Soportes de impresión 3D.
Introducción
La impresión 3D puede ayudarlo a lograr modelos bastante impresionantes. Pero imprimir su parte tan bien como aparece en su diseño puede implicar pasos intermedios. Los soportes de impresión 3D, por ejemplo, son una de las primeras cosas que debe tener en cuenta en función de la tecnología de fabricación aditiva que utilice y la complejidad de su diseño.
Hacer soportes de impresión 3D adaptados trae algunas dudas. Como cuándo se necesitan, cómo elegir entre los diferentes tipos de soportes, cómo quitarlos y por supuesto, cuáles son las desventajas de usar soportes. En este artículo, abordaremos estas preguntas y le brindaremos algunos consejos para ayudarlo a usar los soportes de manera eficiente.
Soportes de impresión: ¿Cuándo utilizarlos?
Para resolver esa pregunta, primero necesita saber qué tecnología de impresión 3D va a utilizar. Si aún no se ha decidido, tenga en cuenta que la forma en que funcionan las impresoras 3D plantea diferentes limitaciones técnicas.
Las impresoras FDM , por ejemplo, funcionan extruyendo capas de filamentos sucesivamente. En otras palabras, si su pieza incluye un voladizo que no es mantenido por ninguna superficie debajo, su impresión 3D fallará. Este tipo de problemas es una de las principales razones por las que los soportes son muy útiles para las impresiones FDM .
Si está utilizando tecnologías de sinterización selectiva por láser o fusión por chorro, por otro lado, el polvo con el que se va a imprimir su pieza rodeará la impresión y actuará como soporte. En otras palabras, nunca tendrá que preocuparse por los soportes si opta por las tecnologías SLS o Jet Fusión. Si está buscando tecnologías más avanzadas, los soportes que se pueden usar en procesos como la impresión de metales generalmente no afectarán la calidad de la impresión.
La complejidad de su pieza es el segundo criterio que determinará si necesitará o no soportes. Primero, si su diseño contiene voladizos, debe averiguar su inclinación. Si sus voladizos no se inclinan más de 45°, la mayoría de las impresoras FDM podrán imprimirlos correctamente. Si los ángulos exceden este valor, por otro lado, es posible que deba usar soportes o es probable que sus voladizos se comben.
También es posible que desee considerar el uso de soportes de impresión 3D si una parte de su diseño cierra una brecha entre dos elementos. Básicamente, si la longitud de su puente no supera los 5 mm, no necesitará ninguna estructura de soporte para llenar el espacio.
¿Cuáles son los diferentes tipos de soportes de impresión 3D?
La tecnología de impresión 3D que haya elegido lo orientará hacia diferentes tipos de soporte. Para las impresoras FDM, por ejemplo, los soportes más utilizados son los tipos de celosía y árbol.
El primer tipo se puede usar para construir columnas y mantener partes firmes, lo cual es efectivo con voladizos empinados. Estas estructuras reticulares son las más extendidas gracias a lo rápido que se pueden generar y a su compatibilidad con la mayoría de las impresiones 3D.
Los soportes tipo árbol comienzan con troncos y evolucionan en ramas delgadas a medida que llegan al modelo. Lo que parece ser útil si se necesita apoyar partes de manera selectiva. Podría considerar usar este tipo de soporte si su diseño contiene muchos voladizos pero no demasiado verticales.
Si puede confiar en una impresora de dos cabezales de extrusión, puede optar por un soporte soluble. Los materiales solubles como el limoneno pueden cargarse en una extrusora y aplicarse junto con su material de impresión. Si está de acuerdo con invertir en soportes más caros, los solubles le permitirán lavarlos sumergiéndolos en agua. El uso de soportes solubles es la mejor manera de mantener un buen acabado superficial sin agregar pasos adicionales a su procesamiento posterior. Sin embargo, debido a que el material de soporte soluble y los materiales de impresión 3D no se pueden extruir juntos, las impresoras 3D con un solo cabezal de impresión no pueden realizar dicho proceso. Además, como sugiere este último tipo de soporte, la facilidad para quitar los soportes es un criterio importante a tener en cuenta a la hora de elegir uno.
Quitar los soportes de impresión 3D
Acabamos de ver que los soportes reticulares, arbóreos y solubles tienen propiedades diferentes. Además de eso, su facilidad de eliminación no es igual. Tenga en cuenta que cuanto más su modelo esté en contacto con los soportes, es más probable que su eliminación resulte en marcas parciales o roturas. Se supone, por ejemplo, que las estructuras de celosía soportan completamente las superficies, lo que las hace difíciles de quitar sin afectar la calidad de la superficie.
