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FAQ sobre Impresoras 3D

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« en: Junio 05, 2017, 06:37:45 pm »
Me gustaría que los que tenga alguna duda sobre la impresión 3D la postearan y así poder crear un hilo de preguntas más frecuentes actualizado.


- Qué tipos de impresoras 3D existen?

A grandes rasgos existen 3 tipos de impresoras 3D. Las de filamento, las de resina y las SLS.

* Las de filamento en formato kit suelen ser las más baratas. Pero las hay mucho más caras que las de resina. Todo depende de las funciones que ofrezca la impresora, con cosas tan útiles como poder recuperar una impresión que se ha quedado a medias por un corte de luz o un atasco, o menos evidentes pero maravillosas, como estar 2 semanas imprimiendo sin tener que nivelar la cama de impresión.

El filamento no siempre da resultado toscos, y esto es algo que suele tener que ver con el precio. No es lo mismo un kit de chasis abierto de 150€ con varillas roscadas, componentes de los chinos y precisión limitada, que una impresora cerrada, con buena electrónica y construida con materiales perfectamente calibrados.

En el precio de una impresora de filamento entran cuestiones como el autonivelado de la cama de impresión, conexión wifi, y cosas chulas como el cabezal doble (como en la BNC Sigma). Esto permite imprimir a 2 colores, pero lo que es más interesante, usar un material de soporte soluble en agua para evitar tener que imprimir el soporte en PLA o ABS y luego tener que retirarlo con tenazas y lija.

Una limitación fundamental es el diámetro de la boquilla. Si este diámetro es de 0,4mm, por ejemplo, no podremos imprimir nada más pequeño que ese tamaño. Pero como el plástico se expande al ser depositado, el tamaño mínimo de los detalles suele ser un poco menor. Al mismo tiempo, digamos que si hacemos una pared de 0,8mm, teniendo en cuenta lo que se expande por cada lado, será un poco más gruesa. Se recomienda usar múltiplos del tamaño de la boquilla, así que con una de 0,4mm, yo diría que el espesor mínimo de las paredes podría ser de 1,2mm.

Otra limitación es la resolución, que suele ser menor en el plano XY (horizontal) que en el Z. Mientras que en vertical podemos hacer capas ultrafinas (de 0,05mm, por ejemplo) en el plano XY la resolución suele ser menor. Además del espacio que ocupa la boquilla, como decía antes (0,4mm), hay impresoras que tienen una precisión horizontal horrible. Mi impresora tiene 2,5 micrones en el eje Z y 11 en el plano XY. Así que es importante comprobar ambos datos.

Esto de la diferencia de precisión entre vt y hz es importante porque en función de como coloquemos la pieza, tendremos más resolución en unas caras o en otras.

NO sirven para imprimir miniaturas, pero pueden hacer cosas que con la resina es imposible, tanto por volumen como por la propia geometría de las piezas.

A pesar del rayado horizontal, más o menos apreciable, para escenografía o incluso vehículos, no tienen rival.

* Las de resina son ideales para imprimir miniaturas y cosas pequeñas, porque generalmente la superficie de impresión suele ser pequeña.

Hay 2 tipos de impresoras de resina, las que usan láser (SLA), como la Form y las que usan un proyector (DLP), como la Wanhao D7. Las láser suelen ser caras, como todo lo que lleva un buen láser, porque son más precisas. Las que usan un proyector suelen tener más problemas con la resolución, sobre todo en los bordes, aunque también son más rápidas.

Desde mi punto de vista son un poco engorrosas para tener en casa. La resina es un producto químico, cuando se solidifica despide vapores nocivos (aunque dicen que son vapores sanos), y una vez terminada la impresión, hay que hacer postproducción para curar la resina.

Tiene el inconveniente del material de soporte, igual que las de filamento, pero además tienen otro problema considerable a la hora de imprimir superficies grandes y planas. Este tipo de geometrías hay que imprimirlos con un ángulo oblicuo respecto a la base.

