Cómo arreglar el Stringing o encordado en tus impresiones en 3D
Arreglar problemas de encordado en tu impresora 3D
Las personas que se interesan por las impresoras 3D pasan por una lucha constante por ajustar la configuración de la impresora para resolver problemas y mejorar la calidad de sus impresiones. De hecho, aprender a resolver los problemas más comunes de la impresión en 3D es una de las habilidades esenciales en el arsenal de un profesional de la impresión en 3D.
Uno de estos problemas comunes se llama encordado o Stringing y es algo con lo que uno se encuentra más temprano que tarde. ¿Qué es el encordado y qué lo causa? En caso de que te pase a tí, ¿qué configuración de impresora debes ajustar para evitarlo en futuras impresiones?
¿Qué es el Encordado y por qué ocurre?
Por el nombre en sí mismo, es fácil imaginar cómo es una impresión en 3D que ha sufrido por el encordado. Es probable que hayas visto huellas con filamentos muy finos que provienen de diferentes partes de la huella. Estas hebras no deseadas son el signo revelador del encordado. Estos mechones pueden parecerse a telarañas o mechones finos de cabello, dependiendo de la gravedad del problema. En cualquier caso, una impresión en 3D en la que se haya manifestado un encordado se verá tan mal que es prácticamente inutilizable.
El encordado se produce cuando el filamento de plástico sale de la boquilla en lugares donde no debería haber ninguna impresión (por lo tanto, el otro término para encordar – «exudado»). Esto sucede a menudo cuando el cabezal de la boquilla necesita moverse de una sección de la impresión a la otra. El encordado también puede ocurrir en el centro de un hueco, dejando pequeños pilares o glóbulos de filamento que luego se conectan por medio de encordados al resto de la impresión.
¿Por qué el filamento sale de la boquilla? Esto es porque una porción del filamento ya ha sido expuesta al elemento calefactor y está esencialmente en un estado fundido dentro de la boquilla. Mientras que el extrusor no ejerce presión sobre esta porción fundida, aún puede salir de la boquilla por pura gravedad. Por esta razón, el filamento fundido sale de la boquilla a un ritmo muy lento y en cantidades muy pequeñas, dando a las «cuerdas» su aspecto característico.
¿Existen filamentos más propensos al encordado?
Todos los materiales de filamento tienen un rango prescrito de temperatura de impresión para obtener los mejores resultados. Para el PLA, este rango se encuentra en el extremo inferior del espectro de temperaturas, entre 185 y 205 °C. Otros filamentos imprimen a temperaturas mucho más altas, como el PETG (220 a 245 °C) o el Nylon (230 a 260 °C).
Debido a que las temperaturas más altas tienden a disminuir la viscosidad del plástico fundido, los filamentos que se imprimen a temperaturas más altas son típicamente más propensos a encordar. Esto no significa que un filamento como el PLA sea inmune al encordado, ya que hay varios otros factores además de la temperatura de impresión que pueden contribuir a que el encordado se convierta en un problema. En cualquier caso, los consejos que vamos a ver a continuación deben ser efectivas sin importar el tipo de material con el que esté trabajando.
¿Cuáles son las mejores maneras de evitar el encordado?
Ya que hay varios factores que pueden favorecer la aparición de encordado, también hay varias maneras de resolver este problema. Comenzamos con las soluciones más sencillas, aquellas que no requieren ajustes en la configuración de tu impresora. Con más frecuencia, tendrá que meterte de lleno y jugar con los parámetros de tu impresora.
Asegúrate de que tus filamentos estén libres de humedad
Todos los filamentos de impresión 3D son propensos a la absorción de humedad cuando se exponen al aire libre. Esta humedad puede estar presente en burbujas microscópicas dentro del filamento que se pueden expandir y reventar cuando se someten a las temperaturas de una boquilla caliente. Aunque el resultado más común de usar un filamento con alto contenido de humedad es una impresión marcada con busbujas, estas burbujas de humedad también pueden aumentar las posibilidades de encordar.
Básicamente, una burbuja de humedad puede expandirse y estallar dentro de la boquilla del extremo caliente. A medida que la burbuja se expande, ejerce presión en todas las direcciones, incluyendo la porción de filamento fundido que apenas cuelga de la boquilla. Esta presión puede ser suficiente para hacer que el filamento fundido fluya hacia la boquilla, creando el efecto de encordado.