Los soportes de tipo árbol, si se usan con prudencia para soportar solo áreas clave de sus piezas. Se traducirán en menos contactos con su impresión y facilitarán su eliminación.
Una vez que finaliza el proceso de impresión, el siguiente paso es quitar los soportes. El uso de alicates es una buena opción si desea agarrar, torcer y sacar los soportes de su parte. Si el soporte que desea quitar es accesible y lo suficientemente grande, puede comenzar suavemente con los dedos. Dependiendo de cuánto le importe el aspecto visual de su pieza y cuántas marcas hayan dejado sus soportes, es posible que deba lijar las áreas en contacto con los soportes para obtener un mejor acabado superficial.
Las desventajas de usar soportes de impresión 3D
El uso de soportes implica bastantes limitaciones y eliminarlos, como hemos visto, definitivamente forma parte de la lista. Otro inconveniente manifiesto del uso de soportes es el aumento del tiempo de entrega.
Según el tipo de soporte que desee utilizar, su tamaño y complejidad, la impresión de los propios soportes aumentará su tiempo total de producción. Los soportes en forma de árbol pueden, en ese sentido, ser bastante exigentes para su impresora. Además, los pasos de procesamiento posterior que hemos mencionado anteriormente deben tenerse en cuenta aquí, ya que quitar los soportes de sus piezas y limpiarlos puede volverse tedioso.
El principal inconveniente que naturalmente viene a continuación es el costo de usar soportes, ya que la cantidad de material necesario puede aumentar. Si los voladizos empinados representan una gran parte de su diseño y necesita usar estructuras de celosía para soportarlos, la mitad de su material posiblemente puede caer en la creación de sus soportes.
Afortunadamente, hay varias formas en las que uno puede confiar para mitigar los impactos que sus soportes pueden tener en su diseño y en su billetera.
¿Cómo evitar el uso de soportes?
Si desea optimizar la integración de sus soportes, existen múltiples opciones que las cortadoras 3D y su impresora 3D pueden ofrecerle.
Al imprimir soportes para sus impresiones 3D, su objetivo debe ser equilibrar la densidad y el grosor de sus soportes con la velocidad de enfriamiento. En pocas palabras, cuanto más expuestos estén sus soportes a altas temperaturas (y cuanto más tarden en enfriarse), más se pegarán a su pieza. Por lo tanto, cuanto más fríos permanezcan, más fácil será quitar los soportes de impresión 3D.
Además de tener enfriadores eficientes, la densidad de sus soportes afectará su temperatura. Reducir la cantidad de materia dentro de los soportes los ayudará a liberar calor. Si su voladizo es largo, pesado o especialmente empinado, es posible que deba hacer que sus soportes sean densos para evitar que su parte se hunda. Pero tenga en cuenta que cuanto más densos y gruesos sean sus soportes, mayor será el riesgo de daños al retirar los soportes.
Estas son partes de las opciones de generación de soporte que los cortadores 3D pueden ayudarlo a modificar. Pero antes de cambiar eso, hay un par de formas en que puede optimizar sus estructuras de soporte de impresión 3D en su diseño.
En primer lugar, debe averiguar qué orientación es la más consistente en términos de generación de apoyo. Si echas un vistazo a los dos puentes, notarás una diferencia: el segundo está invertido, por supuesto, pero a diferencia del otro, no necesita ningún soporte.
Si ya ha tratado de jugar con la orientación de su parte pero cree que aún requiere demasiados soportes, es posible que pueda modificar sus voladizos. Por ejemplo, sus ángulos son un poco demasiado redondos y se inclinan más de 45 °, vea si puede reemplazarlos usando un solo ángulo menos pronunciado en su diseño. Otra opción que quizás quieras probar es separar tu diseño en dos modelos separados. Optar por esta solución definitivamente lo ayudará a ahorrar en materiales de soporte, pero a cambio, tendrá que descubrir cómo volver a ensamblar sus piezas .
Hemos cubierto todos los puntos clave que necesita saber sobre la impresión 3D con soportes o no. Recuerde también que otra forma de deshacerse de los problemas de soporte es cambiar a una tecnología de impresión que no los necesite. Las impresoras 3D de sinterización selectiva por láser podrían ayudarlo a lograr impresiones 3D de alta geometría sin tener que lidiar con las desventajas de los soportes de impresión 3D.
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