También tienen el inconveniente, por lo menos en la FORM, que el tanque en el que se deposita la resina tiene una vida útil limitada. Reemplazarlo por uno nuevo cuesta unos 60€, y su vida útil va entre el litro y 2 litros de impresión. No se si esto es así en otros modelos, pero en su momento me pareció un factor bastante limitante.

Por otro lado el acabado es estupendo, por supuesto, con detalles muy finos, de hasta 0,1mm y en el caso de las impresoras "industriales", con espesores mínimos de 0,3mm.

Aún así, yo encuentro más rentable imprimir en resina a través de Shapeways que invertir en una impresora de resina por los inconvenientes que tiene, más allá de su precio.

 * Las impresoras SLS son otra tecnología de impresión en la que el material es un polvillo de algún material plástico (nylon, generalmente conocido como polyamida o WSF en Shapeways) que se funde mediante un láser. Suelen ser máquinas industriales aunque hay modelos "domésticos" por unos 10000€.

No es una tecnología para tener en casa (la manipulación del material y postproducción de las piezas es un engorro) pero se puede imprimir en polyamida en muchos de los sitios online de impresión. Antes era un material muy asequible para imprimir en estos sitios, aunque desgraciadamente, ahora cuesta casi como la resina.

El material tiene un aspecto granuloso y poroso (como un terrón de azucar), pero tiene la ventaja de que no necesita material de soporte. Y eso es una gozada a la hora de diseñar piezas sin tener que pensar en donde irán los soportes y como estropearan la superficie de la pieza. No tiene el detalle de la resina pero ofrece más resolución que las de filamento.

No hay impresoras SLS caseras asequibles, como digo, pero es otra opción si uno se plantea imprimir a través de algún servicio online, porque se pueden hacer cosas muy chulas como ésta:



 



¿Qué tipos de filamentos existen?

Existen filamentos ABS y filamentos PLA en 3mm (2,85mm habitualmente) y 1,75mm.

El ABS es un plástico tradicional, como con el que se fabrican (o fabricaban) las piezas de LEGO, mientras que el PLA es un derivado del maiz u otros vegetales.

El PLA tiene la ventaja de que todos los trozos sobrantes y piezas imprimidas se podrían machacar, convertir en pellets y volver a generar filamento. Las máquinas que hacen esto todavía son caras, pero como material reciclable, no tiene rival.

Ambos materiales son termoplásticos, es decir, se funden con el calor y una vez que se enfrían mantienen su forma. Aunque ambos tienen tendencia a contraerse al enfriarse y esto hace que las piezas se doblen.

Generalmente este proceso es más acusado en el ABS y por eso es necesario usar una cama caliente. Para mantener durante toda la impresión la pieza a una temperatura constante y que no se contraiga.

En el PLA también pasa, pero si el PLA es bueno, con la adherencia del propio material a la cama de impresión la pieza no se suele doblar. Como el PLA sea malo, ni con cama calefactada ni historias. No hay forma de mantenerlo sujeto a la base.

Aparte de esto hay otros materiales especiales que son básicamente PLA al que se añaden particulas del material que se quiere imitar: madera, bronce, piedra, etc.

Son más complicados de imprimir y además por el roce de las partículas la boquilla se puede desgastar, pero quedan chulos.

También hay otros materiales de tipo elástico, que son deformables una vez imprimidos. Creo que hay alguno que una vez imprimida la pieza se puede tallar como si fuera masilla. Muy adecuado para dar detalle a la pieza.

En este caso es necesario que la impresora tenga un extrusor directo. Las de tipo Bowden no permiten imprimir con estos materiales.

Y finalmente está el material HIPS, que una vez imprimido es soluble en agua. Ideal para impresoras con dos cabezales en los que uno de ellos usa el HIPS para imprimir material de soporte. Luego se sumerge la pieza en agua y queda limpia y sin rastro de estos soportes.

También hay otros materiales como propileno, nylon, etc., pero desconozco sin tienen alguna aplicación práctica en impresoras domésticas.



