Puente de impresión 3D explicado: de problema a solución

La impresión 3D suele implicar la creación de piezas que cubren espacios vacíos. Este proceso, llamado puenteo, puede ser bastante complicado. Cuando la impresora intenta imprimir en un espacio vacío, el plástico puede combarse o no conectarse correctamente. Esta guía cubre todo lo que necesita saber sobre el puenteo en la impresión 3D. Veremos por qué es importante, cómo hacerlo bien y cómo solucionar problemas comunes. Recibirá consejos útiles sobre cómo mejorar sus impresiones, ya sea un principiante o un usuario experto.

Cómo funcionan los puentes en la impresión 3D

Estableciendo un puente Impresión 3D Se refiere a la creación de formas que abarcan huecos sin utilizar soportes. Es una técnica muy útil cuando se intentan hacer diseños complejos y voladizos.

Para ello, se coloca plástico sobre un espacio vacío entre dos puntos durante el proceso de construcción del puente. La parte más complicada es cómo mantener la forma del plástico mientras cruza el espacio.

Comienza cuando la impresora empuja el plástico hacia afuera en un borde del espacio. Mientras este cabezal cruza sobre un espacio abierto, extruye continuamente el plástico. El plástico extruido se enfría y se endurece mientras se coloca. Cuando llega al otro lado, se conecta, formando así el puente. Luego, la impresora coloca más y más capas encima para hacer que el puente sea más sólido.

Lo único es que, para que el puente se forme bien, el plástico tiene que estar a la temperatura exacta: lo suficientemente caliente como para estirarse por el hueco, lo suficientemente frío como para mantener su forma. Conseguir ese equilibrio es lo que hace que el puenteado sea tan difícil y tan útil en la impresión 3D. Cuando se hace bien, permite crear formas complejas sin necesidad de quitar los soportes más tarde.

Tres problemas comunes de conexión de puentes

En general, la construcción de puentes es un desafío con la impresión 3D. Tres de los problemas más comunes que uno puede tener al intentar hacer puentes son el hundimiento, la formación de hilos y los huecos o inconsistencias. Cada uno de estos problemas tendrá causas y características visuales distintas.

1. Flacidez

Si en lugar de mantener una línea recta entre los huecos, el material extruido se comba o se dobla hacia abajo. Esto suele ser más pronunciado con puentes más largos o cuando se imprime con materiales que se enfrían con bastante lentitud. Esto puede dar lugar a una forma final deformada con menor integridad estructural.

Los signos visuales de flacidez incluyen::

• Una notable caída en el centro del puente.
• Espesor desigual a lo largo de la sección del puente
• Líneas onduladas o irregulares en la zona del puente

2. Encordado

El encordado es un problema en el que se ven hilos finos de plástico entre partes de la impresión que no deberían estar en contacto entre sí. Durante el proceso de encordado en el puente, se forma una estructura similar a una red a lo largo del espacio. Esto suele deberse a una temperatura inadecuada durante la impresión o a ajustes de retracción inadecuados.

Los indicadores de encordado incluyen:

• Finos hilos de plástico que se extienden a lo largo del área del puente.
• Formaciones similares a jirones o telarañas en espacios abiertos
• Exceso de material acumulado en la superficie de impresión.

3. Vacíos e inconsistencias

Los huecos y las inconsistencias en el puenteo pueden manifestarse como espacios o patrones irregulares en el material impreso. Algunas de las causas que pueden provocar estos problemas incluyen una extrusión deficiente, un enfriamiento diferencial y velocidades de impresión desiguales. Estos huecos e inconsistencias comprometen seriamente la integridad estructural del puente y el aspecto general de la impresión.

Señales comunes de lagunas e inconsistencias:

• Agujeros o espacios visibles en la sección puenteada
• Textura de superficie irregular o desigual
• Ancho o grosor inconsistente a lo largo del puente

Estos problemas habituales, para que se puedan realizar los puentes, normalmente se superan ajustando diversos parámetros de impresión y factores ambientales. La identificación adecuada de estos problemas es el primer paso para mejorar la calidad de las secciones con puentes en los objetos impresos en 3D.

Factores que influyen en la calidad de los puentes

La calidad del proceso de construcción de puentes depende de un conjunto de variables, entre las que se incluyen las más importantes:

1. Propiedades del material

Los diferentes materiales se comportan de manera única durante la formación de puentes:

PLA (ácido poliláctico): La mayoría de las veces, es más fácil hacer puentes con él debido a su punto de fusión relativamente más bajo. Se solidifica bastante rápido, por lo que es perfecto para puentes pequeños.

• Temperatura de impresión:190-220°C.

ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno): Con un punto de fusión más alto y tendencia a deformarse, es más difícil superar este límite. Se requieren temperaturas más altas y un entorno de impresión cerrado.

• Temperatura óptima de impresión:220-250°C.

PETG (tereftalato de polietileno glicol): Feliz punto medio entre PLA y ABS, no se deforma tanto como el ABS pero tiene un resultado fibroso.

• Temperatura óptima de impresión:230-250°C.

2. Configuración de impresión

Temperatura de extrusión: Las temperaturas más bajas generalmente producen mejores puentes, pero pueden causar una extrusión insuficiente. Comience con el extremo inferior del rango de temperatura recomendado para su material y ajuste según sea necesario.

Velocidad de impresión: Las velocidades más lentas (alrededor de 20-30 mm/s) a menudo dan como resultado una mejor formación de puentes, lo que permite más tiempo para que el material se enfríe y se solidifique.

Velocidad del ventilador de enfriamiento: Las velocidades más altas del ventilador mejoran la formación de puentes al solidificar rápidamente el material extruido. Para PLA, use una velocidad del ventilador del 100 %. abdominales, comience con 0% y aumente gradualmente si es necesario.

Altura de la capa: Las capas más delgadas (0,1-0,2 mm) generalmente producen puentes más fuertes debido al menor peso del material.

3. Condiciones ambientales

Temperatura ambiente: Mantenga una temperatura ambiente estable entre 20 y 25 °C para la mayoría de los materiales. En el caso del ABS, una temperatura ambiente más alta (alrededor de 30 a 35 °C) en un espacio cerrado puede evitar deformaciones.

Humedad: Mantenga los filamentos en un ambiente seco. La humedad alta puede provocar una extrusión irregular. Utilice un secador de filamentos si es necesario.

Flujo de aire: Minimiza las corrientes de aire en el área de impresión para garantizar un enfriamiento uniforme. Sin embargo, para puentes más grandes, un pequeño ventilador dirigido hacia la impresión puede ayudar con el enfriamiento.

Armado con este conocimiento, ahora está mejor preparado para enfrentar los desafíos de superación en su Proyectos de impresión 3DExperimente con estos factores para encontrar el punto ideal para su configuración y materiales específicos.

Cómo ajustar su impresora 3D para crear mejores puentes

El éxito de la conexión a menudo depende de los detalles finos de la configuración de la impresora.

1. Disminuya la velocidad de su puente

La velocidad de impresión es un factor que afecta el resultado de los puentes. Si es demasiado rápida, los puentes pueden combarse. Si es demasiado lenta, el plástico puede calentarse demasiado.

Con los puentes, un buen punto de partida es unos 20-30 mm/s, y luego más rápido o más lento, dependiendo de la apariencia.De hecho, la mayoría de los puentes cortos (de menos de 20 mm) se pueden imprimir mucho más rápido, mientras que los más largos deben imprimirse considerablemente más lento.

2. Baje la temperatura de la boquilla

Una de las variables más importantes a la hora de imprimir buenos puentes es la temperatura. El plástico debe estar lo suficientemente caliente para imprimir bien, pero lo suficientemente frío para mantener su forma.

Utilice la temperatura mínima recomendada para el plástico y comience con ella. Para PLA, intente comenzar con aproximadamente 190 °C. Para PETG, use aproximadamente 230 °C. Si nota espacios o las capas no se adhieren muy bien, aumente la temperatura aproximadamente 5 °C a la vez.

3. Aumente la velocidad del ventilador de enfriamiento

El enfriamiento ayuda a la solidificación rápida del plástico y, por lo tanto, evita que se deforme.

En el caso de PLA y PETG, el ventilador debe estar ENCENDIDO a máxima velocidad durante la impresión de puentes; para ABS debe estar APAGADO durante el inicio; esto se puede aumentar con el tiempo si es necesario, pero con precaución ya que eso puede provocar que las capas no se adhieran correctamente.

4. Ajuste la altura y el ancho de la capa

La altura y el ancho de cada capa son factores que influyen en el resultado de los puentes. Las capas más delgadas tienden a crear puentes más resistentes, pero requieren más tiempo para imprimirse.

Pruebe con alturas de capa de entre 0,1 mm y 0,2 mm para los puentes. Las capas más delgadas suelen combarse menos porque son más livianas.

Para el ancho de la capa, intente que el ancho de la extrusión de puente sea entre un 10 y un 20 % mayor que el tamaño de la boquilla. Esto se puede utilizar para rellenar espacios y hacer conexiones más fuertes.

