Tutorial de iniciación a la impresión 3D

[JJNiko]

No hay fotos, pero si espero a hacerlas no voy a publicar esto nunca... Ya si eso las iré poniendo en los próximos 50 años.

Lo primero, perdón por el retraso, pero voy a echar la culpa de ello a Ferasencio por pedir cosas tan raras como la impresión 3D en el Neolítico… Por eso voy a definir yo mismo cada capítulo. Podéis comentar en el tema de Ferasencio


Empezamos con LO MÁS DIFÍCIL, CON DIFERENCIA, DE LA IMPRESIÓN 3D: LA ELECCIÓN DE LA MÁQUINA.



CAPÍTULO 1.- ELECCIÓN DE LA IMPRESORA

Hay una inmensa variedad de impresoras 3D en el mercado, lo que repercute en su bajada de precio debido a la competencia entre marcas y que nos beneficia a los consumidores. Sin entrar en detalles ni comparativas, de las que hay montones en youtube, lo que hay que valorar es qué vamos a imprimir con ella y, desde luego, cuanto podemos/queremos gastarnos, que al final va a ser muy probablemente lo que incline la balanza hacia uno u otro lado. También hay que tener en cuenta DONDE vamos a colocar la impresora. Estas máquinas HACEN RUIDO, A VECES MUCHO RUIDO, y si la ponemos al lado de la tele es probable que “la máquina de reñir” nos prohíba usarla cuando ella ve el “Sálvame” o su serie favorita (lo que viene siendo toda la tarde). El ruido proviene no solo de los cuatro o cinco motores que tienen, sino también de los varios ventiladores. Hablaremos de todos ellos más adelante.

También hay que tener en consideración el tipo de plástico con el que vamos a imprimir normalmente, ya que hay muchas variedades de plástico y no todas las impresoras pueden usarlos todos. También habrá un capítulo sobre el filamento.
Mis recomendaciones a la hora de elegir máquina:

1º Que admita cualquier rollo de filamento normal. Algunas marcas como Da Vinci venden sus propios rollos dentro de un cartucho exclusivo y eso solo sirve para tener que comprarlo a la marca a un precio cercano AL DOBLE de un rollo normal, o incluso más caro si el rollo/cartucho pesa 500 gramos en lugar de los 750-800-1000 de los rollos genéricos.

2º Que permita al menos la impresión con ABS y PLA, los dos tipos de plástico más populares. Opcional la impresión con filamentos elásticos, que sirven para imprimir carcasas para móviles, juntas para cajas herméticas y cosas similares. Para “lo nuestro” no lo veo necesario.

3º Si vas a imprimir con ABS es imprescindible que la impresora tenga lo que se conoce como “cama caliente”, capaz de llegar a los 100 grados, y recomendable que sea cerrada (parecida a un microondas) para evitar corrientes de aire que afecten a la pieza. Si la última capa impresa se enfría demasiado rápido no se adherirá bien a la capa superior y la pieza terminará por desgajarse por ahí. Para imprimir con PLA ni la cama caliente ni la impresora cerrada son necesarios.

4º Si por falta de espacio en casa vas a imprimir en el salón o una sala compartida de casa, interesa una impresora cerrada que te garantice un nivel bajo de ruido. Algunas impresoras cerradas siguen siendo muy ruidosas por lo que conviene saber las opiniones de gente que haya probado ese modelo, por ejemplo en youtube.

5ª Para imprimir piezas grandes, interesa una máquina de “gran formato”. Las impresoras suelen tener una zona de impresión de unos 20x20x20 cms, más que suficiente para piezas exin normales. Pero no caben arcos muy grandes o algunos tejados que he diseñado. Una de 30x30x30 cms da margen para imprimir piezas mucho más grandes, pero armarse de paciencia…

6º Hay máquinas que vienen con “memoria” y son capaces de recuperar una impresión después de un corte de suministro eléctrico. Esto es interesante en todos los casos, sobre todo si vas a imprimir piezas grandes que tardan varias horas (imagina que después de estar imprimiendo durante 7 horas y, faltando unos pocos minutos, se va la luz… Te queda una cara para hacer un selfi viral), pero es necesario en zonas donde los cortes de luz son habituales.