¿Qué es una "Cama Caliente"?

La cama de impresión es la base donde vamos a imprimir nuestros objetos.

Todas las impresoras de filamento tienen cama de impresión porque si no no se podría imprimir.

Otra cosa es la cama caliente o cama calefactada que puede ser un accesorio que se compra aparte o ir implementado en la propia cama de impresión, y que está compuesto por resistencias que se calientan y ayudan a mantener la temperatura de la pieza constante.

La cama caliente solo es necesaria para imprimir en ABS, por lo que no tiene nada que ver con la calidad de la impresora.

De hecho, para imprimir en PLA es más importante que la impresora esté cerrada, con la típica carcasa de metacrilato, que la cama caliente.

Un factor muy importante a la hora de imprimir es que la cama de impresión sea completamente plana y esté siempre bien nivelada. Si no está completamente horizontal, puede dar lugar a que en las zonas más alejadas del extrusor el material no se deposite correctamente y no agarre bien a la base, provocando que la pieza se despegue y llegue a arruinar el proceso completamente.

Las máquinas en kit más baratas suelen requerir de nivelados constantes a mano, mientras que las impresoras más caras tienen todo tipo de ayudas para la nivelación.

Ahora bien, lo importante es que la estructura esté bien construida y no haya que estar nivelando todo el día. Yo llevo 2 semanas imprimiendo sin tener que ajustar nada y solo lo hago de vez en cuando para verificar que está bien.

Este es uno de esos factores a tener en cuenta a la hora de decidirse por una máquina.

Otra cuestión relacionada con la cama es el agarre del material a la superficie. Como siempre hay contracción, es importante que el material tenga un buen agarre, porque en piezas grandes la tensión es proporcional y a veces se levantan las esquinas, así que hay que recurrir a métodos caseros para mejorar este agarre, como cubrir la superficie de la base con cinta de carrocero o laca del pelo.

No obstante, con un buen filamento, el PLA se suele quedar bien pegado en su sitio.




¿Los filamentos de las impresoras 3D son estándar o propietarios?

En la gran mayoría de las impresoras 3D  de filamento se utilizarán materiales estándar y podremos comprar los rollos donde mejor nos caiga. Solo hay que tener en cuenta que no todos los filamentos son del mismo grosor y que no todos son de la misma calidad. Sin duda un buen filamento es lo que crea la diferencia entre una buena y una mala impresión.




- Con qué programas puedo dibujar/diseñar un modelo/pieza para imprimir ?

Existen una gran cantidad de programas para el diseño 3D, seguramente cualquiera de ellos nos permite exportar a algun formato que luego podamos aprovechar, sin embargo algunos ya estan pensados directamente para el tema de la impresión 3D. En realidad lo que necesitamos es un archivo que contenga la información de los puntos (coordenadas) que componen el dibujo/modelo. Para principiantes recomiendo mucho la appweb https://www.tinkercad.com/ que de forma muy sencilla permite hacer multitud de cosas, y que escala bien para ir complicando la cosa. No llega a un nivel profesional, pero se pueden hacer cosas interesantes de forma muy sencilla.



- Que otro software necesito para imprimir en 3D?

Una vez tengamos el archivo STL tenemos que pasarlo por un programa de "corte" que nos calcule las capas necesarias para montar el dibujo piso a piso. Recomiendo el programa Cura que es muy sencillo y bastante potente en cuanto a opciones.

También online, tenemos un montón de opciones a través de la página https://www.thingiverse.com/ a través de customizer podemos cambiar, personalizar o construir otros modelos a partir de algunos que ya estén hechos. Muy muy interesante.










¿Alguien se anima?
« Última modificación: Junio 11, 2017, 02:26:14 am por Fardelejo »
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« Respuesta #1 en: Junio 05, 2017, 09:29:53 pm »
Genial sigo con algunas cosicas que me acostumbra a preguntar mucha gente y que aún sin ser un experto, ni mucho menos, creo que para empezar basta y te sobra con estas recomendaciones ...