Para evitar el encordado y una serie de otros problemas asociados con la humedad en los filamentos, es mejor almacenarlos en recipientes herméticos con unos pocos paquetes de desecante. También es posible secar los filamentos en un horno o dentro de un deshidratador de alimentos. Sólo asegúrate de usar un horno que pueda mantener una temperatura determinada, ya que lo último que querrías es sobrecalentar tu filamento y dañarlo.
Limpiar la boquilla
Después de muchas horas de imprimir usando cualquier filamento, el material del filamento tenderá a dejar un residuo delgado en la superficie interna de la boquilla. Si continúas imprimiendo con una boquilla con una capa de residuos, este residuo puede reducir la capacidad de su nuevo filamento de «agarrarse» a la boquilla. Esto significa que el filamento fundido puede fluir más libremente fuera de la boquilla, aumentando las posibilidades de encordar.
Para evitar este problema, recomendamos limpiar la boquilla después de cada sesión de impresión que dure varias horas o días. Hay varias maneras de hacerlo. Lo más fácil es cepillar la boquilla con un cepillo con alambres metálicos. También puedes utilizar un trozo de filamento para hacer el método de «tracción en frío» o desmontar la boquilla y sumergirla en acetona.
Disminuir la temperatura de impresión
Si sigues teniendo problemas de encordado después de haberte asegurado de que la boquilla está limpia y de que el filamento está lo suficientemente seco, es posible que haya llegado el momento de modificar la configuración de la impresora. Como hemos mencionado, las temperaturas de impresión más altas pueden aumentar las posibilidades de encordado. Intuitivamente, esto significa que la reducción de la temperatura de impresión debería ayudar a evitar el problema de encordado.
Al hacer esto, asegúrate de que el nuevo ajuste de temperatura sigue estando dentro del rango de temperaturas de impresión prescritas para el filamento que estás utilizando. Configurarlo mal también puede causar problemas de extrusión, que es problema con el que no te gustará pelear. También es posible que tengas que reducir la velocidad de extrusión, ya que tu filamento tardará un poco más en fundirse debido a la reducción de la temperatura.
Es mejor ajustar la temperatura de impresión a la temperatura más alta posible que no cause el encordado. Puedes intentar encontrar este punto reduciendo la temperatura de impresión en incrementos de 5 °C. También puedes realizar una impresión de prueba de calibración de temperatura.
Habilitar la retracción
Hay un arma secreta bastante fiable a la que puedes recurrir si todavía no has tenido suerte en la resolución de tus problemas de encordado. La mayoría de las impresoras 3D tienen un mecanismo de retracción que permite que algunas de las porciones del filamento sean «retiradas» del extremo de la boquilla. Esto funciona gracias a que los engranajes de la extrusora giran en la dirección opuesta, retrayendo una pequeña cantidad del filamento fuera de la boquilla.
Ahora, la retracción no tira hacia atrás de la parte del filamento que ya ha sido fundido – simplemente no hay manera de que eso suceda. Lo que hace es aliviar la presión que el filamento está experimentando desde el filamento semisólido que está directamente encima de él. En muchos casos, basta con activar la retracción para evitar el problema de encordado.
Las impresoras 3D activan el mecanismo de retracción cuando el cabezal de impresión necesita desplazarse por un espacio vacío. La mayoría de los programas de la cortadora de tienen la retracción activada de forma predeterminada, pero vale la pena confirmarla de todos modos justo antes de iniciar la impresión.
Ajustar los ajustes de retracción
Hay dos ajustes que puedes utilizar en relación con la retracción si todavía tienes problemas con el encordado: la distancia de retracción y la velocidad de retracción. Estos probablemente tengan algunos valores predeterminados incorporados, pero es posible que estos ajustes predeterminados no funcionen en todas las situaciones.
La distancia de retracción se refiere a la distancia que recorre el filamento a medida que el engranaje impulsor lo tira hacia atrás. Generalmente, una mayor distancia de retracción debería ser más efectiva para reducir el encordado. Sin embargo, establecer la distancia de retracción al máximo no es el recurso recomendado en todas las circunstancias. Después de todo, el filamento tendrá que estar disponible hasta el extremo caliente inmediatamente tan pronto como se reanude la impresión.
