Cómo tener éxito al imprimir con filamento flexible

Buenas, me llamo Luis, un friki de la impresión 3d y aquí os traigo una entrada que espero que os sea de utilidad 🙂.

Cuando la mayoría de la gente piensa en materiales de impresión 3D, los plásticos como PLA, ABS o nailon son algunos de los primeros materiales que les vienen a la mente. Todos estos materiales tienen una cosa en común: su rigidez. A veces, desea una pieza que sea dúctil y capaz de doblarse o comprimirse a medida que se tensiona. Afortunadamente, hay más que materiales de impresión 3D rígidos; desde TPU hasta PRO Series Flex, los filamentos de impresión 3D flexibles son materiales muy útiles para tener a mano. Por diseño, estos filamentos son esencialmente caucho imprimible, lo que le permite crear diseños elásticos complejos en su forma específica para cualquier proyecto o requisito de producto. Los filamentos flexibles vienen en una variedad de colores, composiciones químicas y dureza, lo que le brinda la flexibilidad de aplicar sus diversas propiedades de maneras únicas. Hablemos de cómo imprimir con éxito filamentos flexibles en 3D.

¿Qué son los filamentos de impresión 3D flexibles?

En general, la mayoría de los cauchos son termoestables mediante un proceso denominado «vulcanización»; los calientas, les das forma, los dejas enfriar, y esa forma es definitiva. Una vez que se le da forma y se moldea el caucho, no se puede volver a fundir y reformar en algo nuevo. Para poder derretir el caucho en filamento y volver a fundirlo en la forma deseada al imprimir en 3D, se necesitó un poco de ciencia de materiales cuidadosa para crear un caucho termoplástico (remodelable). Al combinar polímeros plásticos con polímeros de caucho, se obtiene un elastómero termoplástico (TPE). Con este mismo principio, se pueden combinar materiales para crear Poliuretano Termoplástico (TPU), Elastómero Termoplástico de Poliéster Copoliamida (PCTPE ), o PLA suave. Cada uno de estos materiales tiene diferentes propiedades, como dureza Shore o elasticidad, dependiendo de la formulación de la bobina de filamento de impresión 3D.

Los flexibles son realmente divertidos para imprimir y jugar.


Con un material flexible como Santuario 3d PRO Series Flex, puedes dejarlo caer mil veces y no romperlo. Es importante recordar que cada material tiene su lugar, y el hecho de que los flexibles no se rompan cuando los dejas caer no significa que estén listos para reemplazar otros materiales como el PLA. El filamento flexible es una excelente opción para juntas o parachoques, pero no querrá imprimir un soporte de estantería con él. Por el contrario, PLA sería una suela terrible para un zapato. Considere las necesidades del proyecto antes de comprometerse con cualquier material.

Claves para el éxito de la impresión 3D de filamentos flexibles:

retracción limitada

La cuestión de «cuánta retracción es suficiente» depende completamente del estilo de extrusora que tenga su impresora 3D. Las últimas extrusoras que puede comprar dejan muy claro que tienen una «ruta de filamento restringida». En los modelos más antiguos de extrusoras, había un espacio abierto después del engranaje de la extrusora para que se moviera el filamento. Esto no es un problema para los materiales rígidos, ya que una vez que se dirigen al tubo Bowden o a la boquilla, seguirán extruyéndose sin problemas, pero los filamentos flexibles saldrán casi inmediatamente por el costado del extrusor y se enrollarán alrededor del engranaje del extrusor.

Con una extrusora más nueva, después de la primera impresión 3D de algunas impresiones de calibración, debería poder imprimir flexibles con configuraciones de retracción comparables a las configuraciones normales de filamento rígido. Se ha demostrado que el E3D Hemera se destaca en la impresión 3D con filamentos flexibles, siendo capaz de mantener el filamento fuertemente restringido e imprimir en 3D a altas velocidades sin torceduras en el filamento.

Con una extrusora más antigua, deberá desactivar las retracciones para lograr una buena calidad de impresión 3D. Esto significa que es posible que experimente algunos hilos a medida que la boquilla se mueve sobre la impresión 3D, pero evitará que tenga una baja extrusión causada por el filamento que se acumula en la extrusora debido al constante movimiento de ida y vuelta que experimentaría con retractándose

mantenlo seco

Sigue los mismos procedimientos descritos en este artículo para secar tus filamentos flexibles: 135 °F durante seis horas en un horno convencional, luego apáguelo y deje que el horno se enfríe a temperatura ambiente. También puede usar un horno de vacío para secar su filamento en media hora o una hora, o usar PrintDry para secar fácilmente su filamento y mantenerlo seco. La mayoría de los filamentos flexibles son higroscópicos hasta cierto punto y estallarán y chisporrotearán si intenta extruirlos antes de que el material se seque. El chisporroteo es causado por bolsas de agua absorbidas por el filamento que se convierten instantáneamente en vapor cuando golpean la boquilla, dejando vacíos en la impresión o provocando un exceso de hilos a lo largo de las partes. No solo la calidad visual es significativamente peor, sino que las cadenas moleculares dentro del material se rompen, creando una parte más débil en general. Usando la misma impresora 3D, gcode y bobina de filamento, las dos impresiones 3D a continuación se imprimieron en 3D. La diferencia clave:

Filamento flexible húmedo a la izquierda, filamento recién secado a la derecha.


