Separación y división de capas de impresión 3D: causas y consejos para evitarlas

Impresiones 3D grietas. Créditos de imagen: geeetech.com

En la impresión 3D, la separación de capas es un problema que hace que las capas verticales se divida. Ésta es la primera causa de errores de impresión en la impresión FDM/FFF. La adhesión entre capas crea un vínculo entre sí. Los voladizos y puentes son lugares privilegiados para la separación de capas porque no hay soporte debajo. Deben depender completamente de la adhesión con las capas superiores y al lado.

Por otra parte, la división de capas se produce cuando las capas individuales se separan horizontalmente oa lo largo de un objeto, provocando grietas horizontales. A menudo, estas divisiones se producen después de que el objeto se enfríe. Esto significa que no los puede ver durante la producción, lo que indica que la mayoría de la gente piensa que sólo la separación de capas afecta a las impresiones.

Separación y división láser de impresión 3D

Existen algunas razones por las que se puede producir la división. Uno es que el plástico se enfría demasiado rápidamente en la impresión, por lo que después de haber completado una capa, no tiene tiempo suficiente para unirse con la capa que hay debajo.

En ocasiones, las impresoras 3D tienen problemas para calentarse lo suficiente para algunos materiales, lo que provoca que las capas se rompan o se rompan. Esto puede evitarse haciendo impresiones más lentas a una temperatura más baja. Otro motivo podría ser un problema de filamento. La mala calidad del material de un proveedor poco fiable o los parámetros de extrusión mal establecidos en el firmware/software de su máquina hacen que se establezcan líneas de plástico visiblemente más finas en comparación con otras capas cercanas.

¿Qué causa la separación y división de capas?

Esto suele ocurrir cuando la impresión 3D sobrevuela o estructuras delgadas, donde las capas impresas no están totalmente unidas. La falta de soporte (a la impresión FDM/FFF) o la cumplimentación (a la impresión SLS), las estructuras débiles en las zonas con geometría no compatible y la configuración general de la impresora deben revisarse cuando ve que se producen divisiones en sus impresiones.

Si esto ocurre en una zona alrededor del borde exterior de un modelo, es probable que sean causados ​​por una configuración deficiente del perímetro exterior. La adhesión de la capa es crucial para extrusiones de bordes con éxito porque no hay nada debajo de que las soporte: deben depender completamente de estar unidos a la capa anterior. Si ocurre justo dentro de este borde, otra causa podría ser que el ángulo de llenado interior esté demasiado pronunciado, por lo que la boquilla no se estira de plástico en toda la circunferencia del objeto.

Consejos para evitar la separación de capas y la división en la impresión 3D

Hay un sinfín de impresiones diferentes, impresiones con diferentes velocidades, diferentes materiales, diferentes boquillas o temperaturas. Esto significa que existen muchas soluciones posibles a este problema. En esta guía, hablamos de 12 consejos que le ayudarán a evitar la separación y la división de capas.

1. Disminución de la velocidad de impresión

Impresión 3D en curso. Fuente de la imagen: Pixabay

La impresión a velocidades más bajas puede reducir significativamente la división, especialmente si esto se produce a causa del enfriamiento rápido del material. Sin embargo, puede que no sea práctico para todos los tipos de impresiones, ya que a menudo es necesario utilizar velocidades mayores para objetos mayores o piezas con geometrías complejas, ya que reduce el tiempo necesario para imprimir artículos más grandes. Es posible que desee experimentar con diferentes velocidades en artículos más pequeños antes de decidir una configuración final para piezas de tamaño completo.

2. Aumento de la temperatura de impresión

El aumento de la temperatura puede conducir a una mejor adherencia entre las capas, pero tenga en cuenta que también puede aumentar la probabilidad de deformación. Si tiene una división de capas, intente ejecutar la impresora más caliente de lo habitual hasta que dejes de ver este problema. Si su impresora tiene una cama calentada, póngalo a 70 grados o más para evitar que se deforme. También debería utilizar materiales diseñados para evitar la impresión a temperaturas más altas (es decir, ABS en lugar de PLAN).

3. Reduce la altura de la capa

La altura de la capa está directamente relacionada con la cantidad de plástico extruido por línea y el tiempo que tarda en enfriarse cada capa antes de que se coloque otra; esto hace que las capas delgadas sean especialmente susceptibles de romperse cuando se enfrían después de la impresión debido a la rápida solidificación. Por ejemplo, si se reduce de una altura de capa de 0,3 mm a 0,1 mm, el volumen real de plástico que se imprime disminuirá aproximadamente a la mitad (ya que se extiende en el doble de capas), pero el tiempo que tarda cada línea individual de plástico. enfriar después de imprimir también se reducirá casi cuatro veces (porque hay muchas más capas con las que se puede transferir el calor).

4. Impresión al revés

Algunas impresoras permiten imprimir con estructuras de soporte solubles para aumentar la resistencia y la estabilidad de los voladizos o piezas finas, pero estos materiales solubles deben eliminarse después de la impresión, generalmente con agua caliente u otros productos químicos. Si se cuida suficientemente durante este proceso, no se dejarán de ninguna manera perjudiciales para el objeto impreso final.

Las impresoras FDM que permiten la impresión en el interior de los modelos (utilizando materiales de soporte solubles) durante la construcción pueden evitar cierto grado de división y separación de capas porque no hay ningún voladizo sin soporte. Sin embargo, el tiempo necesario para imprimir de esta forma significa que probablemente no sea práctico para impresiones mayores; además, este método aumenta también la posibilidad de deformarse aún más que la impresión normal.