También es posible ajustar la velocidad de retracción, o la velocidad a la que el engranaje impulsor retira la pequeña sección de filamento. Una velocidad de retracción más rápida significa que el filamento fundido se libera de la presión adicional más rápidamente. El cabezal de impresión sólo tarda una fracción de segundo en desplazarse entre los huecos, por lo que un pequeño aumento en la velocidad de retracción debería reducir la probabilidad de que se produzca el encordado.
Al igual que con la distancia de retracción, también hay un punto al que hay que prestar atención cuando se trata de la velocidad de retracción. Un ajuste más alto puede ser ideal para evitar el encordado, pero un ajuste demasiado rápido puede provocar que tu filamento sea atrapado por el engranaje de transmisión de la extrusora. Esto puede resultar en problemas de extrusión o, lo que es peor, atascar la boquilla. Una boquilla obstruida es un problema mucho más grande y que es mejor que no te pase en medio de una impresión.
Aumentar la velocidad de desplazamiento
Muchos profesionales de la impresión en 3D consideran que la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión es el ajuste de impresora menos crítico que contribuye al encordado. Después de todo, el ajuste de la velocidad de desplazamiento no contribuye a resolver el problema si los ajustes de temperatura y retracción aún no se han optimizado. Sin embargo, alcanzar la velocidad de desplazamiento perfecta puede ser el último paso que necesitas dar para resolver completamente el problema de encordado.
La mayoría de los programas de la cortadoras ofrecen la opción de ajustar una velocidad de desplazamiento más alta para el cabezal de impresión cuando no se está imprimiendo (o cuando se está moviendo a través de los huecos, en otras palabras). Si se ajusta una velocidad de desplazamiento más rápida para el cabezal de impresión a medida que se desplaza a través de los huecos de la impresión, se reduce el tiempo en el que no se produce ninguna impresión. Esto significa que hay menos tiempo para que el filamento fundido salga de la boquilla y cree cadenas no deseadas. Un ajuste en un rango de 150 mm/s a 200 mm/s parece funcionar mejor para la mayoría de los materiales.
Al igual que con muchas configuraciones de impresora, el ajuste de la velocidad de desplazamiento al valor máximo no es la solución y puede provocar problemas mayores. Un cabezal de impresión que se desplaza demasiado rápido puede superar más fácilmente su objetivo, lo que resulta en impresiones de menor calidad. Las vibraciones adicionales debidas a la rápida velocidad de movimiento del cabezal de impresión también pueden comprometer la integridad estructural de la impresión. Recomendamos comenzar con los valores más bajos aceptables y trabajar hacia arriba en incrementos de 10 mm/s hasta obtener resultados aceptables.
Comprobación de la configuración de la impresora
Con tantos parámetros que ajustar, ¿cómo puedes saber si tu impresora tiene los ajustes perfectos antes de lanzarte a imprimir tu diseño? Después de todo, hacer pruebas y errores en diseños completos puede hacer que pierdas o desperdicies mucho filamento.
Afortunadamente, puedes descargar un diseño para cubos para calibrar de este mismo enlace. Este diseño consiste simplemente en varios cubos idénticos separados por espacios de diferentes tamaños. Este diseño es una buena prueba para determinar si tu impresora tiene los ajustes más óptimos para la temperatura de impresión, la retracción y la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión. Debido a que los cubos son tan pequeños, todo el diseño se puede imprimir en pocos minutos y utiliza una cantidad muy pequeña de filamento.
Conclusión
Los experimentados profesionales de la impresión en 3D son maestros en la resolución de problemas. No existe una única combinación de configuraciones de impresora 3D que funcione en diferentes filamentos, diseños y entornos. Por lo tanto, los profesionales de la impresión en 3D tienen que adaptarse y comprender constantemente los problemas para poder encontrar soluciones.
Al igual que con muchos problemas relacionados con la impresión en 3D, abordar un problema de encordado requiere un enfoque múltiple. La condición de tu filamento y boquilla puede causar el encordado, y estos factores son los primeros que debes tener en cuenta. Tendrás que jugar con la configuración de la impresora, y la temperatura y una buena retracción serán el punto donde deberás poner toda tu atención. Por último, puedes mejorar los ajustes ajustando la velocidad de desplazamiento del cabezal de impresión cuando se desplaza a través de los huecos.
Para ser justos, el encordado está lejos de ser uno de los problemas más complejos que se pueden encontrar en la impresión en 3D. Siempre y cuando entienda el proceso, el encordado debería ser uno de los problemas más fáciles de resolver.
