en piezas impresas en 3D, ya que sus tolerancias no son tan estrictas como las de carritos y extrusores fabricados en masa. Esto será mucho menos problemático si se usa un extrusor E3D con un hotend E3D en una máquina de más de $3,000 que en una Prusa i3 de stock de $200 con piezas impresas.

Esto se debe a que las máquinas más caras suelen tener piezas de mayor calidad que sostienen todo. Las máquinas de gama baja usarán piezas impresas con problemas menores de tolerancia, y pueden incluso usar bridas (zip ties) para sujetar correas y rodamientos en su lugar. Estas bridas pueden estirarse con el tiempo y resultar en un carro que no está bien sujeto.

Revisa con frecuencia si puedes mover o hacer vibrar fácilmente tu configuración de hotend/extrusor. Enfría el hotend a temperatura ambiente y toma literalmente el hotend e intenta moverlo. No seas brusco, solo dale una pequeña sacudida. Si ves que el carro o el hotend vibran o tienen juego libre, necesitarás arreglar eso para eliminar el problema. Las máquinas que no tienen ningún juego libre en su hotend presentan la menor cantidad de oscilación en Z.

Si puedes, probablemente necesitarás apretar los tornillos/tuercas que sujetan el extrusor o hotend al carro. Si apretar no soluciona el problema, verifica si tus piezas impresas están desgastadas o fuera de tolerancia. Si lo están, necesitarás reimprimirlas. Si no, puedes pasar a la siguiente solución. Reemplaza rodamientos viejos/desgastados y asegúrate de que los rodamientos y rodillos estén bien sujetos

Si tu carro vibra cuando intentas moverlo manualmente, pero todo el carro del extrusor y el hotend están bien ajustados, tus rodamientos pueden haberse aflojado con el tiempo. Como te imaginas, esto es mucho más común con rodamientos de plástico que con los de metal.

Este problema de rodamientos es específico de impresoras con varillas lineales, no de rieles lineales o extrusión de aluminio con rodillos. Los rieles lineales son preferibles y no presentan este problema. Para impresoras con rodillos, como las de un Ender 3, querrás girar la tuerca del rodillo para sujetarlo firmemente a la extrusión de aluminio. No quieres que tus rodillos giren libremente. Esta tuerca no es del tipo “apretar a la derecha”. Tendrá más presión en un lado y menos en el otro, por lo que una rotación completa te devolverá al punto de partida. Gírala hasta que el rodillo quede bien sujeto, y haz esto en todos los ejes.

Al hacer esta prueba de vibración en una impresora con varillas lisas, deberías poder ver si hay una pequeña separación en los rodamientos X.

Reemplazar los rodamientos en una impresora de 2 años solucionó el problema al instante. Estos estaban en máquinas Lulzbot TAZ 5 que usaban rodamientos de plástico. Los rodamientos de reemplazo no tenían juego libre y sujetaban las varillas lineales firmemente.

Si usas una máquina de menor costo que usa bridas u algo similar para mantener los rodamientos en su lugar, necesitarás reemplazarlas por bridas nuevas, o encontrar una pieza en línea para imprimir que sujete los rodamientos. La mayoría ha llegado a preferir rieles lineales precisamente para reducir que esto ocurra.

Asegúrate de que tu hotend y boquilla estén correctamente montados y apretados

Cada montaje de hotend debe ensamblarse de manera ligeramente distinta, pero todos requieren que hagas el apriete final con el hotend caliente.

Cuando el hotend se calienta, el metal se expande y puede hacer que tu boquilla/bloque calefactor, que antes estaban ajustados, presenten pequeñas holguras. Esto puede provocar vibración del bloque calefactor durante la impresión, causando una fea oscilación en la impresión. Si notas que tu bloque calefactor está suelto cuando está caliente, o que constantemente tienes que limpiar la boquilla por exceso de material, probablemente necesitarás apretar estas piezas.

