La mayoria de las impresoras 3D nos han venido equipadas con picos de 0.4mm de diámetro. Esta medida suele ser la más versátil para la mayoría de las impresiones, dando un aceptable relación entre velocidad y detalle.

Pero cuando debemos imprimir modelos de gran tamaño y sin detalles demasiado complejos, es una buena opción aumentar el díametro del pico: esto permite una mayor altura de capa que se traduce en menos capas totales para una misma altura de impresión. Y lo mismo sucede con el espesor de las paredes. De modo que un pico de mayor diámetro permitiría la impresión de una pieza en menor tiempo a costas del detalle.

Como la diferencia entre dibujar con un delineador de punta fina o un resaltador de punta plana: se llenarán más fácil y rápido los plenos, pero se perderá más o menos definición en los detalles según que tan grande sea la punta del resaltador.

A tener en cuenta

Un trazo más grueso o una capa más alta, requerirá mayor cantidad de material para una misma extensión: una línea de 10cm de largo y 1cm de ancho consumirá más material si su altura de capa es, exagerando, el doble. Teniendo esto en mente, resulta evidente que hará falta mayor extrusión para un mismo recorrido.

En general, en cuanto a la cantidad de filamento a extruir, el software laminador hará los cálculos necesarios sin que tengamos más que modificar el diámetro del pico en los ajustes: en nuestro caso, cambiarlo de 0.4mm a 0.6mm

Pero a partir de aquí hay que empezar a tener en cuenta todos los otros parámetros involucrados en la extrusión: temperatura y velocidad especialmente.

Si estamos pensando en cambiar a un pico de mayor diámetro para optimizar la velocidad de impresión, es muy probable que antes ya hayamos llevado al extremo los parámetros de impresión para nuestro pico de 0.4mm. Al menos ese fue mi caso, imprimiendo PLA a 80mm/s y 205ºC obtenía impresiones de gran volúmen, muy aceptables y al mejor tiempo posible para mis impresoras.

Pero al cambiar el pico por uno mayor, si quiero mantener esos parámetros el extrusor deberá entregar un flujo un 50% mayor (haciendo cálculos groseros, 0.6mm es un 50% mayor que 0.4…) y lo más probable es que, especialmente con extrusores Bowden, empecemos a escuchar el típico chasquido del filamento que no fluye y veamos una impresión pobre, sea por falta de fuerza del extrusor o falta de fluidez del material para pasar por el pico en la cantidad necesaria a la velocidad pedida.

Los dos principales parámetros con los que tenemos que empezar a jugar, entonces, son la temperatura de extrusión y la velocidad de impresión.

Temperatura y velocidad

Sin ser Ingeniero en Materiales Plásticos, cualquiera que haya impreso un par de barquitos 3DBenchy al desembalar su primera impresora, ya sabe que cuanto más caliente, más blandito estará el filamento. Entonces, si aumentamos la temperatura, el material estará más fluído y se extruirá con mayor facilidad.
Pero si aumentamos la temperatura así nomás, manteniendo la misma velocidad de impresión, quizas resolvamos la situación en capas de relleno sólidas, pero comencemos a notar deformaciones, oozing y stringing (globos, goteo, bultos y pelos) en bordes, detalles y paredes.

Debemos entonces ir manejando un equilibrio entre la temperatura y la velocidad de impresión, haciendo pruebas por ejemplo, aumentando 5ºC la temperatura y bajando un 10 o 15% la velocidad de impresión en cada una. En mi caso, comencé subiendo la temperatura a 210º y disminuyendo la velocidad de 80mm/s a 70mm/s. Esto fue casi suficiente para las primeras capas y capas de rellenos sólidos al 100%: impecable.

Pero al momento imprimir rellenos menores o soportes, el desastre se hizo evidente de inmediato: a los patrones de relleno y los soportes el laminador suele «acelerarlos» y a mayor velocidad al extrusor le faltó nafta para proveer filamento.
Para ese problema, por ejemplo el Simplify3D, permite ajustar disminuciones de velocidad para rellenos y soportes. Lo mismo CURA y casi cualquier otro.

En mi caso, la primera capa y las paredes quedaban casi perfectas. La velocidad de impresión general a 70mm/s y un 50% (35mm/s) de eso para la primera capa y perímetros exteriores. Los rellenos, configurados al 100% de la velocidad general (70mm/s) salían incompletos, despegados y horribles. Luego al 70% (49mm/s) mejoraron, pero poco. Si a 35mm/s la primera capa esta perfecta y a 49mm/s aún no hay extrusión suficiente, pues será que debo bajar la velocidad general a un valor entre esos extremos. Limito entonces la velocidad de rellenos y perímetros tambien al 50% del total (35mm/s): éxito.

Acumulación de calor

Aplicar más material a mayor temperatura, tambien resulta en piezas más calientes y de mayor masa: más difíciles de enfriar. En modelos muy sólidos y de mucho volúmen, esto va a representar un problema y puede que notes que a partir de cierto punto se comienza a deformar, derretir o directamente desmoronarse como un helado en verano: los parámetros de velocidad del fan de capa tendrás que tenerlos en cuenta y muy probablemente aumentarlos bastante. Disminuir la velocidad de impresión tambien ayuda en este aspecto: aplicar el material más lento da mayor tiempo de disipación de calor a las porciones ya impresas antes de recibir otra capa de lava caliente encima de ellas…

Conclusión

Aunque aumentando el 50% del diámetro del pico reduzcamos un 50% de la cantidad de capas necesarias, teniendo que dismuir la velocidad máxima a la que imprimíamos con el pico de 0.4mm, no es que vamos a reducir el tiempo de impresión directamente un 50%. La reducción del tiempo de impresión dependerá mucho de la forma del modelo y especialmente su altura.
Por otro lado, los perímetros más finos que lograban imprimirse con el pico de 0.4mm, con el de 0.6mm serán un 50% más gruesos y esto significa que se estará aplicando más cantidad de material, lo que termina resultando a su vez en piezas más pesadas y con mayor costo de filamento. Y en casos en los que las medidas finales requieran precisión, deberás revisar y corregir el modelo pues esos 0.2mm de diferencia en el diámetro del hilo con que estás «tejiendo» tu pieza, van a modificar algunos espesores.
En mi opinión es un cambio que se justifica sólo para esos casos: piezas de gran volúmen y/o partidas de gran cantidad de piezas en las que aún una mínima reducción en el tiempo de impresión de cada una redundará en una ventaja práctica y económica aún por sobre el incremento en la cantidad de material utilizado.

El mejor método:

Paciencia, práctica y muchas pero muchas pruebas hasta obtener el mejor resultado. Es importante tener en mente que los parámetros que encuentres en este sitio o cualquier otro, apenas pueden servirte de referencia: incluso dos impresoras de la misma marca, modelo y equipamiento y hasta usando el mismísimo filamento, suelen no responder del mismo modo a todos los parámetros.

Salute!

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