7º Si no te consideras un manitas, te interesa una impresora que venga totalmente montada o que solo necesite poner dos tornillos y unos cables diferenciados por colores. Si te atreves y compras una que venga hasta el último tornillo suelto tardarás unos días en poder probarla, pero aprenderás qué tocar en caso de avería. Y la satisfacción al ver que imprime bien es muuuucho mayor.


Lo que no recomiendo de ningún modo es comprar una de esas máquinas “infantiles”, diseñadas para que los niños impriman piezas diminutas en el colegio. Caca, nene. No son baratas y en cuanto pierdas el miedo a la impresión 3D (lo que viene siendo imprimir un par de piezas o tres) ya no te valdrá para casi nada. Tampoco recomiendo una demasiado barata (y mala) con la idea errónea de comprar otra mejor más adelante “cuando ya sepas imprimir”, ni las que cuestan más de mil euros. Una entre 150 y 400 euros es suficiente desde mi punto de vista. Y por si os interesa, me gusta la Anycubic 4pro max v 2.0 que puedes ver aquí:.

Las impresoras de resina tampoco entran en mi lista de favoritas. Quizás la máquina no sea excesivamente cara, pero los botes de resina sí lo son. Este tipo de impresoras está muy bien para imprimir figuras con mucha resolución pero para las piezas normales de exin no se necesita tanto detalle, y lo que no me gusta de la resina es que es pringosa y después de imprimir hay que procesar la pieza para que cure la resina y no ensucie todo.

En resumen, la elección de una máquina queda así: Impresora de filamento, con cama caliente de al menos 20x20x20 de volumen de trabajo, preferiblemente cerrada y que recupere la impresión después de un corte de corriente eléctrica. Otras especificaciones son opcionales.

[JJNiko]

CAPÍTULO 2.- PARTES DE UNA IMPRESORA 3D

Básicamente, una impresora 3D es una plataforma plana (la cama) de forma cuadrada o rectangular sobre la que se mueve el extrusor en los ejes X (de izquierda a derecha), Y (de delante a atrás) y Z (de arriba a abajo) para ir depositando el plástico fundido. Según el tipo de impresora, puede ser la propia cama la que se mueva de delante a atrás o suba y baje. En cada uno de estos ejes hay al menos un motor, dos en el eje Z de algunas impresoras, y otro motor más que tira del filamento y lo empuja hacia la boquilla extrusora.

La boquilla extrusora o nozzle es una pieza metálica con un agujero central cuya función es la de derretir el plástico (alcanza temperaturas de hasta 260º según el tipo de plástico que usamos, por lo que es peligroso tocarlo) y depositar el plástico fundido sobre la cama (primera capa) o la capa anterior de la pieza. El agujero de esta pieza influye directamente en la resolución de la impresión de la pieza, ya que cuanto más fino es, más detalles es capaz de reproducir. El diámetro que suelen tener es de 0.4 mm y para tener más resolución (0.3, 0.2) hay que cambiar la boquilla por otra con esa medida, por eso no es la mejor opción para aumentar la resolución. Por otra parte, cuanto más fino es el agujero es más probable que sufra atascos. Con un uso normal es difícil atascar una boquilla de 0.4 mm.

La placa base y el panel de control. Por supuesto tenía que haber algo que maneje y controle a esos 4 o 5 motores y otros tantos ventiladores. La placa base es una placa de circuitos electrónicos conectada directamente a cada uno de los motores y ventiladores dándoles las órdenes necesarias para que realicen los movimientos programados. Se encarga de llevar la punta de la boquilla extrusora al punto exacto y hacer que deposite la cantidad precisa de material. La placa base y el panel de control también están conectadas entre sí ya que a través de la pantalla (táctil en los modelos más recientes, en caso contrario tiene una rueda-pulsador para desplazarnos y seleccionar los menús) podemos hacer algunas operaciones de mantenimiento e iniciar, pausar o cancelar una impresión. En una de estas dos partes hay una conexión USB al pc y un lector de tarjetas SD con las que cargamos los archivos .gcode para imprimir. Este lector nos permite independizar la impresora de nuestro ordenador, con lo que si imprimimos durante la noche podemos apagarlo y ahorrar en electricidad. No es necesario conectar el cable USB al pc para cargar e imprimir una pieza, operación mucho más cómoda a través de la tarjeta SD (gracias a las cámaras de fotos digitales todos los ordenadores recientes tienen lector de tarjetas SD). Su uso queda más para instalar nuevo software de la placa. Ni me preguntéis por estos líos...