Siempre sugerimos hacer el apriete final de la boquilla y el bloque calefactor cuando estén a 240°C, usando guantes y herramientas adecuadas. Recuerda que existe un alto riesgo de quemarte, así que hazlo con extrema precaución. Si aprietas el hotend/boquilla a temperatura ambiente, verás que no quedará ajustado a 240°C.

Aún así, asegúrate de no apretar en exceso. Hemos roto bastantes bloques calefactores, boquillas y barriles de rompecalor por apretar demasiado. Estas piezas, especialmente cuando están calientes, pueden romperse fácilmente bajo presión. Cuando aprietes la boquilla con el hotend caliente, asegúrate de apretar solo hasta que sepas que la boquilla y el bloque no están sueltos y no se desenroscarán durante la impresión; no hagas fuerza excesiva.

Si aún experimentas vibración en el hotend y te has asegurado de que esté bien sujeto, probablemente necesitarás actualizar o reemplazar la boquilla, el bloque calefactor o el hotend completo. Las piezas mal hechas no tendrán tolerancias ajustadas y pueden causar estas holguras en las roscas. Puedes intentar ahorrar dinero si quieres, pero por esto recomendamos comprar a fabricantes reputados.

Asegúrate de que la cama de impresión esté bien sujeta

Al igual que con el carro del extrusor y los rodamientos, necesitarás asegurarte de que la cama de impresión no tenga ninguna vibración. Esto no será un problema en máquinas CoreXY, ya que la cama solo se mueve hacia arriba y hacia abajo.

Al usar una máquina cartesiana, el juego o vibración en la cama resultará en oscilación en Z, al igual que ocurriría con vibración en el hotend. Con la impresora apagada y la cama a temperatura ambiente, dale una buena sacudida hacia arriba y abajo y a los lados. La cama de impresión no debería tener movimiento aparte del que provenga del movimiento de toda la máquina. Si la cama tiene algo de juego en los rodamientos, rodillos o arneses, esto deberá corregirse.

En máquinas DIY antiguas y económicas, los arneses de la cama se sujetaban a los rodamientos mediante bridas. Estas bridas parecen estirarse después de aproximadamente uno o dos meses de impresión.

Al igual que con el carro, necesitarás reemplazar cualquier rodamiento de plástico que se haya desgastado con el tiempo (a menos que uses un sistema de riel lineal). Para impresoras con rodillos como la Ender 3, querrás girar esa tuerca hasta que los rodillos sujeten el marco con fuerza.

Finalmente, asegúrate de que las piezas que conectan los rodamientos a la cama estén bien apretadas y dentro de tolerancia. Quita tu vidrio u otra superficie de impresión y luego aprieta todos los tornillos que conectan todo. Estos, como todos los demás tornillos, se aflojarán con el tiempo.

Ajustar todas las correas

Aparte de confirmar que todos los arneses estén ajustados y que no haya vibración en el extrusor y la cama, la siguiente razón más común para la oscilación en Z es una correa floja.

Como se explica en otros consejos de impresión 3D, es posible apretar demasiado una correa, pero es bastante difícil de hacer en máquinas de gama baja donde la correa se sujeta con bridas. Las correas de los ejes X y Y deben ser muy elásticas al tacto y sin caída.

Si hay cualquier caída en tu correa, necesitarás apretarla. Para máquinas de gama baja no mejoradas, corta la brida que sujeta la correa, toma unas pinzas y tira fuerte mientras colocas una brida nueva. Asegúrate de que la correa quede más tensa que antes y que la brida apriete todo para que la correa no se deslice.

Siempre sugerimos añadir un tensador de correas a impresoras que no lo tengan, y afortunadamente la popular Ender 3 V2 lo trae de serie. Simplemente ajusta estas correas hasta que sean elásticas al tacto. Una correa floja definitivamente conducirá a oscilación en Z y otros problemas.

Ajustar correas

Probablemente haya un archivo en Thingiverse para la configuración específica de tu máquina si no tienes estos mandos de tensado de correa.

