Impresión en modo vase, “V” de velocidad
El mundo de la impresión 3D ha progresado a pasos agigantados en los últimos años. Uno de los grandes beneficios de esto, es, el abaratamiento y el alcance cada vez a mayores audiencias. Dicho esto, hoy en día, es bastante factible que con un presupuesto moderado, podamos optar por una impresora de “escritorio”, lista para probar y jugar.
Si seguís con nosotros leyendo hasta acá, probablemente es porque este contexto te sea familiar. Todos hemos pasado por ahí. Esos momentos iniciales de sorpresa y admiración: “¡no puedo creer que ahora pueda hacer todo esto!”. Y si, que comience a derretirse el filamento.
Ahora, no pasa demasiado tiempo para percatarnos de una ligera incomodidad: “esto está tardando demasiado. ¿Cómo puedo hacer para que se imprima más rápido?”. Y la verdad es que, aunque, en general es un proceso lento, existen técnicas y métodos para acelerar un poco el asunto. Hoy hablaremos de uno de ellos: el modo vase (con v) o modo espiral.
¿De qué se trata?
En la forma tradicional, desde una perspectiva horizontal, las impresiones conllevan dos tipos de capas: perimetrales y relleno. La cantidad (o la densidad, en el caso del relleno) es variable, y ambas tienen un efecto directo en el tiempo total de impresión. La siguiente imagen siguiente muestra lo anterior:
Caso contrario, el modo espiral utilizará una única pared perimetral y nada más, la cual, como su nombre nos invita a suponer, construirá en una única y continua extrusión, sin pausas ni retracciones. Veamos un ejemplo en la siguiente imagen:
Siendo así, es fácil suponer que el modo espiral no es apto para todo tipo de impresión. Nuestro modelo debe ser “abarcable” en los términos previamente mencionados: que se pueda imprimir en “una sola pasada” sin necesidad de pausas, “brincos”, retracciones, u otros. El principio es simple: una vez iniciada la impresión en modo espiral, la impresora no dejará de extruir filamento en ningún momento. Irá entregando filamento continuamente hasta el final.
Un “tip” para reconocer posibles modelos candidatos para modo espiral, es que sus diseñadores, suelen entregar versiones de la pieza completamente “rellenas”, y, antes de slicear, se verán más o menos así (rellenas):
Esto porque, el diseñador sabe que, siendo este modelo destinado a imprimir en modo espiral, será el slicer (Cura, PrusaSlicer, etc) el que se encargará de crear la única pared perimetral, ésta definida y limitada por el diámetro de la boquilla a usar.
Ventajas
¿Recuerdan cuando, al inicio, dijimos que ésta era una técnica para imprimir más rápido? Pues claro, vamos a imprimir una única pared perimetral, sin traslados ni retracciones. Consecuentemente será una impresión bastante veloz.
Usemos un ejemplo para demostrarlo en números: he aquí un modelo creado por 3ddedd para almacenar lapiceros. El diseñador, muy amable e inteligentemente, proporciona diferentes versiones del mismo modelo: uno para imprimir en modo espiral, y otro para imprimir de manera tradicional, asumiendo una boquilla de 0.4mm, con una pared de 0.8mm. Esto, con una matemática sencilla, nos dice que el modelo impreso de la manera tradicional, requerirá dos paredes perimetrales (2 x 0.4 = 0.8). Veamos los tiempos de impresión proyectados por Cura y la cantidad de material a utilizar:
Modo tradicional - 3:51 horas, 33g de material
Modo espiral - 1:59 horas, 16g de material
Verdaderamente el modo espiral representa una excelente opción para obtener impresiones mucho más rápidas. Claro, siempre y cuando el modelo en cuestión sea amigable al modo espiral, como ya mencionamos previamente. Esto es súper importante.
Desventajas (o consideraciones)
Al utilizar una única pared perimetral, la rigidez de nuestras impresiones podría ser cuestionable. Dicha pared perimetral, tendrá el mismo grosor que el diámetro de nuestra boquilla. Dicho esto, por ejemplo, si usamos una boquilla de 0.4mm, nuestra única pared perimetral tendrá también 0.4mm de grosor, lo cual, siendo honestos, es bastante poco.