Con qué programas puedo dibujar/diseñar un modelo/pieza para imprimir ?
Existen una gran cantidad de programas para el diseño 3D, seguramente cualquiera de ellos nos permite exportar a algun formato que luego podamos aprovechar, sin embargo algunos ya estan pensados directamente para el tema de la impresión 3D. En realidad lo que necesitamos es un archivo que contenga la información de los puntos (coordenadas) que componen el dibujo/modelo. Para principiantes recomiendo mucho la appweb https://www.tinkercad.com/ que de forma muy sencilla permite hacer multitud de cosas, y que escala bien para ir complicando la cosa. No llega a un nivel profesional, pero se pueden hacer cosas interesantes de forma muy sencilla.

Que otro software necesito para imprimir en 3D?
Una vez tengamos el archivo STL tenemos que pasarlo por un programa de "corte" que nos calcule las capas necesarias para montar el dibujo piso a piso. Recomiendo el programa Cura que es muy sencillo y bastante potente en cuanto a opciones.

También online, tenemos un montón de opciones a través de la página https://www.thingiverse.com/ a través de customizer podemos cambiar, personalizar o construir otros modelos a partir de algunos que ya estén hechos. Muy muy interesante.


Por supuesto luego tenemos una gran variedad de opciones mas complejas (y potentes) pero para empezar creo que con esto se puede investigar un montón.

Espero que os sea útil
« Última modificación: Junio 05, 2017, 10:09:54 pm por LordPep »
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« Respuesta #2 en: Junio 06, 2017, 06:42:26 pm »
Añado algo de información a lo existente y ya pondré más cosillas que me parecen interesantes.

- Qué tipos de impresoras 3D existen?

A grandes rasgos existen 3 tipos de impresoras 3D. Las de filamento, las de resina y las SLS.

* Las de filamento en formato kit suelen ser las más baratas. Pero las hay mucho más caras que las de resina. Todo depende de las funciones que ofrezca la impresora, con cosas tan útiles como poder recuperar una impresión que se ha quedado a medias por un corte de luz o un atasco, o menos evidentes pero maravillosas, como estar 2 semanas imprimiendo sin tener que nivelar la cama de impresión.

El filamento no siempre da resultado toscos, y esto es algo que suele tener que ver con el precio. No es lo mismo un kit de chasis abierto de 150€ con varillas roscadas, componentes de los chinos y precisión limitada, que una impresora cerrada, con buena electrónica y construida con materiales perfectamente calibrados.

En el precio de una impresora de filamento entran cuestiones como el autonivelado de la cama de impresión, conexión wifi, y cosas chulas como el cabezal doble (como en la BNC Sigma). Esto permite imprimir a 2 colores, pero lo que es más interesante, usar un material de soporte soluble en agua para evitar tener que imprimir el soporte en PLA o ABS y luego tener que retirarlo con tenazas y lija.

Una limitación fundamental es el diámetro de la boquilla. Si este diámetro es de 0,4mm, por ejemplo, no podremos imprimir nada más pequeño que ese tamaño. Pero como el plástico se expande al ser depositado, el tamaño mínimo de los detalles suele ser un poco menor. Al mismo tiempo, digamos que si hacemos una pared de 0,8mm, teniendo en cuenta lo que se expande por cada lado, será un poco más gruesa. Se recomienda usar múltiplos del tamaño de la boquilla, así que con una de 0,4mm, yo diría que el espesor mínimo de las paredes podría ser de 1,2mm.

Otra limitación es la resolución, que suele ser menor en el plano XY (horizontal) que en el Z. Mientras que en vertical podemos hacer capas ultrafinas (de 0,05mm, por ejemplo) en el plano XY la resolución suele ser menor. Además del espacio que ocupa la boquilla, como decía antes (0,4mm), hay impresoras que tienen una precisión horizontal horrible. Mi impresora tiene 2,5 micrones en el eje Z y 11 en el plano XY. Así que es importante comprobar ambos datos.