Los ventiladores se encargan de refrigerar algunas partes de la máquina. Hay uno que funciona sin interrupción para enfriar la placa de circuitos y otro en la fuente de alimentación. Otro enfría la boquilla extrusora de forma intermitente, ayudando a mantener estable la temperatura de la misma. Y es conveniente poner otro, si no venía de serie con la máquina, que enfríe el plástico depositado para evitar que chorree y se deshaga la pieza, sobre todo a la hora de imprimir voladizos o cierres de huecos. Este ventilador, conocido como “ventilador de capa”, necesita una boquilla que dirija el aire a la punta del extrusor. En Thingiverse hay boquillas para casi todos los modelos de impresora, pero conviene ver alguna comparativa antes de decidir por una u otra en caso de que existan varios modelos, o simplemente coger la que use un ventilador en lugar de dos…

La fuente de alimentación consta de un transformador- convertidor de 220 v. de corriente alterna a los diferentes voltajes en c.a. y c.c. que necesita cada parte de la impresora. Dispone de un ventilador, un enchufe a la red de 220 v. y de un interruptor.
Hay impresoras que tienen la fuente de alimentación en una caja junto con el panel de control, en otras todo esto va integrado en una caja grande situada debajo de la cama, y hay muchas configuraciones distintas según cada modelo, pero básicamente todas las impresoras tienen los mismos componentes.

[JJNiko]

CAPÍTULO 3.- MONTAJE DE LA IMPRESORA Y PUESTA A PUNTO.

Como ya comentaba más arriba, cada impresora viene de una manera. Las hay totalmente montadas, en las que solo es necesario retirar algunas piezas de corcho blanco o similar y algún anclaje como una brida o tornillo, que inmovilizan las partes móviles de la máquina durante el transporte. En este tipo de impresoras viene un folleto en color donde se detallan las partes que hay que retirar y apenas tardaremos unos minutos en tener la máquina lista para cargar un archivo .gcode. Parecido es el caso de aquellas máquinas que vienen en dos piezas, la inferior tiene una caja que contiene la fuente de alimentación, la placa base y el panel de control y sobre ella está la cama. Otra pieza es un arco que tiene los ejes X y Z, un par de tornillos para sujetarlo a la pieza anterior, que no permite equivocarse y montarlo al revés, y unos conectores diferenciados por colores para control de los motores y el extrusor. No tiene más.

En el caso de, por ejemplo, la Tevo Tarántula, venía una caja con hasta el último tornillo y engranaje sueltos en bolsitas numeradas, un larguísimo manual lleno de gráficos para todo el proceso, y algunas lagunas que tuve que ir sorteando con tutoriales de montaje de youtube. Al final, las cuatro horas que decían que se tardaba en montar fueron cinco días. Pero la monté.

Sea cual sea el formato en que nos llegue la máquina, una vez montada hay que calibrarla. Esto es para que la punta de la boquilla extrusora quede a la misma altura de cualquier punto de la cama. Para ello solo se necesita un trozo de papel (un pedazo de un folio o la factura del Mercadona), y el proceso consiste en poner la boquilla sobre una de las esquinas de la cama y pasar el papel entre el extrusor y la cama. El papel debe pasar sin problemas, pero tenemos que notar que roza con la boquilla. El ajuste se hace girando en un sentido u otro la rueda que hay debajo de la cama en esa esquina. Una vez conseguido en una esquina pasamos a la de detrás, o la del otro lado, y hacemos la misma operación. Repetimos el proceso en las cuatro esquinas y terminamos en el centro. Y después, si hemos girado alguna de las cuatro ruedas que hay en las esquinas, repetimos todo el proceso. Nivelar las cuatro esquinas y luego el centro.

