Estructuras de soporte

Las estructuras de soporte son esenciales para imprimir modelos con voladizos, puentes o geometrías complejas. Una configuración adecuada equilibra la integridad estructural, la eficiencia del material y la facilidad de posprocesado. Los parámetros clave incluyen umbrales de ángulo de voladizo, colocación de soportes, densidad de la interfaz, y distancias de separación.

Ángulo de voladizo y desencadenantes de soporte

Foto de cómo la mayoría de los slicers interpretan los ángulos de voladizo

Definición de ángulo de voladizo

• Definición estándar: El ángulo entre una superficie y el eje vertical (0° = vertical). Se generan soportes cuando este ángulo excede el Ángulo máximo de voladizo (MOA).

• Variaciones del slicer:

  • Bambu Studio/Orca Slicer: Ángulo medido desde la placa de construcción (90° = no se necesita soporte).

  • Cura/PrusaSlicer: Ángulo medido desde la vertical (45° = umbral por defecto).

Pautas específicas por material

• PLA: Los soportes típicamente se activan en 55–60° con enfriamiento activo, permitiendo voladizos más pronunciados.

• ABS/ASA: Umbrales más bajos (40–45°) debido a un enfriamiento reducido y mayor riesgo de deformación.

• Método de cálculo:

  α=arctan⁡(d⋅(1−f)h)α=arctan(hd⋅(1−f))

  Donde αα = MOA, dd = ancho de extrusión, ff = solapamiento del contorno (por defecto 33%), hh = altura de capa.

Ejemplo: Para d=0.4mmd=0.4mm, h=0.2mmh=0.2mm, y f=0.33f=0.33:

α=arctan⁡(0.4⋅0.670.2)≈53°.α=arctan(0.20.4⋅0.67)≈53°.

Parámetros de la estructura de soporte

Colocación y densidad

• En todas partes: Soportes generados bajo todos los voladizos (por defecto para modelos complejos).

• Tocando la placa de construcción: Limita los soportes a las áreas conectadas a la placa de construcción, reduciendo el uso de material.

• Selección de patrón:

  • Zig Zag: Equilibrio entre resistencia y eficiencia de material.

  • Rejilla: Mayor estabilidad para voladizos pesados.

  • Líneas: Uso mínimo de material para áreas de baja tensión.

  • Árbol: Genera estructuras similares a árboles para reducir la cantidad de material usado.

Interfaz de soporte

• Función: Crea una capa densa y suave entre el modelo y el soporte para facilitar la extracción.

• Ajustes:

  • Densidad de la interfaz: 75–100% para superficies limpias.

  • Capas de interfaz: 2–4 capas para asegurar un contacto consistente.

• Consideraciones del material:

  • Materiales solubles (PVA, HIPS): Ideal para soportes intrincados.

  • Filamentos estándar: Use menor densidad de interfaz (50–75%) para simplificar la extracción.

Ajustes críticos de separación

Distancia Z

• Definición: Separación vertical entre el soporte y el modelo, establecida como un múltiplo de la altura de capa.

  • Rango típico: 0.5–2× altura de capa (por ejemplo, 0.2mm para capas de 0.2mm es un buen punto de partida).

  • Ajustes:

    • Demasiado baja: Los soportes se fusionan con el modelo, complicando la extracción.

    • Demasiado alta: Hundimiento o mala calidad de la superficie.

Distancia X/Y

• Propósito: Separación horizontal para evitar colisiones con la boquilla o que el soporte sea demasiado difícil de retirar.

• Recomendado: 0.8–1.2mm para la mayoría de materiales; aumente para características pequeñas para evitar soportes innecesarios.

Técnicas avanzadas

Soportes orgánicos/de árbol

• Ventajas: Reducción del uso de material y extracción más fácil para formas orgánicas.

• Optimización:

  • Distancia Z: 0.5–2× altura de capa. Generalmente alrededor de 0.2mm es un buen punto de partida.

  • Densidad de ramas: Menor para filamentos flexibles (p. ej., TPU).

Voladizos arqueados y puentado

• Voladizos arqueados: Algoritmos especializados imprimen arcos superpuestos para eliminar soportes en geometrías internas.

• Puentado: Modifique la geometría para reducir la dependencia de soportes.

Ajustes de enfriamiento y velocidad

• Enfriamiento activo: Maximice la velocidad del ventilador para voladizos en PLA; minimice para ABS para prevenir deformaciones. El enfriamiento siempre ayudará a imprimir voladizos más pronunciados pero reducirá la adhesión entre capas en la mayoría de los materiales.

• Tiempo de capa: Aumente el tiempo mínimo por capa (5–15s) para mejorar el enfriamiento en características pequeñas.

Solución de problemas comunes

Partes inferiores caídas o mala calidad de la superficie

• Soluciones:

  • Aumente Densidad de la interfaz de soporte (por ejemplo, 80–100%).

  • Reduzca Distancia Z en 0.05–0.1mm.

  • Aumente el enfriamiento si es posible con el material que se está usando.

Dificultad para retirar soportes

• Ajustes:

  • Aumente Distancia Z en 0.05–0.1mm.

  • Baje Densidad de la interfaz o use materiales solubles.

Colapso de soportes

• Prevención:

  • Aumente Densidad de soporte a 15–20%.

  • Use Rejilla o Cúbico patrones para la estabilidad.

  • Añada borde (brim) para soporte.