Esto de la diferencia de precisión entre vt y hz es importante porque en función de como coloquemos la pieza, tendremos más resolución en unas caras o en otras.

NO sirven para imprimir miniaturas, pero pueden hacer cosas que con la resina es imposible, tanto por volumen como por la propia geometría de las piezas.

A pesar del rayado horizontal, más o menos apreciable, para escenografía o incluso vehículos, no tienen rival.

* Las de resina son ideales para imprimir miniaturas y cosas pequeñas, porque generalmente la superficie de impresión suele ser pequeña.

Hay 2 tipos de impresoras de resina, las que usan láser (SLA), como la Form y las que usan un proyector (DLP), como la Wanhao D7. Las láser suelen ser caras, como todo lo que lleva un buen láser, porque son más precisas. Las que usan un proyector suelen tener más problemas con la resolución, sobre todo en los bordes, aunque también son más rápidas.

Desde mi punto de vista son un poco engorrosas para tener en casa. La resina es un producto químico, cuando se solidifica despide vapores nocivos (aunque dicen que son vapores sanos), y una vez terminada la impresión, hay que hacer postproducción para curar la resina.

Tiene el inconveniente del material de soporte, igual que las de filamento, pero además tienen otro problema considerable a la hora de imprimir superficies grandes y planas. Este tipo de geometrías hay que imprimirlos con un ángulo oblicuo respecto a la base.

También tienen el inconveniente, por lo menos en la FORM, que el tanque en el que se deposita la resina tiene una vida útil limitada. Reemplazarlo por uno nuevo cuesta unos 60€, y su vida útil va entre el litro y 2 litros de impresión. No se si esto es así en otros modelos, pero en su momento me pareció un factor bastante limitante.

Por otro lado el acabado es estupendo, por supuesto, con detalles muy finos, de hasta 0,1mm y en el caso de las impresoras "industriales", con espesores mínimos de 0,3mm.

Aún así, yo encuentro más rentable imprimir en resina a través de Shapeways que invertir en una impresora de resina por los inconvenientes que tiene, más allá de su precio.

 * Las impresoras SLS son otra tecnología de impresión en la que el material es un polvillo de algún material plástico (nylon, generalmente conocido como polyamida o WSF en Shapeways) que se funde mediante un láser. Suelen ser máquinas industriales aunque hay modelos "domésticos" por unos 10000€.

No es una tecnología para tener en casa (la manipulación del material y postproducción de las piezas es un engorro) pero se puede imprimir en polyamida en muchos de los sitios online de impresión. Antes era un material muy asequible para imprimir en estos sitios, aunque desgraciadamente, ahora cuesta casi como la resina.

El material tiene un aspecto granuloso y poroso (como un terrón de azucar), pero tiene la ventaja de que no necesita material de soporte. Y eso es una gozada a la hora de diseñar piezas sin tener que pensar en donde irán los soportes y como estropearan la superficie de la pieza. No tiene el detalle de la resina pero ofrece más resolución que las de filamento.

No hay impresoras SLS caseras asequibles, como digo, pero es otra opción si uno se plantea imprimir a través de algún servicio online, porque se pueden hacer cosas muy chulas como ésta:




¿Qué tipos de filamentos existen?

Existen filamentos ABS y filamentos PLA en 3mm (2,85mm habitualmente) y 1,75mm.

El ABS es un plástico tradicional, como con el que se fabrican (o fabricaban) las piezas de LEGO, mientras que el PLA es un derivado del maiz u otros vegetales.

El PLA tiene la ventaja de que todos los trozos sobrantes y piezas imprimidas se podrían machacar, convertir en pellets y volver a generar filamento. Las máquinas que hacen esto todavía son caras, pero como material reciclable, no tiene rival.

Ambos materiales son termoplásticos, es decir, se funden con el calor y una vez que se enfrían mantienen su forma. Aunque ambos tienen tendencia a contraerse al enfriarse y esto hace que las piezas se doblen.

