La deformación es un problema común y frustrante en el mundo de la impresión 3D. Como proveedor de impresión 3D, me he encontrado con este problema numerosas veces con clientes y entiendo cómo puede afectar la calidad de las impresiones y la experiencia general del usuario. En esta publicación de blog, explicaré qué es la deformación, sus causas y, lo más importante, cómo solucionarla.
¿Qué es el Warping en la impresión 3D?
La deformación se refiere a la deformación de un objeto impreso en 3D a medida que se enfría. En lugar de mantener su forma prevista, los bordes de la impresión comienzan a curvarse o levantarse de la placa de construcción. Esto puede variar desde pequeñas curvaturas en las esquinas hasta una distorsión severa que inutiliza la impresión. La deformación es especialmente notable en impresiones más grandes o en aquellas con superficies grandes y planas.
Causas de la deformación
Enfriamiento desigual
Una de las principales causas de la deformación es el enfriamiento desigual. Cuando una impresora 3D extruye filamento caliente sobre la placa de construcción, el filamento comienza a enfriarse rápidamente. Al enfriarse, se contrae. Si el enfriamiento es desigual, algunas partes de la impresión se contraerán más que otras, creando tensión dentro del objeto. Esta tensión hace que la impresión se doble o deforme para aliviar la tensión.
Propiedades de los materiales
Los diferentes materiales de impresión 3D tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. Los materiales con altos coeficientes de expansión térmica, como el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), son más propensos a deformarse porque se expanden y contraen de manera más significativa con los cambios de temperatura en comparación con materiales como el PLA (ácido poliláctico).
Mala adherencia al lecho
Si la impresión no se adhiere correctamente a la placa de construcción, es más probable que se deforme. Cuando los bordes no están firmemente sujetos, pueden levantarse fácilmente a medida que la impresión se enfría y se contrae. Los factores que afectan la adhesión de la base incluyen una placa de construcción sucia, una nivelación incorrecta de la base o el uso del tipo incorrecto de ayuda para la adhesión.
Entorno de impresión
El entorno en el que opera la impresora 3D también puede contribuir a la deformación. Las corrientes de aire, las fluctuaciones de temperatura y la baja humedad pueden afectar el proceso de enfriamiento y provocar una contracción desigual.
Cómo resolver el problema de deformación
Optimice el entorno de impresión
- Utilice una impresora cerrada: Una impresora 3D cerrada ayuda a mantener una temperatura constante dentro de la cámara de impresión. Esto reduce la velocidad de enfriamiento y minimiza la diferencia de temperatura entre la impresión y su entorno, evitando una contracción y deformación rápidas. Si no tiene una impresora cerrada, puede crear un recinto improvisado utilizando materiales como cartón o láminas acrílicas.
- Controlar la temperatura ambiente: Mantenga la habitación donde se encuentra la impresora a una temperatura estable. Evite colocar la impresora cerca de ventanas, puertas o rejillas de ventilación donde las corrientes de aire puedan provocar un enfriamiento desigual.
Mejorar la adherencia al lecho
- Limpiar la placa de construcción: Antes de cada impresión, limpie la placa de construcción con alcohol isopropílico para eliminar suciedad, grasa o residuos. Una placa de construcción limpia proporciona una mejor superficie para que se adhiera el filamento.
- Nivele la cama correctamente: Una placa de construcción desigual puede hacer que la impresión tenga un contacto irregular con la superficie, lo que provocará una mala adhesión. Utilice la función de nivelación de la base de la impresora para asegurarse de que la placa de construcción esté perfectamente plana.
- Utilice ayudas para la adhesión: Hay varios auxiliares de adhesión disponibles, como barras de pegamento, laca para el cabello o adhesivos de impresión 3D especializados. Aplique una capa fina y uniforme del agente de adhesión a la placa de construcción antes de comenzar la impresión.
Ajustar la configuración de impresión
- Aumentar la temperatura de la primera capa: Imprimir la primera capa a una temperatura ligeramente más alta puede ayudar a que el filamento se adhiera mejor a la placa de construcción. Esto mejora la adherencia a la cama y reduce las posibilidades de deformación.
- Disminuya la velocidad de impresión: Imprimir a una velocidad más lenta permite que el filamento tenga más tiempo para enfriarse de manera uniforme. Esto reduce el estrés causado por el rápido enfriamiento y contracción.
- Utilice un ala o una balsa: Un ala es una extensión delgada y plana de la impresión que corre a lo largo de los bordes. Aumenta la superficie de la impresión en contacto con la placa de construcción, mejorando la adhesión. Una balsa es una capa sólida más grande impresa debajo del objeto. Proporciona una base estable para la impresión y ayuda a distribuir la tensión de manera uniforme.
Elija el material adecuado
- Seleccione materiales de baja deformación: Como se mencionó anteriormente, algunos materiales son más propensos a deformarse que otros. Si la deformación es un problema persistente, considere utilizar materiales con coeficientes de expansión térmica más bajos, como PLA o PETG (tereftalato de polietileno glicol).
- Secar el filamento: La humedad en el filamento también puede contribuir a la deformación. Guarde su filamento en un ambiente seco y use un secador de filamentos si es necesario para eliminar la humedad antes de imprimir.
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Referencias
- Gibson, I., Rosen, DW y Stucker, B. (2010). Tecnologías de fabricación aditiva: creación rápida de prototipos para fabricación digital directa. Medios de ciencia y negocios de Springer.
- Hopson, B. (2016). Impresión 3D para principiantes. Wiley.
- Stratasys. (Dakota del Norte). Comprender la deformación en la impresión 3D. Obtenido del [sitio web de Stratasys]
- MakerBot. (Dakota del Norte). Solución de problemas de deformación en impresiones 3D. Obtenido de [sitio web de MakerBot]