Opciones de calidad

La calidad de impresión y el tiempo de impresión dependen de varios factores, siendo el diámetro de la boquilla y la altura de capa los que tienen el impacto más significativo.

Diámetro de la boquilla

Diámetros de boquilla

El diámetro de la boquilla determina el ancho de línea de los segmentos impresos, lo que afecta las tolerancias en la dirección X/Y. Si bien algunos usuarios ajustan ligeramente el ancho de línea, es común mantener el mismo valor que el diámetro de la boquilla. Experimentar con un aumento del 10% ha producido resultados favorables (por ejemplo, imprimir un ancho de línea de 0,44 mm con una boquilla de 0,4 mm).

Cualquier sección de la pieza más estrecha que el ancho de línea no se imprimirá; por lo tanto, un diámetro de boquilla más fino puede conducir a una mayor calidad de impresión. Ciertas configuraciones del slicer pueden permitir imprimir paredes finas, aunque las dimensiones menores que el ancho de línea pueden no ser precisas.

Reducir el diámetro de la boquilla y el ancho de línea aumenta el tiempo de impresión. Las velocidades de impresión deben disminuir para evitar cuellos de botella, y a menudo son necesarias alturas de capa más bajas.

Una guía general es dejar un holgura de la mitad del diámetro de la boquilla para piezas que encajan entre sí. Imprimir una prueba de tolerancia puede confirmar los ajustes de holgura óptimos para impresoras específicas. Holguras más ajustadas pueden ser alcanzables con boquillas más finas, ya que la mitad del diámetro de la boquilla será menor.

Diámetros de boquilla más pequeños también pueden reducir la adhesión entre capas. Las boquillas de mayor diámetro crean enredos aumentados entre capas, lo que puede mejorar la adhesión entre capas.

Se necesita un extrusor con engranajes al usar diámetros de boquilla muy pequeños. Se requiere suficiente par para empujar el filamento a través de boquillas de 0,15 mm o 0,25 mm de diámetro debido al significativo cuello de botella. Los extrusores de accionamiento directo son preferibles a las configuraciones Bowden para este propósito, ya que la mayoría de los extrusores Bowden tienen dificultad para empujar el filamento a través de boquillas de diámetro extremadamente fino.

Los diámetros de boquilla más utilizados incluyen 0,25 mm, 0,4 mm y 0,6 mm. Los diámetros más pequeños pueden ser difíciles de afinar y resultar en largos tiempos de impresión, mientras que los diámetros más grandes pueden comprometer las tolerancias. Una boquilla de 0,8 mm es adecuada para impresiones en modo jarrón. Para impresoras extremadamente grandes donde la calidad no es una preocupación principal, se puede usar una boquilla de 1,4 mm.

Para aplicaciones que requieren un detalle extremadamente alto, como joyería pequeña, se recomienda la impresión en resina.

Efecto del diámetro de la boquilla en la altura de capa

Los rangos de altura de capa que producirán impresiones confiables dependerán del diámetro de la boquilla. Las alturas de capa deben mantenerse dentro del 25-75% (o quizás 20-80%) del diámetro de la boquilla. Una boquilla de 0,15 mm debería imprimir con alturas de capa de 0,04 mm – 0,11 mm, y una boquilla de 0,8 mm debería imprimir con alturas de capa de 0,2 mm – 0,6 mm. La fiabilidad de la extrusión y la calidad disminuyen fuera de estos rangos.

Imprimir con una boquilla pequeña y alturas de capa demasiado grandes aumenta la probabilidad de atascos y el desgaste del filamento. Imprimir con alturas de capa excesivamente bajas en una boquilla grande no logrará tolerancias y calidad óptimas.

Alturas de capa

La altura de capa se refiere al grosor de cada capa individual en la dirección Z. Alturas de capa más grandes reducen la calidad en la dirección Z, pero permiten imprimir mucho más rápido. Imprimir a alturas de capa de 0,2 mm lleva aproximadamente la mitad de tiempo que imprimir el mismo objeto a alturas de capa de 0,1 mm.

Las velocidades de impresión para una configuración estándar de extrusor/hotend a menudo siguen una curva en forma de campana. Las velocidades de impresión pueden necesitar reducirse en alturas de capa muy bajas y con boquillas de pequeño diámetro para evitar cuellos de botella y atascos en la boquilla. Las velocidades de impresión también pueden necesitar disminuir al usar boquillas y alturas de capa muy grandes para lograr la viscosidad adecuada debido al mayor volumen que se extruye por segundo. Si las velocidades de impresión son demasiado altas con grandes alturas de capa y diámetros de boquilla, el material puede no tener suficiente tiempo para fundirse.

Por ejemplo, un hotend estándar E3D V6 imprime hasta 15 mm3/s. Un E3D Volcano puede imprimir hasta aproximadamente 40 mm3/s, lo que permite imprimir más rápido con boquillas y alturas de capa más grandes.

La velocidad lineal más rápida en una configuración V6 estándar utiliza una boquilla de 0,6 mm con alturas de capa de alrededor de 0,25 mm. Una boquilla mayor de 0,8 mm puede requerir velocidades de impresión reducidas. Se necesitan velocidades de impresión más bajas al pasar a una boquilla de 0,4 mm o 0,25 mm.

Estandarizar en una boquilla de acero endurecido de 0,4 mm con alturas de capa de 0,1 mm – 0,25 mm es adecuado para la mayoría de las aplicaciones de impresión 3D.