Terminado esto, tenemos la impresora lista para cargar un archivo .gcode y dejarnos con la boca abierta y la salivilla colgando por un lado viendo como trabaja.

[JJNiko]

CAPÍTULO 4.- ELECCIÓN Y COLOCACIÓN DEL FILAMENTO.

Las impresoras domésticas trabajan con filamento de 1.75 mm de diámetro. ES LO PRIMERO QUE HAY QUE MIRAR A LA HORA DE COMPRAR FILAMENTO POR INTERNET. Hay máquinas que usan hilo de 3 mm y podemos comprar un rollo de esos por error. Va a ser dinero tirado.

Para colocarlo solo hay que buscar el orificio de entrada y meter la punta del filamento. Si dispone de una leva, una palanca de ajuste, la apretamos con una mano y ponemos el hilo con la otra, hasta que haga tope en el extrusor. Podemos ver como avanza el filamento dentro del tubo blanco de teflón. Una vez ajustado soltamos la palanca de retén y ya se encarga el motor del extrusor de tirar o empujar de él, según necesite soltar plástico fundido.

Hay máquinas que disponen de un ganchito o una barra para colgar el rollo de hilo. Si no lo tiene hay muchos diseños de soportes en Thingiverse (soporte para filamento). Lo que interesa es que el rollo pueda girar sin resistencia para no forzar el motor que tira del hilo y al mismo tiempo para que a la pieza le llegue suficiente material.

Y esto no tiene más misterio: Elección correcta del diámetro del hilo y colocación del rollo en la máquina y en un soporte.


En cuanto al color del filamento hay dos opciones:
Una consiste en comprar rollos de los colores que vayas a utilizar, con lo que puedes llegar a tener una buena colección de rollos en casa si le das al west: blanco, rojo, naranja, marrón... No he encontrado todavía el color verde caqui de west . Otra solución es comprar un color lo más parecido posible (beige o marfil en el caso de piezas para exin castillos) o blanco y pintar y vetear más tarde.

Otro tema interesante en relación al filamento es la conservación de los rollos. Deben guardarse protegidos de la humedad. Si el plástico coge humedad puede hincharse lo suficiente para provocar un atasco en el tubo de teflón, en el caso del PLA. El ABS no se si puede hincharse de igual modo, pero la humedad puede hacer hervir al plástico lo que produce burbujas en la pieza. Yo guardo los rollos en bolsas con cierre del chino y un par de bolsitas de cristales antihumedad.

La mayor duda a la hora de elegir el tipo de material está entre el ABS y el PLA.

El ABS es un plástico que se obtiene a partir del petróleo. Al imprimir desprende un olor (dicen) como a plástico caliente, goma quemada, etc. Ofrece una rigidez alta y es bastante resistente, pero es delicado a la hora de imprimir. Necesita una cama caliente entre los 60 y los 100 grados, y una temperatura de fusión de unos 220 º. Es aconsejable no abrir puertas o ventanas mientras se imprime con ABS si la impresora es abierta, ya que cualquier variación de temperatura en la sala puede hacer que la última capa impresa se enfríe demasiado y la siguiente no se pegue bien, con lo que la pieza se puede desgajar entre capas con dolorosa facilidad (¿verdad, Chusokanter?).

El PLA se obtiene a partir del maíz, trigo, yuca o caña de azúcar. Es más ecológico y biodegradable que el ABS y encima mucho más fácil de imprimir ya que no necesita una cama caliente (aunque algunos fabricantes recomiendan ponerla a 60 º) y durante la impresión no le afectan lo más mínimo los cambios de temperatura. Podemos programar la temperatura de la cama a la misma del ambiente, y el extrusor a 190 o 200 º. Es un poco más flexible que el ABS pero con una resistencia a golpes similar. Por ello, se considera al PLA como el plástico de iniciación para nuevos makers.