Estrategias avanzadas para dominar la impresión 3D

Ahora que hemos cubierto los conceptos básicos, veamos algunas formas más avanzadas de manejar puentes complicados. Estos métodos pueden ayudarte a imprimir modelos más complejos.

1. Uso estratégico de los apoyos

Considere el uso de soportes si tienen más de 50 mm de largo o una inclinación mayor a 45 grados. Si su impresora tenía dos boquillas, puede probar soportes solubles. Quitarlos es más cómodo y el acabado es más suave. Sin embargo, los soportes requieren material adicional y tiempo de impresión, por lo que solo se deben utilizar cuando sea realmente necesario. Siempre se debe intentar imprimir sin soportes. A continuación se explicará el paso para optimizar la configuración de Slicer.

2. Optimización de la configuración de la segmentación de datos para puentes

La mayoría de las segmentaciones de datos tendrán configuraciones de puente. Primero, busque el "relación de flujo del puente" y configúrelo al 80-90 % de su caudal normal. Esto evita que se utilice demasiado plástico. Por último, para la mayoría de los materiales que no sean ABS, configure la "velocidad del ventilador de la piel del puente" en alta. Algunas cortadoras le permitirán cambiar la dirección de las líneas del puente. Experimente con diferentes ángulos para ver qué funciona mejor para su modelo.

3. Rediseño para mejorar los puentes

A veces, es más fácil construir puentes si simplemente rediseñas tu modelo. Si hay puentes largos, intenta agregar pequeños pilares de soporte en tu modelo 3D. Eso convierte un puente largo en varios más cortos. Además, intenta rotar tu modelo. Un simple giro puede convertir voladizos difíciles en puentes manejables. Si estás imprimiendo piezas funcionales, agrega bordes inclinados o esquinas redondeadas a los bordes de los puentes. Esto puede aumentar la resistencia y mejorar la apariencia.

Soluciones para problemas de puentes complicados

Incluso en condiciones ideales, es posible que experimente problemas de puenteo extraños. A continuación, se muestra cómo identificar y eliminar problemas difíciles de eliminar.

Problemas inusuales en los puentes que hay que tener en cuenta

Más allá de la flacidez o el encordamiento básicos, busque estos problemas menos comunes:

• Efecto acordeón: El puente tiene una superficie ondulada y desigual.
• Curling: Los bordes del puente se levantan o se curvan hacia arriba.
• Puentes frágiles: El puente es propenso a romperse o desmoronarse.
• Extrusión inconsistente: El puente tiene secciones alternas de gruesos y delgados.

Cómo arreglar una superficie ondulada de un puente

Si el puente tiene una apariencia ondulada, primero verifique que las correas no estén sueltas o que el marco de la impresora no se esté moviendo. Verifique que la refrigeración sea uniforme; es posible que deba reposicionar el ventilador. A veces, imprimir puentes a 45° respecto del eje X o Y mejora la superficie.

Cómo evitar que los bordes del puente se doblen

Para rizar los bordes, aumente ligeramente la temperatura de la cama durante las primeras capas. Agregar un borde a la impresión también puede ayudar con la adherencia. Si imprime con ABS, imprimir en un lugar cerrado evita que las corrientes de aire provoquen rizos.

Construyendo puentes más fuertes

Para hacer que los puentes frágiles sean más resistentes, intente aumentar el porcentaje de relleno en las áreas que sostienen el puente. Muy a menudo, cambiar de marca o tipo funcionará porque algunos son simplemente más resistentes que otros. Las impresiones de PLA se pueden recocer después de la impresión para aumentar la resistencia, pero esto implica varios pasos adicionales.

Solución para problemas de espesor desigual en puentes

Si el grosor del puente no es uniforme, intente limpiar la boquilla o reemplazarla si está desgastada. También se deben tener en cuenta las obstrucciones parciales en el extremo caliente. También es una buena idea realizar una calibración de pasos del extrusor y tomar medidas del diámetro del filamento en varios puntos para confirmar que su diámetro sea uniforme.

¡Mejora tu habilidad para imprimir puentes en 3D!

Una de las técnicas más importantes de la impresión 3D, la creación de puentes, le permitirá imprimir diseños más complejos. Este tutorial le ha brindado una descripción general de cómo funcionan los puentes, los problemas frecuentes que ocurren y las formas de repararlos. Puede producir mejores puentes modificando los ajustes de impresión, seleccionando el material adecuado y, a menudo, ajustando su diseño. Si aparecen problemas más difíciles, aplique los consejos de resolución de problemas para superarlos. Con la práctica, podrá imprimir puentes resistentes y suaves, lo que luego le permitirá hacer diseños más sorprendentes. Impresiones 3DComience a incorporar estos consejos en su próxima impresión para sentir la diferencia.