La fabricación aditiva ofrece una gran libertad de diseño, pero a veces esta ventaja puede verse comprometida si la impresora 3D no está bien configurada o si no se ha optimizado la fase de diseño y modelado.
Evita el temible “pie de elefante”
Esto puede dar lugar a varios problemas de impresión 3D, como el encordado, el warping o el efecto ghosting. Uno de los errores más comunes es el llamado “pie de elefante”, que se produce cuando la primera capa es más ancha de lo que debería, creando una forma similar a la pata de un elefante.
El pie de elefante es un problema particular en la impresión 3D FDM, ya que la boquilla de impresión está demasiado cerca de la placa base durante el proceso, lo que crea un efecto de “baby stepping” o “z-stepping”.
Esto hace que la boquilla presione sobre la primera capa durante el proceso de extrusión, estirándola y afectando directamente su adhesión a la placa. La aparición del pie de elefante durante la impresión 3D puede reducir significativamente las tolerancias de fabricación y la precisión dimensional general de la pieza final.
Aunque es posible mejorar el defecto mediante el postratamiento, el pie de elefante seguirá siendo perceptible en muchos filamentos, lo que compromete el aspecto general de la pieza. Por lo tanto, es importante conocer las causas de este problema y cómo evitarlo para obtener piezas de alta calidad y precisión dimensional.
Para evitar el pie de elefante en la impresión 3D, es importante seguir algunos consejos prácticos. En primer lugar, debemos asegurarnos de que la placa de impresión esté correctamente alineada y que la distancia entre la boquilla y la placa sea adecuada.
Esto se puede lograr mediante la calibración manual, utilizando una fina capa de papel o una fina pieza de metal. Al desplazar el soporte elegido entre la boquilla y la bandeja de impresión, se debe alcanzar la distancia correcta justo antes de encontrar resistencia.
Calibración y alineación de la boquilla
Para comprobar la calibración, se puede realizar una impresión de prueba de la primera capa. El aspecto de esta primera capa indicará si la calibración es correcta. En la prueba de la primera capa, existen tres escenarios posibles: la boquilla está demasiado alta, demasiado baja o ajustada correctamente. Si la boquilla está demasiado alta, aparecerán huecos en la capa.
Si la altura es demasiado baja, aparecerán surcos en la capa impresa debido a la boquilla de impresión. En ambos casos, será necesaria una nueva calibración. Si la alineación es correcta, se obtendrá un resultado de impresión suave y uniforme, como se muestra en la imagen siguiente:
Temperaturas del extrusor y de la bandeja
Para evitar problemas de impresión, es importante asegurarse de que las temperaturas de la bandeja y del extrusor sean las recomendadas por el fabricante. De lo contrario, pueden producirse diversos problemas de impresión. Si después de seguir los pasos anteriores no se obtiene el resultado deseado, se puede intentar solucionar el problema de forma indirecta.
Un buen método para solucionar el problema del pie de elefante es utilizando el rafting durante el proceso de impresión. El rafting implica imprimir varias capas de material antes de comenzar el proceso de impresión real de la pieza.
De esta manera, el objeto final se imprimirá en una especie de balsa que deberá retirarse en la fase de post-procesamiento. Como la balsa actúa como amortiguador entre la primera capa y la placa de impresión, el pie de elefante se formará en la propia balsa y no en la pieza final. Este método puede ser muy efectivo para evitar el pie de elefante y obtener piezas de alta calidad.
El modelado 3D puede ayudar a evitar el pie de elefante en la fase de postratamiento. Aplicando manualmente un pequeño bisel de 45° al borde inferior del modelo, se limita la aparición del pie de elefante en la pieza final. Esto se debe a que el defecto se forma en el espacio libre creado por el modelado 3D.
También se puede resolver mediante software
Además, existen programas específicos que se han desarrollado para resolver este problema. Por ejemplo, el software PrusaSlicer tiene un parámetro llamado “Elephant’s Foot Compensation” que se encuentra en los modos avanzado y experto de PrusaSlicer, en los ajustes de impresión.
Con este ajuste, la primera capa se modela menos ancha que las otras capas, lo que tiene en cuenta el pie de elefante y no interfiere en el aspecto general de la pieza. Aunque el modelo 3D puede parecer distorsionado en la vista previa, se imprimirá como se desea.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que este ajuste puede dar como resultado una unión más débil entre el borde y el propio modelo. Si no se crea ninguna unión durante el proceso de impresión, significa que el programa está ajustado demasiado alto.
Herramientas para posprocesamiento
Otra herramienta popular para ajustar la parte de diseño es Cura, que permite parametrizar la expansión horizontal, es decir, los ejes X e Y del modelo. Un valor negativo se utiliza para contrarrestar la expansión del material, algo común para plásticos como ABS o nylon.
Como esta guía trata el problema de una primera capa aplastada y por tanto más ancha, necesitarás un valor positivo en el ajuste. El principio de este método es el mismo que para la aplicación de la solución Prusa. Por lo tanto, puedes elegir el programa de impresión 3D que prefieras según tus necesidades.
Por último, si no se ha podido evitar el efecto pie de elefante durante la impresión, se puede eliminar en el posprocesamiento. Las soluciones presentadas con la ayuda del modelado 3D pueden minimizar el aplastamiento en los ejes X e Y, pero no resuelven el problema en el eje Z.
Si esta última dimensión resulta compleja, se puede eliminar el defecto de fabricación en el post-procesado utilizando una herramienta de desbarbado para pelar el material sobrante como ya te habíamos informado con anterioridad.
