Términos comunes en impresión 3D

La impresión 3D no es solo una tecnología, es una comunidad de personas que se comunican en un lenguaje propio lleno de términos técnicos y además, bastante jerga. Para aquellos que están dando sus primeros pasos en este emocionante mundo, dominar la terminología es esencial. Este artículo es tu guía definitiva para desentrañar los términos comunes en impresión 3D.

Filamento

Este es uno de los términos más básicos. El filamento es el material de construcción en la impresión 3D. Usualmente viene en carretes de plástico y los materiales más comunes incluyen el PLA, ABS, PETG, y hay otros materiales más. La elección del filamento afecta la resistencia, flexibilidad y apariencia del objeto final.

Filamento para impresora 3D.
Filamento PLA de la marca Sunlu.

Capa

La impresión 3D es un proceso aditivo que construye objetos capa por capa. Entonces, la «capa» se refiere a cada una de estas secciones horizontales, y la resolución de capa determina la suavidad y detalle del objeto final. Es decir, una capa más fina te dará un mejor acabado, en cambio, una capa más gruesa te ayudaría a reducir el tiempo de impresión. Es una negociación entre ambos aspectos.

Normalmente estamos acostumbrados a imprimir en una altura de capa de 0.2mm, de esta forma no sacrificas el acabado y obtienes un tiempo de impresión aceptable.

Primera capa en impresión 3D.
Primera capa en una impresión 3D.

Extrusor

Otro de los términos comunes en impresión 3D es el extrusor, que es el responsable de alimentar y mantener el flujo de filamento durante la impresión. Puede haber uno o varios extrusores, permitiendo la impresión de varios colores o materiales simultáneamente.

En esta parte tengo que hablarte de dos tipos de extrusores, los directos y los bowden. En el caso del primero, como su nombre lo dice, es un extrusor que está encima del hotend y envía directamente el flujo de material hacia la zona donde se funde, esto se consigue montando el extrusor sobre el mismo cabezal, por lo que estará en movimiento en todo momento durante la impresión. Mientras que, los extrusores bowden son componentes más estáticos (por lo general sólo acompañan en la dirección Z) que cuentan con un tubo flexible por donde pasa el filamento y llega hacia la zona caliente.

Extrusor directo y extrusor bowden (imagen de Mundo Impresión 3D).

Slicer

Previamente cuando hablábamos sobre ¿Qué es una impresora 3D? Mencionamos una parte importante: el slicer o software de laminación, que es un software que convierte el modelo 3D en instrucciones que la impresora puede entender. Determina aspectos clave como la velocidad de impresión, temperatura y la configuración de las capas, asegurando una impresión precisa y eficiente.

Software de laminación 3D: Prusa Slicer (Imagen de Prusa Slicer).

Hotend

El hotend es la parte de la impresora donde el filamento se funde y se deposita en la cama de impresión. La temperatura del hotend es crucial y varía según el tipo de filamento utilizado.

Kit hotend para la serie Ender de Creality.

Cama caliente

La cama caliente (o base caliente) es la superficie donde se construye el objeto. Es importante asegurar una nivelación correcta y, en ocasiones, aplicar adhesivos como el Blue Tape o productos especiales mejora la adherencia. Por lo general, estas bases tienen un componente que eleva la temperatura (entre 60 y 120 grados) para mejorar la adherencia del material durante todo el tiempo de impresión.

Cama caliente MK3 Dual power.

Auto-nivelación o nivelación automática

El sistema de auto-nivelación en las impresoras 3D es un mecanismo diseñado para ajustar automáticamente la posición de la superficie de impresión en relación con el cabezal de impresión. Esto es crucial para garantizar una adhesión adecuada de la primera capa de material y para mantener una distancia constante entre el cabezal de impresión y la superficie de impresión durante todo el proceso de impresión.

En lugar de que el usuario tenga que ajustar manualmente los tornillos de nivelación en la base de la impresora para asegurar que la superficie esté nivelada, el sistema de auto-nivelación utiliza sensores (como inductivos, capacitivos o de otro tipo) montados en el cabezal de impresión o en la estructura de la impresora para detectar la distancia entre el cabezal y la superficie de impresión en varios puntos. Con esta información, el firmware de la impresora 3D ajusta automáticamente la posición del cabezal durante la impresión para compensar cualquier desalineación.