Generalmente este proceso es más acusado en el ABS y por eso es necesario usar una cama caliente. Para mantener durante toda la impresión la pieza a una temperatura constante y que no se contraiga.

En el PLA también pasa, pero si el PLA es bueno, con la adherencia del propio material a la cama de impresión la pieza no se suele doblar. Como el PLA sea malo, ni con cama calefactada ni historias. No hay forma de mantenerlo sujeto a la base.

Aparte de esto hay otros materiales especiales que son básicamente PLA al que se añaden particulas del material que se quiere imitar: madera, bronce, piedra, etc.

Son más complicados de imprimir y además por el roce de las partículas la boquilla se puede desgastar, pero quedan chulos.

También hay otros materiales de tipo elástico, que son deformables una vez imprimidos. Creo que hay alguno que una vez imprimida la pieza se puede tallar como si fuera masilla. Muy adecuado para dar detalle a la pieza.

En este caso es necesario que la impresora tenga un extrusor directo. Las de tipo Bowden no permiten imprimir con estos materiales.

Y finalmente está el material HIPS, que una vez imprimido es soluble en agua. Ideal para impresoras con dos cabezales en los que uno de ellos usa el HIPS para imprimir material de soporte. Luego se sumerge la pieza en agua y queda limpia y sin rastro de estos soportes.

También hay otros materiales como propileno, nylon, etc., pero desconozco sin tienen alguna aplicación práctica en impresoras domésticas.

¿Qué es una "Cama Caliente"?

La cama de impresión es la base donde vamos a imprimir nuestros objetos.

Todas las impresoras de filamento tienen cama de impresión porque si no no se podría imprimir.

Otra cosa es la cama caliente o cama calefactada que puede ser un accesorio que se compra aparte o ir implementado en la propia cama de impresión, y que está compuesto por resistencias que se calientan y ayudan a mantener la temperatura de la pieza constante.

La cama caliente solo es necesaria para imprimir en ABS, por lo que no tiene nada que ver con la calidad de la impresora.

De hecho, para imprimir en PLA es más importante que la impresora esté cerrada, con la típica carcasa de metacrilato, que la cama caliente.

Un factor muy importante a la hora de imprimir es que la cama de impresión sea completamente plana y esté siempre bien nivelada. Si no está completamente horizontal, puede dar lugar a que en las zonas más alejadas del extrusor el material no se deposite correctamente y no agarre bien a la base, provocando que la pieza se despegue y llegue a arruinar el proceso completamente.

Las máquinas en kit más baratas suelen requerir de nivelados constantes a mano, mientras que las impresoras más caras tienen todo tipo de ayudas para la nivelación.

Ahora bien, lo importante es que la estructura esté bien construida y no haya que estar nivelando todo el día. Yo llevo 2 semanas imprimiendo sin tener que ajustar nada y solo lo hago de vez en cuando para verificar que está bien.

Este es uno de esos factores a tener en cuenta a la hora de decidirse por una máquina.

Otra cuestión relacionada con la cama es el agarre del material a la superficie. Como siempre hay contracción, es importante que el material tenga un buen agarre, porque en piezas grandes la tensión es proporcional y a veces se levantan las esquinas, así que hay que recurrir a métodos caseros para mejorar este agarre, como cubrir la superficie de la base con cinta de carrocero o laca del pelo.

No obstante, con un buen filamento, el PLA se suele quedar bien pegado en su sitio.
« Última modificación: Junio 06, 2017, 06:46:44 pm por nosomosnada »
Mis movidas con la impresión 3D
 
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« Respuesta #3 en: Junio 11, 2017, 02:28:06 am »
Gracias infinitas, [member=1483]LordPep[/member] y [member=1175]nosomosnada[/member], interesante información. He modificado el post inicial para incluir vuestro texto y he puesto chincheta al hilo.

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« Respuesta #4 en: Marzo 20, 2019, 10:31:58 am »
Gran aporte.
A día de hoy hay nuevas referencias o tecnicismos??

Hay algún listado de qué impresora es mejor adquirir?