Existen rollos de filamento que contienen viruta de madera o metal. Los acabados son magníficos ya que puedes imprimir una figura que parezca tallada en madera, o un busto de bronce. Pero tienen algunos inconvenientes: de entrada suelen costar el doble o triple del precio de un rollo normal de PLA o ABS pero lo peor no es eso, si no que atascan la salida de plástico del extrusor con demasiada facilidad por culpa de esa viruta. Prefiero comprar un rollo de PLA de color madera por 18€, que uno con viruta de madera por 35€.

Hay filamento elástico del que ya he hablado un poco al principio, otro que usa el plástico de las botellas de agua, plástico transparente… El plástico transparente supongo que es mejor imprimir piezas delgadas, ya que las sucesivas capas irán haciendo que la pieza deje de ser transparente y se convierta en translúcida. Lo que sí tengo claro es que se debe imprimir, sea cual sea el grosor de la pieza, al 100% de densidad, porque si ponemos un relleno cualquiera para abaratar la pieza, la cuadrícula del relleno va a hacer que la pieza NO sea transparente ni translúcida.

[JJNiko]

CAPÍTULO 5.- TIPOS DE ARCHIVOS RELACIONADOS CON LA IMPRESIÓN 3D.


Archivos .fcstd (de Freecad).-
Freecad, Blender y cualquier otro programa de diseño 3D genera archivos exclusivos que solo reconoce el mismo programa. Obviamente, estos archivos de Freecad le suenan a chino a las impresoras.
Normalmente no vas a encontrar estos archivos en internet. O te los haces tú o te los pasa un colega.


Archivos .stl
Una vez dibujada una pieza con cualquier programa de diseño, el siguiente paso es “exportar” cada pieza individualmente, es decir, convertirla a un formato estandarizado que reconozcan otros programas. Es el caso de los archivos con extensión .stl que nos habréis oído (leído) mencionar a los que dibujamos piezas cientos de veces. Estos son archivos ”de intercambio” (comparables a los .pdf) que no tienen nada especial, aparte de que su “idioma” lo hablan casi todos los programas que se mueven en el mundillo del 3D. Pero tal cual están tampoco pueden ponerse en la impresora, que no sabría qué hacer con ellos. (Se pueden meter varias piezas distintas en un solo archivo .stl pero pasaría lo mismo que con un molde de inyección: si quieres una sola pieza de todas las del archivo, tendrías que imprimir todas, por eso es mejor independizarlas en varios .stl).

En internet hay varias páginas como Thingiverse donde puedes descargar este tipo de archivos con las piezas o figuras que te interesen. Thingiverse. Myminifactory.


Archivos .gcode
Tampoco se encuentran en internet ya que debes hacerlos tú mismo, para tu máquina.
Tenemos que darle a la impresora más información de la que tiene el .stl generando un nuevo archivo que pueda entender la máquina, para que pueda leer la información que contiene el .stl y además sepa qué debe hacer con esa información. Para ello abrimos el archivo .stl con el programa Cura (o cualquier otro que maneje archivos de tipo .stl y .gcode), que podemos descargar gratis desde la página oficial de Ultimaker. Este programa lo primero que va a hacer es preguntarnos qué impresora tenemos, marca y modelo exacto, o un genérico similar en caso de no estar nuestra máquina en la lista. Podemos tener definidas tantas impresoras como dispongamos, y seleccionar la que vayamos a usar para imprimir cada pieza.
Normalmente, nos va a aparecer un diámetro de boquilla de 0.4 mm y una altura de capa de 0.2 mm, que son más que suficiente para imprimir piezas de exin castillos y west con una resolución aceptable. No hay que cambiar casi nada.
Una vez tenemos cargado el .stl en Cura y hemos definido la impresora y algún parámetro como el tipo de material, la resolución o la velocidad de impresión (recomendable 50 o 60 mm/s), el relleno interno o la generación de soportes, podemos “preparar” la pieza. En un momento tenemos el tiempo que va a tardar en imprimirse la pieza, el peso de la misma en gramos (incluidos los soportes) y la cantidad de plástico en metros que vamos a emplear. Aquí es donde hemos creado el archivo .gcode, que además de toda la información de la pieza contiene las órdenes para mover todos los motores de la impresora de la forma correcta según el modelo de impresora, y ha añadido la impresión de soportes al diseño en caso de ser necesarios.
(Imagina que recibes un archivo .pdf con texto e imágenes en color que quieres imprimir. A la impresora (2D de tinta) le puedes decir si quieres la copia en color o blanco y negro, si quieres imprimirla al 100% de tamaño o menos, con un marco alrededor y en calidad fotográfica o panfleto… Pues algo parecido).

