¿Cómo generar un buen gcode? Parte 2 : Parámetros de impresión

Continuamos generando nuestro .gcode!

Ya hemos diseñado nuestra pieza en 3D y procedemos a guardarla en formato stl (malla de triángulos). Este será el archivo que emplearemos para imprimir.El programa de laminado emplea esta malla para generar las instrucciones para obtener nuestra pieza.

Como ya sabemos, la forma de generar una pieza es la de ir superponiendo capas impresas en el plano XY  a lo largo del eje Z,  a modo de analogía , sería como cortar un chorizo en lonchas, la suma de todas las lonchas será nuestra pieza. En el programa definiremos las características de estas “lonchas”.

Por lo tanto, le hemos de decir al programa como queremos cortar la pieza y como queremos que imprima.

¡Veamos que significa cada parámetro!

Altura de capa

La altura de capa (mm) define el espesor de cada capa en el eje Z. Siguiendo con la analogía seria el grosor de la loncha.

A menor espesor de capa, más definición tendrá la pieza, pero más tiempo tardará la impresión.

Ejemplo: un cubo de 10mm de altura.

Con una altura de capa 0,2 mm (estándar) serían necesarias  50 capas y tardaría 1 hora.

Con una altura de 0,1 mm necesitaría 100 capas y tardaría el doble en imprimirse ya que serían necesarias el doble de capas.

En una impresora estable y con un buen chasis,  la diferencia entre imprimir con capas de 0,3 o capas de 0,1 mm es mínima y solo se apreciará la diferencia en piezas con mucho detalles. En piezas mecánicas no se  aprecian diferencia considerables, sin embargo el ahorro en tiempo si lo es.

Perímetros

Cada capa de la impresión esta compuesta por los perímetros que definen sus contornos y una malla interna.

El nº de perímetros  define el espesor de esos contornos. Este parámetro está directamente relacionado con el diámetro de la boquilla.

Espesor de pared en mm

Nº Perímetros nozzle 0.4 mm nozzle 0.8 mm nozzle 1.0 mm
1 0.4 0.8 1.0
2 0.8 1.6 2.0
3 1.2 2.4 3.0


Misma pieza con 2 y 5 perímetros

Por lo general, 2 perímetros suele ser más que suficiente, pero en algunas piezas dependiendo del espesor de la pared, puede ser conveniente aumentar el número de perímetros para cubrir todo el espacio sin emplear relleno.  Lo entenderemos mejor con la siguiente imagen.

Pared completa y pared con relleno insuficiente

Es conveniente tener en cuenta el diámetro de la boquilla que usaremos para imprimir la pieza a la hora de diseñar. Esto puede ser clave en el resultado final. Explicaré el porqué a su debido momento.

Capas de cierre

Si los perímetros definen el contorno de la pieza, las capas de cierre representa el número de capas sólidas que cerrarán la pieza. El espesor de estas paredes, parelelas al plano XY, será el número de capas por la altura de capa.

Por lo general, imprimiendo a una altura de capa de 0,2 mm, 4 capas es más que suficiente.

Si imprimes a mucha resolución, por ejemplo a 0,06mm, será necesario un mayor número de capas para cerrar correctamente las superficies.

El color rosa representa las capas de cierre

Densidad de relleno

Controla la densidad de la malla interior de la pieza, esto no afecta a la parte exterior de la pieza. Un 100% generaría una pieza maciza, mientras que un 0% genera una pieza hueca. El porcentaje de relleno suele oscilar entre un 10% a un 30%.

 Relleno de 5, 20 y 50%

Velocidad de impresión

La velocidad a la que se imprimirá nuestra pieza. Una máquina estable con un buen chasis y sin vibraciones permite emplear velocidades elevadas del orden de 120mm/s, a pesar de ello, siempre recomiendo emplear velocidades lentas 40-70mm/s. Al fin y al cabo nuestra pieza va a tardar horas en ser impresa. A efectos prácticos si tienes que esperar 24 horas para obtener una pieza, a velocidades lentas tal vez sean solo 2 o 3 horas más y te aseguras unos mejores acabados. Se ahorra más tiempo con una pieza diseñada adecuadamente, con el alto de capa y un diámetro del nozzle adecuado. 