Reduzca la velocidad

Como se mencionó con la configuración de retracción, PLA o ABS, puedes imprimir rápido ya que son un material duro, por lo que es muy fácil agarrar y empujar el filamento a través de la boquilla. Imprimir flexibles es como tratar de guiar un extremo de una cuerda empujando el otro. Al reducir la velocidad, disminuye la presión dentro de la boquilla, lo que hace que sea mucho menos probable que el filamento se adhiera o incluso se envuelva alrededor del engranaje de la extrusora. Al igual que cualquier otro filamento, la configuración de velocidad exacta diferirá de una impresora a otra, por lo que es posible que deba experimentar para determinar cuál es el límite superior que su impresora 3D específica es capaz de alcanzar. Para algunas, eso podría significar 10 mm/s, y otras impresoras 3D más avanzadas podrían no necesitar ningún cambio y pueden imprimir a 60 mm/s con facilidad.

Disipando algunos mitos

Este mito ciertamente no es tan generalizado como lo era antes, pero existió un momento en que era creencia común que las impresoras 3D Bowden no podían imprimir materiales flexibles en 3D. Si ese fue el caso o no, definitivamente no es cierto ahora. No hay nada que impida específicamente que las impresoras 3D Bowden puedan usar flexibles. Todo se reduce a que las rutas de filamento restringidas son la causa raíz de cualquier preocupación. Si bien sí, la mayoría de las impresoras 3D de accionamiento directo responden mejor que las impresoras 3D Bowden cuando se utilizan filamentos de impresión 3D flexibles, las impresoras 3D Bowden son totalmente capaces de crear hermosas impresiones 3D con filamentos flexibles.

Obtener la primera capa correcta

La primera capa es la parte más importante de cualquier impresión. Hay algunas cosas que debe hacer para que la primera capa se adhiera bien.

  • Necesita que la superficie de impresión esté nivelada. Si no está familiarizado con cómo nivelar la cama de su impresora 3D, puede leer sobre el procedimiento aquí.
  • Tenga su Z-Offset ajustado a la altura correcta. Esto dependerá del material del que esté hecha la superficie de la base de la impresora 3D, ya que algunos materiales se adhieren demasiado bien a los filamentos flexibles y se adhieren a ellos de forma permanente. Para la mayoría de las superficies, querrá un «aplastamiento» decente en su primera capa.
  • Necesita un buen material base para que se adhiera su filamento flexible. La cinta de pintor azul o una cama de vidrio calentada con barra de pegamento PVA o Santuario 3d Stick Stick son superficies ideales para su cama de impresión.

Impresión 3D en cinta de pintores azules

La cinta azul, o cinta de pintor, es una de las formas más fáciles y rápidas de obtener una adhesión de cama confiable para sus filamentos flexibles. Aquí hay una lista de verificación rápida de las cosas que quiere asegurarse de que está haciendo.

  • Asegúrese de que cada pieza de cinta esté alineada de borde a borde sin superposiciones ni espacios.
  • Mantenga la temperatura de la cama bastante baja cuando utilice Blue Tape, ya que una temperatura demasiado alta puede hacer que la cinta se adhiera demasiado bien a la pieza impresa. 55°C-65°C debería ser suficiente calor para hacer el trabajo con la mayoría de los flexibles.
  • Reemplace las tiras de cinta que se dañen al retirar las piezas.
  • Reemplace la cinta después de 5 a 10 impresiones, cuando las partes dejen de pegarse o cuando haya una pérdida notable en la textura de la superficie de la cinta.
  • Si su primera capa no se pega, asegúrese de que el cabezal de impresión esté lo suficientemente cerca para hacer una buena línea de filamento aplastada. Si eso no soluciona su problema, puede aplicar una capa delgada de pegamento de PVA para obtener un poco más de adherencia.

Impreso PRO Series Flex en cinta de pintor azul.


Impresión 3D en vidrio con cama caliente

Cuando tiene una cama con temperatura controlada, imprimir directamente sobre vidrio puede ser una excelente opción. La temperatura de cama recomendada para los filamentos flexibles varía mucho, desde la temperatura ambiente hasta los 110 ° C, así que siga los ajustes de cama recomendados como se describe en nuestra Guía de comparación de filamentos o en las Especificaciones técnicas del filamento. En general, la barra de pegamento PVA es un gran adhesivo para aplicar al vidrio cuando se imprime en 3D con filamentos flexibles para garantizar que se adhieran durante todo el trabajo de impresión en 3D.

