Diagrama de una impresora 3D

La imagen de abajo muestra una impresora en una configuración cartesiana, donde la placa de construcción se mueve hacia adelante y hacia atrás en la dirección Y y el hotend a la izquierda y derecha en la dirección X, similar a las populares impresoras Bambu Lab A1, Creality Ender 3 y Prusa MK4.

Diagrama de una impresora con cama móvil

1. Carro Z: Esto se conecta tanto a la varilla Z como a la varilla roscada/tuerca de avance. La tuerca de avance (leadscrew) gira debido al motor paso a paso al que está conectado, lo que a su vez mueve el carro X hacia arriba y hacia abajo. En máquinas Bowden, a menudo aquí es donde se fija el extrusor.

2. Fin de carrera X: Esto es lo que indica al hotend que se detenga durante el homing. También hay un fin de carrera Y y Z no mostrados en esta imagen que tienen la misma función (aunque un fin de carrera Z puede ser reemplazado por un nivelador de cama automático).

3. Placa de construcción: Esta puede ser de vidrio, PEI u otra forma de placa de construcción. Es donde se adhieren las impresiones.

4. Boquilla: El filamento se alimenta a través de una boquilla calentada para formar tu impresión. Estas pueden encontrarse con orificios de diferente diámetro; cuanto más pequeño es el orificio, más fino es el detalle. Las boquillas varían de 0,15 mm a 1,2 mm de diámetro (a veces más gruesas con hotends como el SuperVolcano). También vienen en latón, acero endurecido y con punta de rubí, siendo cada una más resistente a la abrasión y más cara.

5. Carro X: Aquí es donde se fija el hotend (y en impresoras con extrusores directos). El carro X está unido a las varillas X y a la correa que a su vez mueve el hotend en la dirección X. Este carro debe estar bien asegurado y no tener ningún juego.

6. Extrusor: Así es como se alimenta el filamento hacia la boquilla. En este ejemplo mostramos un extrusor directo sin engranajes. Un extrusor con engranajes tendrá una relación de transmisión que permite que el motor paso a paso sufra menos esfuerzo, añadiendo una ventaja mecánica para más par, permitiendo alimentar el filamento más rápido. El extrusor incluye un impulsor dentado conectado al motor paso a paso que pellizca el filamento contra un cojinete que gira libremente. También existen extrusores de doble tracción que reemplazan ese cojinete por otro impulsor dentado. Este extrusor también puede colocarse en el carro Z en una configuración Bowden.

7. Motor paso a paso del extrusor: El motor paso a paso del extrusor es lo que gira y alimenta el filamento a través del extrusor. Esto se colocaría en el carro Z en una configuración Bowden. Esto es lo que controlas cuando ajustas los E-Steps. Al usar un extrusor con engranajes, se ejerce menos esfuerzo sobre este motor paso a paso al darle una ventaja mecánica, lo que resultaría en menos saltos del motor del extrusor y un valor de E-Steps más alto. Sería recomendable colocarle un disipador de calor para dispersar el calor si construiste tu impresora. Este peso adicional cuando se configura de forma directa puede ser una de las razones por las que alguien prefiera Bowden.

8. Correa del carro X: Esto es lo que está conectado al carro X para moverlo hacia la izquierda y la derecha en la dirección X mediante un motor paso a paso. Esta correa debe estar tensa/elástica al tacto para reducir el bamboleo en Z.

9. Motor paso a paso Y: Este motor paso a paso mueve la cama hacia adelante y hacia atrás en la dirección Y controlando la correa del carro Y. Esto solo está presente de esta forma en máquinas cartesianas. Recuerda que en configuraciones CoreXY no hay un “motor paso a paso Y” ya que cada motor mueve tanto el eje X como el Y en dependencia uno del otro.

10. Correa del carro Y: Esta es la correa que está conectada a la placa de construcción y es controlada por el motor paso a paso Y y gira libremente montada en un cojinete en el otro lado. Al igual que con la correa del carro X, esta debe estar tensa y elástica al tacto.

11. Varillas lisas Y: Estas varillas son a las que los carros Y están unidos mediante cojinetes y son lisas al tacto. Ayudan a asegurar que la placa de construcción se mueva suavemente hacia adelante y hacia atrás sin vibraciones. Estas varillas deben lubricarse con grasa de litio blanca para que la placa de construcción pueda moverse sin resistencia. En determinadas máquinas pueden reemplazarse por un sistema de rieles o extrusión de aluminio con rodillos.

12. Ventilador de enfriamiento activo: Este ventilador se utiliza para enfriar las impresiones mientras se depositan las capas. Es crucial usarlo para obtener impresiones limpias con ciertos materiales, incluido el PLA. Esto puede provocar una disminución de la adhesión entre capas en otros materiales específicos, por lo que debes confirmar el material que estás usando antes de activarlo en la configuración de tu slicer.

13. Motor paso a paso Z: En algunas máquinas solo hay un motor paso a paso Z, pero en este ejemplo hay motores dobles. Este motor paso a paso gira la tuerca de avance Z (o la varilla roscada delgada) y mueve los carros X y Z hacia arriba y hacia abajo, mediante su conexión al carro Z (1 en la foto). Esto es diferente en máquinas CoreXY, ya que esas mueven la placa de construcción hacia arriba y hacia abajo en lugar del hotend.

14. Bloque calefactor del hotend: Esta es la parte del hotend que se calienta y está conectada al calentador. Está unida a la boquilla debajo y al barril arriba (con un rompecalor en medio). El barril siempre debería tener un ventilador soplando sobre él para evitar el ascenso de calor (heat creep), aunque en esta imagen no se muestra uno.

15. Varillas lisas X: Estas varillas son a las que va unido el carro X mediante cojinetes y son lisas al tacto. Ayudan a asegurar que el hotend se mueva suavemente de izquierda a derecha sin vibraciones. Estas varillas deben lubricarse con grasa de litio blanca para que el carro pueda moverse sin resistencia. En determinadas máquinas pueden reemplazarse por un sistema de rieles o extrusión de aluminio con rodillos.

16. Varillas lisas Z: Puede que solo haya una de estas en tu máquina, pero en la foto de arriba hay dos varillas lisas Z. Estas son a las que tu carro Z está unido mediante cojinetes para asegurar que los carros Z se muevan hacia arriba y hacia abajo suavemente sin vibraciones. Deben mantenerse lubricadas al igual que las varillas lisas X e Y para asegurar que haya la menor fricción posible con los cojinetes. También pueden reemplazarse por un sistema de rieles o extrusión de aluminio con rodillos en determinadas máquinas.

17. Tuerca de avance Z (o varilla roscada): Estas son varillas roscadas que van de 5 mm a 10 mm de diámetro, siendo 8 mm lo más común. Muchas máquinas solo tienen una de estas, pero he encontrado que cuando hay tuercas de avance dobles se obtienen resultados más consistentes. Estas son giradas por los motores paso a paso Z que luego se enroscan en los carros Z, moviendo los carros Z y X hacia arriba y hacia abajo. Tienen esencialmente la misma función para los carros Z que las correas para los carros X e Y. Son varillas roscadas porque se soporta más peso en estas piezas y se requiere menos movimiento frecuente en la dirección Z. En general, cuanto más gruesas sean estas tuercas de avance, mejor. Las varillas roscadas delgadas de 5 mm pueden doblarse y no duran mucho en impresoras 3D.