Ten cuidado al añadir uno de estos, ya que ahora podrás apretar en exceso. Simplemente gira la perilla hasta que la correa sea muy elástica al tacto. No hay una forma científica real de hacerlo, solo asegúrate de que no haya ninguna caída.

Revisa varillas dobladas o con juego

Usar varillas Z delgadas roscadas M5 o M6, en lugar de husillos más gruesos M8 o M10, puede ocasionar que las varillas se tambaleen o doblen con el tiempo. Actualizar a husillos más gruesos M10 ofrece una mejora sustancial, minimizando la oscilación en Z y previniendo varillas dobladas.

La inestabilidad se observa fácilmente moviendo la impresora hacia arriba y abajo a lo largo del eje Z. Las varillas Z que vibren pueden estabilizarse usando acoplamientos anti-wobble; sin embargo, estos no sustituyen reemplazar varillas dobladas o actualizar a husillos más gruesos. Las varillas muy dobladas, aunque poco comunes salvo que la máquina se transporte con frecuencia, requieren reemplazo.

Varios modelos disponibles en Thingiverse y otros lugares, como el “acoplamiento anti-wobble” de toolson, pueden ayudar a mitigar la oscilación en varillas roscadas del eje Z; funcionan eficazmente, pero no pueden arreglar una varilla realmente doblada, y actualizar a husillos más gruesos ofrece una solución superior.

Añadir una tuerca con muelle anti-backlash

Estas tuercas anti-backlash normalmente están pensadas solo para husillos más gruesos, y ayudan bastante a evitar cualquier holgura (backlash) al moverse hacia arriba y abajo en el eje Z.

Esto es algo confuso de explicar, pero con estos muelles y tuercas añadidas, puedes esperar mucha menos vibración y que las impresiones no parezcan tener oscilación en Z. Ten en cuenta el paso (pitch) de tu husillo, ya que necesitarás asegurarte de que las piezas anti-backlash sean del mismo. La mayoría de los husillos de 8 mm tienen un paso de 2, pero deberás confirmarlo con las especificaciones de tu impresora (o con la pieza que compres en línea al actualizar).

También asegúrate de que realmente puedas usar estas en la impresora a la que las vas a añadir.

Lubricar varillas guía y varillas roscadas

Las varillas guía de tus ejes X y Y deben ser lo suficientemente lisas para que ambos carros puedan moverse libremente (cuando se usa una impresora con varillas lineales). Las varillas guía del eje Z (las que no están roscadas) también deben ser lo suficientemente lisas para que el carro se desplace en la dirección Z sin saltos ni rodamientos atascados. La mayoría de las impresoras usan rodamientos autolubricantes, pero incluso estos requerirán lubricación después de imprimir con frecuencia. Si tus rodamientos se atascan o tienen problemas para moverse durante la impresión, puedes experimentar algo de oscilación en el eje Z.

Lubricar la impresora 3D

Consigue grasa de litio blanca y aplícala con un trapo a estas varillas guía no roscadas. Mueve el carro por todos los ejes para que se distribuya por los rodamientos. Esto debería ayudar con el problema.

Otra razón más para usar rieles lineales: no deberían requerir lubricación adicional.

Junto con las varillas lisas, también deberías añadir un poco de lubricación a las varillas roscadas/husillos. Simplemente toma un poco de grasa de litio en un trapo y frótala hacia arriba y hacia abajo. Quieres asegurarte de que estas varillas roscadas no estén completamente secas al tacto.

Asegúrate de que la cama pueda moverse suavemente hacia adelante y atrás

Como se menciona en la Página de Desplazamientos de Capa si aprietas demasiado una o varias esquinas de tu placa de construcción, tendrás mucha dificultad para mover la cama hacia adelante y atrás (por supuesto, solo en máquinas cartesianas). Esta dificultad para moverla puede llevar a que los motores paso a paso pierdan pasos, lo que causa desplazamientos de capa, pero también puede causar algo de oscilación en Z. Querrás asegurarte de que tu cama pueda moverse hacia adelante y atrás fácilmente sin mucha fricción.

