Defectos en piezas fabricadas por impresión 3D FFF: causas y soluciones (II)

Hoy continuamos con algunos ejemplos de defectos en piezas fabricadas con impresión 3D.

Lo que queremos conseguir a través de este conjunto de entregas, es que tengáis a vuestra disposición un abanico de posibilidades de posibles fallos, pasa así detectar fácilmente el error en caso de que aparezca, qué factores lo producen, y cómo conseguir solucionarlo.

Tras haber desarrollado en nuestra anterior entrega los problemas por deformación, hoy trataremos algunos ejemplos que hemos clasificado como “problemas de capa”.

Dentro de este tipo de defectos, nos centraremos en desarrollar dos categorías más habituales en la impresión 3D FFF:

• Delaminación
• Hendidura de capas

DELAMINACIÓN

¿Qué ha pasado?

Se producen grietas en las piezas por separación de las capas impresas.

Pieza con delaminación entre capas

¿Por qué ha pasado?

La delaminación es un problema complejo y difícil de tratar en muchas ocasiones debido a que, por lo general, no surge de un único motivo, sino que son varios los factores que están entrando en juego.

Se puede producir por varias causas:

• Mala adherencia entre las capas.
• Tensiones internas debidas a las geometrías de las piezas que tiran de las esquinas.
• Coeficientes de dilatación térmica de los materiales utilizados.
• Entornos de impresión fríos.
• Parámetros de impresión seleccionados, que pueden no ser los más adecuados para cierta pieza y/o material. Entre ellos destacan la temperatura y velocidad de extrusión, los perímetros y el relleno, y la altura de capa.

¿Cómo solucionarlo?

Utilizar un material alternativo con menor coeficiente de dilatación térmica, que genere menos tensiones internas en el enfriado. Por ejemplo, el PLA.

Realizar las impresiones con unas condiciones de entorno adecuadas, a una temperatura ambiente que no sea muy baja para conseguir un enfriado más gradual.

Sin embargo, no existe una solución universal para eliminar por completo la delaminación en ciertas piezas imprimidas con ciertos plásticos, aunque sí podemos observar una serie de directrices generales a la hora de laminar la pieza y configurar la impresión que pueden ayudar a reducir su aparición:

• Aumentar la temperatura de extrusión o disminuir la velocidad para facilitar la adherencia entre capas.
• Bajar el porcentaje de relleno para disminuir las tensiones internas de la pieza.
• Aumentar los perímetros para conseguir una mejor adherencia en la parte externa de la pieza, por la cual comienza la delaminación. Aunque si se aumenta demasiado este número el efecto será opuesto, puesto que habrá más material y por tanto más tensiones internas.
• Disminuir la altura de capa, que genera una mayor adherencia al encontrarse la boquilla más cerca de la capa anterior.

HENDIDURA DE CAPAS

¿Qué ha pasado?

Se observan huecos horizontales en las paredes. Algunos perímetros faltan, no se han depositado correctamente.

Pieza impresa con hendidura de capas

¿Por qué ha pasado?

Las causas más frecuentes son:

• El filamento de plástico está poco o mal apretado en el extrusor y no se transmite bien el movimiento del motor del extrusor al filamento de plástico.
• Temperatura demasiado baja. Si el hot-end se encuentra a una temperatura menor a la necesaria, es posible que no de tiempo al plástico a ser fundido a la suficiente velocidad, y algún perímetro o línea no se extruya con normalidad.
• Velocidad excesiva. Por el mismo motivo, una velocidad muy rápida puede no permitir fundir el plástico a suficiente velocidad. Por esa razón al aumentar la velocidad de impresión  es una buena norma general el subir la temperatura ligeramente.

¿Cómo solucionarlo?

• Correcto apretado de los tornillos del apretador del filamento. Los dos tornillos del extrusor permiten empujar, mediante el rodamiento incrustado en la pieza, el filamento contra el tornillo moleteado. Esto permite a dicho tornillo arrastrar el filamento hacia el hot-end y poder imprimir.
• Comprobar la temperatura óptima de extrusión según el plástico utilizado y/o aumentarla ligeramente, si sigue ocurriendo el problema.
• Imprimir a una velocidad más baja. Se depositará más lentamente el material y se evita que no pueda fundirse a suficiente velocidad.