Es por esto que de nuevo, debemos ser cuidadosos al elegir cuáles piezas vamos a imprimir en modo espiral y cuál será su uso final.
Notemos en la siguiente imagen la facilidad con la que podemos flexionar este modelo impreso con boquilla de 0.4mm (y por lo tanto, pared perimetral de 0.4mm):
¿Cómo mejorar la rigidez?
Pues la solución a este inconveniente es bastante sencilla: usar boquillas de mayor diámetro. Un mayor diámetro nos dará, como consecuencia lógica, paredes perimetrales también más gruesas, y por ende, modelos más robustos.
Importantísimo mencionar que, boquillas de mayor diámetro, nos abrirán las puertas a usar alturas de capas también mayores, lo cual, nos producirá tiempos de impresión aún menores (¡al final ese el objetivo inicial de este texto!). Claro, el precio de esta nueva velocidad será una menor resolución de nuestras impresiones, porque las capas serían más notorias.
Veamos ahora otro ejemplo utilizando una boquilla de 0.8mm (cuya pared será también de 0.8mm, el doble con respecto al primer ejemplo) y altura de capa de 0.5mm. Primero veamos la proyección de Cura:
Ahora veamos el modelo impreso y cómo se comporta al ser sometido a fuerza:
Este segundo modelo es bastante más rígido, pero, por otro lado, sus líneas son bastante más notorias.
Hagamos una última comparación del espesor de nuestra capa perimetral:
¿Hasta dónde se puede llegar en cuanto a diámetros de boquillas?
Teóricamente, si nuestra impresora usa un heat block “estándar”, tipo V6 (como los de Ender 3), o los que vienen de caja en casi todas las impresoras populares, no es recomendable usar boquillas de más de 0.8mm de diámetro. Esto porque, de aquí en adelante, la cantidad de filamento por derretir y entregar podría ser mucha para la capacidad de estos heat blocks. Podemos decir que son muy pequeños para manejar esa cantidad de filamento, y, al considerarse pequeños, también es corto el margen de tiempo que el filamento tardará atravesandolos, por lo que, es posible que no dé tiempo de que el filamento se funda correctamente antes de ser entregado en la impresión.
Es por esto que, si deseas usar boquillas de 1.0 mm, 1.2 mm, etc, te recomendamos modificar tu impresora para usar heat blocks de mayor tamaño y mayor capacidad, por ejemplo, el Volcano de E3D, entre otros. Veamos la diferencia de tamaño entre un V6 (izquierda) y un Volcano (derecha), ambos de E3D:
Consejos finales
En términos generales, cuando se trata de imprimir en modo espiral, aplican varios principios:
Subir un poco la temperatura: especialmente si estás usando boquillas mayores de 0.4mm, ya que, estás entregando más material más rápidamente, por lo que, vas a necesitar derretirlo más rápido también.
Usar rangos altos de enfriamiento: dado que es una única capa perimetral “sosteniendo la capa que sigue”, es importante que el filamento se enfríe y se solidifique rápido. Para esto asegurate de que la velocidad del ventilador esté al 100%.
Imprimir un poco más lento: ¡Ja! Algunos podrán decir: ¿no es cierto que el motivo de todo este texto era discutir una alternativa para imprimir más rápido? Cierto, sin embargo, de nuevo, regidos por el principio de que probablemente estemos entregando más material en lapsos de tiempo cortos, necesitamos que éste se asiente bien. De igual manera, aunque bajés un poco la velocidad de impresión como tal, la ganancia final en cuanto a tiempo gracias al modo espiral, siempre será notoria y beneficiosa.
Revisar que los modelos sean amigables con el modo espiral antes de imprimir: siempre revisa la prevista en tu slicer de preferencia, ya sea Cura, PrusaSlicer, etc. Es importante verificar que nuestro modelo y nuestras configuraciones sean las adecuadas.
Autor:
Diego García Segura
Software Engineer y maker
@elninjagaiden