¿Tu pieza es demasiado alta y delgada?

Este problema no ocurrirá tan a menudo en una máquina CoreXY, pero en impresoras 3D cartesianas donde la cama se mueve hacia adelante y atrás, una pieza alta y delgada puede acabar vibrando. Puedes usar todo el brim que quieras con la adhesión perfecta a la cama, pero si estás imprimiendo una pieza muy alta y delgada, probablemente vibrará cuando la cama se mueva.

Esta vibración hará que la parte superior de tu impresión presente oscilación en Z, mientras que la parte inferior se vea bien.

Para ser honestos, no hay una forma perfecta de evitar esto. Puedes diseñar manualmente algunos anclajes en tu pieza para que conforme crezca quede más sujeta, pero simplemente imprimir una pieza muy alta y delgada tal cual probablemente resultará en esta oscilación en Z.

Si no puedes diseñar más anclajes, a menudo te verás obligado a cortar piezas de exhibición extremadamente finas por la mitad, para luego pegarlas después de imprimir.

A continuación hay un resumen de cómo añadir un anclaje muy simple a tu pieza mediante Cura.

Anclar piezas:

Probablemente haya mejores maneras de evitar la vibración de piezas altas y delgadas, pero la forma más sencilla que conocemos es anclar tu impresión en Cura.

A continuación hay un ejemplo de dos espadas delgadas de un modelo de Deadpool. Al no añadir anclajes, una máquina cartesiana movería la cama hacia adelante y atrás y haría que la mitad superior de estas espadas se vea extremadamente fea (si no se caen por completo).

Cura ahora te permite importar un segundo modelo que se interseca con tu impresión principal. También permite imprimir una pieza enteramente como soporte. Esto significa que puedes arrastrar un segundo objeto que actúe solo como soporte para tu estructura principal.

Impresión 3D en Cura

Este rectángulo en el ejemplo anterior es delgado, por lo que no consumirá mucho material, pero extenderá el anclaje para la espada. Tras importar una forma que funcione para tu modelo, puedes seleccionar el modelo y hacer clic en “Configuraciones por modelo” y luego “Imprimir como soporte”.

Después de convertir la forma en “Imprimir como soporte”, puedes arrastrarla sobre tu impresión alta y delgada.

Como puedes ver en el “Modo de capas”, toda esta forma ahora es una estructura de soporte que puede ayudar a anclar tu pieza alta y delgada para prevenir esta oscilación hacia adelante y atrás.

Como se mencionó, probablemente haya otras maneras de hacer esto; esta es solo la forma más simple que conocemos porque te permite hacerlo directamente en tu software de corte.

Resumen de soluciones y precauciones • Aprieta todos los tornillos y pernos que conectan tu hotend a la impresora. • Revisa si necesitas reemplazar piezas impresas en el carro del extrusor. • Reduce toda vibración en el carro del eje X. • Reemplaza rodamientos viejos o desgastados en máquinas con varillas lineales. • Aprieta los rodillos en impresoras con bastidores de extrusión de aluminio (como la Ender 3). • Ajusta tu montaje del hotend con el hotend calentado a 240°C, asegurándote de no apretar en exceso. • Elimina toda vibración en la cama de impresión, incluyendo reemplazar rodamientos y apretar todos los arneses. • Aprieta las correas de los ejes X e Y. No debe haber ninguna caída. • Si usas una varilla Z roscada delgada, imprime una pieza que ayude a guiar y reducir la vibración. • Si es posible, actualiza a husillos roscados gruesos M8 o M10. • Reemplaza cualquier varilla del eje Z físicamente doblada. • Lubrica todas las varillas guía y roscadas. • Confirma que la placa de construcción puede moverse suavemente. • Si tu pieza es simplemente demasiado alta y delgada para no vibrar, puede que necesites cortarla por la mitad o diseñar anclajes manualmente. • Piensa en una máquina CoreXY con rieles lineales cuando quieras actualizar en el futuro.