5. Utilice un ventilador de refrigeración más rápido

Imprimir con un ventilador de refrigeración más rápido reducirá la separación de capas. Un flujo de aire rápido sobre plástico recién depositado enfría rápidamente cada nueva capa, por lo que la adhesión entre capas es mejor. Si tiene una impresora refrigerada por aire sin un "ventilador de refrigeración" designado específicamente, intente utilizar una de su hot-end.

6. Ajuste las distancias y velocidades de retracción

Si tienes uno impresora 3D de doble extrusora, compruebe la configuración de la segunda extrusora porque podría estar alejando demasiado plástico de la primera boquilla. Para solucionar este problema, reduzca la velocidad de impresión en la segunda extrusora y aumente la velocidad en la boquilla primaria para que coincida más cerca. También puede intentar aumentar la distancia de retracción o desactivar la retracción completamente para esta segunda extrusora si sólo está ligeramente desalineada con la primera.

7. Aumenta el peso de la cama/objetos que se imprimen

Si un objeto no se engancha bien a una placa de construcción calentada, la impresión con mayor peso en la parte superior del objeto debería ayudar a evitar la división de la capa porque habrá una fuerza mayor presionando l objeto en cuestión en la cama.

8. Reduce la velocidad de movimiento en el eje X/Y

La reducción de la velocidad de impresión cuando se viaja a través de un tramo no admitido también ayudará a evitar la separación de capas, ya que permitirá que cada capa individual se enfríe lo suficiente antes de ser sometida a tensión por otra capa que es coloque encima. Sin embargo, una velocidad de impresión demasiado baja hará que el tiempo de impresión sea más largo y, posiblemente, una salida de calidad inferior debido al trabajo de acabado adicional posterior. Puede utilizar esta configuración durante impresiones grandes o sólo cuando imprima regiones que sobresalen con un soporte insuficiente de las capas anteriores.

9. Utilice un color de filamento diferente

Cambiar los filamentos es una solución subjetiva que puede no ser siempre práctica según el tipo de impresora que tengas y el material con el que se intenta imprimir. Sin embargo, algunos usuarios han informado de buenos resultados cambiando el filamento durante una impresión en medio de una región no compatible. El plástico previamente extruido soporta el nuevo filamento a imprimir a velocidad y/o espesor reducidos y evita la separación de capas.

10. Reduce la densidad de relleno

El volumen real de material utilizado en una impresión generalmente es importante cuando se evita la separación y separación de capas. Si hay demasiado poco o demasiado, o bien no contendrá capas separadas o estresará lo suficiente, respectivamente. Esto se produce cuando el código del eje z indica a cada extrusora que deposite más de un "paso" a lo largo de sus caminos designados, lo que puede provocar el tiempo necesario para una correcta adhesión entre capas que conduzcan a deformidades.

11. Utilice material de apoyo

La adición de material de soporte adicional puede ayudar a evitar la separación y la división de capas por sí mismo, ya que al menos otro objeto da a las capas que sobresalen otra cosa con la que unirse en lugar de depositar sólo líneas directamente encima de las anteriores. Sin embargo, si varia donde permite que se coloque en su modelo (véase la sección siguiente), puede colocarlo estratégicamente donde los voladizos tengan más probabilidades de presentar deformaciones o deformidades debido a la separación de capas. También hay soportes diseñados explícitamente para hacer puentes, que ofrecen un puente adicional de material bajo los vanos sin soporte que actúa como otro anclaje para ayudarle a mantenerlos en su sitio.

12. Cambiar dónde está utilizando el material de soporte

Utilizando la misma idea que el consejo anterior, colocar selectivamente el material de soporte le dará más control sobre dónde es probable que se produzca la deformación. Si su modelo es especialmente alto o ancho, considere utilizar soportes con una distancia más corta entre cada capa (llamado "soporte distribuido" porque está menos concentrado) para reducir la cantidad de fuerza que asumen las capas individuales. Si es necesario, puede rodear componentes delgados con soportes de larga distancia (llamados "soporte compactado") que distribuirán la mayor parte de su fuerza a estas regiones específicas. Por ejemplo, este método podría ser útil con superficies planas grandes utilizando soportes compactados para distribuir la fuerza de forma más uniforme a lo largo de la superficie en lugar de concentrarlo todo en un solo punto.

Pensamientos finales

Aunque la configuración que hemos mencionado en esta guía puede reducir eficazmente los problemas de separación y división de capas, esto no significa que utilizarlos garantice su Impresiones en 3D quedar impecable de un día para otro. Muchos factores contribuyen a cómo sale cada filamento de la impresora, así que tómese un rato para examinar si puede encontrar algún patrón sobre cómo ciertas propiedades parecen más probables que otros donde se produce la separación de capas. Este artículo no pretende ofrecer una solución "única", sino simplemente sugerencias sobre qué le puede ayudar a empezar por el camino correcto para aislar las áreas problemáticas de sus modelos.

Biografía del autor:

Samuel Matthews es un diseñador de 33 años de Manchester. También ha trabajado como periodista escribiendo su propia historia de detectives. A Mathews le gusta conocer a gente diferente y aprender cosas nuevas. También ayuda con tareas online y revisa varios servicios de redacción de ensayos durante su tiempo libre. Él lo cree El servicio NinjaEssays es bueno para ello. Las aficiones de Mathew son viajar, los deportes y la batería.

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