Temperaturas de impresión

La temperatura de impresión es uno de los parámetros clave, en las bobinas de filamento aparece el rango de temperaturas que se requiere para imprimir el material, pero  dentro de  ese rango debemos de saber:

Una  temperatura insuficiente puede generar atascos en el extrusor, que no fluya suficiente material y la pieza quede débil y sin consistencia.

Una temperatura elevada puede causar deformaciones en la pieza y goteo de material a lo largo de la impresión.

Regular bien la temperatura es algo que se gana con la experiencia viendo el resultado de tus impresiones aprenderás a valorar si necesitas mas o menos temperatura para ese material.

Tener también en cuenta que a mayor velocidad de impresión se precisa una mayor temperatura para que el material pueda fundir y mantener la tasa de deposición.

Temperatura de la superficie de impresión

La cama caliente sirve para mantener el plástico ya depositado adherido a la superficie. En caso contrario, las esquinas de la pieza  pueden despegarse de la cama, deformando la pieza o incluso soltarse de la superficie de impresión mientras la máquina esta imprimiendo con el consiguiente desastre.

Recuerda: la máquina no tiene forma de saber el estado de la impresión, si se despega la pieza, la impresora seguirá trabajando en el aire y no os gustará lo que encontrareis.

Soportes

Al trabajar por capas, cuando una parte de la pieza no se encuentra apoyada sobre la capa anterior, esta no se sostiene en el aire por si sola, por lo tanto es necesario emplear soportes sobre los cuales imprimir las capas que queda en el aire. Los soportes los genera automáticamente el software de laminado, algunos softwares permiten la personalización de los soportes.

Los soportes se pueden imprimir con el material empleado para realizar la pieza o mediante un segundo extrusor con material de soporte soluble: Water Soluble, PVA o HIPS.

El color azul celeste representa la estructura de soporte.

Ángulo de proyección

Este ángulo, por lo general 40º, es el ángulo por debajo del cual se generarán los soportes. Es muy importante tener este ángulo en cuenta a la hora de diseñar nuestras piezas, ya que puede significar un ahora en tiempo y material considerable, además de afectar a la estética y a la mecánica de la pieza.

Recuerda: La dirección de la pieza influye en como se comporta, cuando diseñes piensa en como van las capas, donde será imprescindible el soporte y donde evitarlo.

Superficie de adhesión

Además del soporte, el software también puede añadir otras opciones a la pieza, estas están destinadas a ampliar la superficie de contacto en la primera capa.

Brim: Añade una serie de perímetros extra alrededor de la pieza en la primera capa, es fácil de retirar y asegura la adhesión de las esquinas a la superficie.

Esta opción es altamente recomendable para materiales con tendencia al warping como el ABS o el Nylon.

Además de ampliar la superficie, lo primero en despegarse seria el brim, pudiendo así salvar la impresión.

 

Raft: superficie de impresión sobre la cual se empezará a construir la pieza.

Se elimina fácilmente y esta pensada para ampliar la superficie de contacto en la cama para aquellas piezas con poca superficie en la primera capa.

 

Skirt: Un perímetro alrededor del contorno de la primera capa, esta opción resulta de mucha utilidad y conviene tenerla activa.

Esta falda sirve a dos propósitos: purgar y cargar el nozzle antes de empezar a imprimir y comprobar el calibrado de la superficie de impresión.

 

 

 

¿Nos hemos dejamos algo? ¿No os preocupéis!

Estos estos son los parámetros más básicos en la impresión 3D FDM. Esto junto con los post ¿Qué es una impresora 3D? Parte 1 y parte 2 debería daros al menos una idea de que es la impresión 3D. Y si vuestras preguntas son del estilo¿Le sacaremos provecho? ¿Debemos de comprar una impresora 3D? La respuesta es sí, se lo sacareis.

Así que a partir de ahora y teniendo detrás esta base, considero que ya estamos preparados para empezar a imprimir y sacarle punta a nuestras máquinas.

La semana que viene unos últimos consejos sobre los gcode y enseguida empezaremos a analizar materiales y piezas.

Como siempre espero que os sirva de ayuda. Y si tenéis cualquier duda, con mucho gusto os las resolveremos.

¡Hasta la semana que viene! ¡Y acordaos de compartirlo!