Impreso PRO Series Flex en una placa de vidrio calentada.


Conseguir la temperatura adecuada

Cuando trabajamos con un nuevo rollo de filamento por primera vez, generalmente nos gusta comenzar a imprimir a unos 235 ° C y luego ajustar la temperatura hacia arriba o hacia abajo en incrementos de 5 °C hasta obtener una impresión de calidad.

Temperaturas de impresión recomendadas para varios filamentos flexibles.


Si la temperatura es demasiado alta

Si el carrete de filamento ya está seco pero su temperatura es demasiado alta, aún verá hilos entre las partes separadas de su impresión, como telarañas. Cuando esto suceda, debe intentar bajar la temperatura gradualmente en 5°C hasta que la boquilla no pierda ningún material. A veces, eso no es tratar el problema subyacente, que podría ser simplemente una configuración de retracción que no es lo suficientemente agresiva y necesita solo un pequeño golpe para que todo esté en sintonía.

Si la temperatura es demasiado baja

Una impresión 3D con una temperatura del extrusor configurada demasiado baja para el material que se está imprimiendo tendrá capas que no se unirán muy bien o no se unirán en absoluto y se pueden separar fácilmente. Asegúrese de que el filamento esté seco y vuelva a intentarlo, pero si sabe que está seco y aún tiene problemas, aumente la temperatura de la boquilla en incrementos de 5 °C hasta que logre una fuerte adhesión de la capa y pueda ver que los perímetros y el relleno de las impresiones 3D no son escasas y están bien conectadas entre sí.

Solución de problemas de la primera capa

Si siguió los pasos para obtener su primera capa correctamente y su impresión no se pega, aquí hay algunos consejos para ayudarlo a mejorar su experiencia:

  • La extrusora necesita más torque para empujar el filamento flexible fuera de la boquilla, así que asegúrese de que la boquilla esté preparada adecuadamente antes de que su pieza comience a imprimirse. Use una falda, una gota de imprimación o una línea de purga al comienzo de la impresión para asegurarse de que haya suficiente filamento en el extremo caliente cuando comience a trabajar en su parte.
  • Asegúrese de que la temperatura del extrusor sea lo suficientemente alta como para derretir correctamente el filamento. De lo contrario, es posible que el plástico no fluya y lo deje con capas dispersas y relleno desconectado de los perímetros. Aumente gradualmente la temperatura de impresión en 5 °C hasta un máximo de alrededor de 255 °C si el filamento no fluye tan bien como necesita.
  • Asegúrese de que las velocidades de su impresora no sean demasiado rápidas. La impresión demasiado rápida puede causar subextrusión y hacer que el relleno parezca una telaraña. Con filamentos flexibles, la impresión más rápida requiere más torque para pasar por el extremo caliente, por lo que sus opciones son aumentar el torque de su extrusor actualizándolo a un extrusor y un motor más fuertes, o reducir la velocidad para reducir el torque necesario para extruir el filamento.
  • Sube un poco más el multiplicador de extrusión. Cuando los E-steps se calibran para una impresora 3D, generalmente se hace con un material rígido como el PLA, lo que significa que los movimientos de la extrusora responden mucho mejor. Cuando utilice un material flexible, es posible que deba volver a calibrar para obtener la misma experiencia. Una excelente manera de obtener esta precisión es realizar una calibración de paso E para su filamento flexible. Es posible que los pasos/mm del extrusor que extruye 100 mm en PLA solo le proporcionen 85 mm con TPE, así que siga nuestro artículo de calibración de paso E para configurarlo. O bien, una vez que encuentre los pasos E adecuados para el filamento flexible, calcule la diferencia porcentual con respecto a los pasos E originales (pasos E flexibles divididos por pasos E rígidos multiplicados por 100), y tendrá su porcentaje multiplicador de extrusión que puede utilizar cada vez que vuelva a este material,
    • Por ejemplo, su impresora usa 400 E-steps para PLA, y después de calibrar encuentra que TPE usa 500 E-steps. 500/400=1,25. Multiplique por 100 para encontrar un multiplicador de extrusión para TPE al 125 %. Ahora puedes imprimir PLA con un multiplicador de extrusión del 100% y TPE al 125% y mantener esos perfiles siempre sincronizados sin modificar el otro.

Con la ayuda de esta guía, podrá imprimir materiales flexibles en 3D con facilidad o sabrá lo que necesita hacer para poner en funcionamiento su impresora 3D.

¡Feliz impresión!

 

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