Sistema de nivelación automática de Prusa (imagen extraída de Prusa3d.com).

Brim

Esta estructura adicional es una serie de líneas delgadas que se imprimen antes de que comience la parte principal del objeto. El propósito principal del brim es mejorar la adherencia del objeto a la superficie de impresión, especialmente útil para piezas que tienen una base pequeña o que tienen formas que podrían ser propensas a levantarse o deformarse durante la impresión.

El brim se imprime directamente sobre la superficie de impresión y se fusiona con la primera capa del objeto. Esto crea una especie de «borde» alrededor del objeto que proporciona una superficie más amplia para que el material se adhiera, lo que ayuda a prevenir el warping (deformación) y mejora la estabilidad general durante la impresión.

Ejemplo de impresión 3D con Brim.

Raft

El raft es una estructura de soporte adicional que se coloca debajo del objeto principal que se está imprimiendo. A diferencia del brim, que se limita a agregar una capa delgada alrededor del borde del objeto, el raft es una estructura más robusta y completa que se extiende por toda la base del objeto.

El propósito principal del raft es proporcionar una base más estable y uniforme para la impresión del objeto, especialmente útil cuando la superficie de impresión no está completamente nivelada o cuando se están imprimiendo objetos con una base pequeña o formas irregulares que podrían ser propensas a la deformación o a levantarse durante la impresión como el ABS, por ejemplo.

El raft se compone típicamente de varias capas de material que se imprimen en una estructura tipo rejilla, similar a una plataforma, directamente sobre la superficie de impresión. El objeto principal se imprime entonces sobre esta estructura, lo que garantiza una mejor adherencia y estabilidad durante todo el proceso de impresión.

Ejemplo de impresión 3D con Raft.

Driver

El driver es un componente electrónico esencial que controla los movimientos de los motores paso a paso dentro de la impresora. Estos motores son responsables de mover los ejes X, Y, Z y otros componentes como el extrusor.

El driver de motor paso a paso convierte las señales eléctricas generadas por la placa base de la impresora 3D en movimientos mecánicos precisos de los motores paso a paso. Estas señales controlan la velocidad, dirección y pasos del motor, lo que a su vez determina la posición y movimiento de los componentes móviles de la impresora, como el cabezal de impresión o la plataforma de construcción.

Los drivers de motor paso a paso son críticos para el funcionamiento adecuado de la impresora 3D, ya que influyen en la precisión, velocidad y suavidad de los movimientos durante la impresión. Además, diferentes modelos de impresoras 3D pueden utilizar diferentes tipos de drivers, como los populares A4988, DRV8825, TMC2208, entre otros, cada uno con características y capacidades específicas que pueden afectar el rendimiento y las capacidades de la impresora.

Driver para motor paso a paso TMC2209.

Motor de paso

Un motor de paso es un tipo específico de motor utilizado para controlar el movimiento de los ejes y otros componentes móviles de la impresora. Estos motores son esenciales para la operación precisa de la impresora durante el proceso de impresión.

El motor de paso recibe señales eléctricas que provienen del driver de la impresora, que indica cuántos pasos debe dar el motor y en qué dirección. Cada «paso» representa un pequeño movimiento angular preciso. Estos motores son capaces de girar una cantidad precisa de grados en respuesta a cada pulso eléctrico que reciben, lo que permite un control extremadamente fino sobre el movimiento.

Los motores de paso son comúnmente utilizados en impresoras 3D debido a su capacidad para proporcionar movimientos precisos y repetibles, lo que es fundamental para la creación de modelos tridimensionales con detalles finos y dimensiones exactas. Además, su diseño permite un control preciso de la velocidad y la posición, lo que es esencial para la calidad de impresión y la consistencia del producto final.

En resumen, en una impresora 3D, los motores paso a paso son los encargados de controlar los movimientos de los ejes X, Y, Z, así como otros componentes móviles como el extrusor, lo que permite una impresión tridimensional precisa y controlada.

Motor de pasos NEMA 17.

Conclusión

Dominar esta terminología es la clave para desbloquear todo el potencial de la impresión 3D. Con este diccionario personalizado, estás equipado para explorar nuevos horizontes y convertirte en un experto de la fabricación aditiva.

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