Estos archivos .gcode solamente sirven para la impresora especificada en ellos ya que contienen instrucciones para controlar todos los motores según la configuración de nuestra impresora. Por ejemplo, un .gcode programado para una Ultimaker no serviría para mi modesta Tarántula, pero al revés tampoco. Si haces una colección de archivos .gcode para tu impresora y, pasado un tiempo, la cambias por otro modelo, ya puedes tirar esos archivos y hacerlos otra vez para aquella. Mejor guarda los .stl.

[JJNiko]

CAPÍTULO 6.- EL PROGRAMA CURA.

Creo que hay que meterse más a fondo con el programa Cura (tampoco muy a fondo porque no tengo ganas de cenar tortilla de aspirinas todo el mes, digamos que vamos a verlo con más detalle), ya que de él depende en buena parte la calidad de la pieza resultante…
Lo primero que hay que hacer es descargar la última versión gratuitamente de la web oficial e instalarlo en el pc. Una vez lo tenemos instalado, hay dos formas de cargar un archivo .stl:
1º.- Abrimos el programa y desde el menú Archivo > Abrir archivo lo buscamos en nuestro ordenador (si ya hemos cargado ese archivo hace poco en Cura, aparecerá también en una lista en Archivo > Abrir reciente)
2º.- Si tenemos cerrado Cura, podemos hacer doble clic en el .stl que queremos cargar y éste llamará a Cura. Si no lo hace, damos clic derecho en el archivo y en el menú “Abrir con…” seleccionamos Cura y aceptamos. En lo sucesivo al pulsar en un archivo .stl, él mismo se encargará de abrir Cura.

Cuando tenemos la pieza cargada, el programa la centra sobre la cama en la misma posición en que fue diseñada, es decir, alinea los ejes x, y, z del diseño con los de la impresora, pero tenemos unos iconos en el lado izquierdo que nos permiten desplazar la pieza sobre la cama, rotarla, escalar su tamaño de forma proporcional o para cada eje, añadir o quitar soportes de modo selectivo y algunas otras funciones.

La barra de menús de Cura.
En la barra de menús encontramos los menús habituales en muchos programas:

Archivo:
-Nuevo (nunca lo he usado)
-Abrir (es más cómodo cargar un archivo pulsando sobre él, pero lo uso para cargar varios .stl en un único .gcode)
-Abrir reciente (muestra una lista de las últimas piezas que hemos cargado, muy útil para generar un .gcode con piezas repetidas)
-Guardar (para aquellos que quieran coleccionar archivos .gcode de sus piezas favoritas, pero es mejor guardar los .stl)
-Otras funciones que no he usado nunca…

Edición:
-Deshacer (para revertir alguna operación errónea, como un escalado no proporcional)
-Otras operaciones cuya función queda explicada con su nombre.

Ver:
-Vista de sólidos (vemos la pieza tal como es)
-Vista de Rayos X (vemos la pieza transparente)
-Vista de capas (vemos cada capa que dará forma a la pieza)
-Expandir/contraer barra lateral (siempre la dejo a la vista para poner o quitar soportes, o cambiar algún parámetro de forma rápida)

Ajustes:
Aquí podemos elegir la impresora si tenemos varias, o seleccionar un extrusor como principal en máquinas que tienen 2 o 3 extrusores. Como no es habitual, vamos a usar poco este menú.

En la barra lateral derecha podemos ver la marca y modelo de nuestra impresora, y a continuación tenemos un desplegable para elegir el material por marca y tipo. Yo lo tengo en “genérico PLA” y me olvido.
Luego tenemos dos opciones de menú: Recomendado y Personalizado.

El Recomendado es muy ídem para principiantes, pues solo hay que seleccionar el porcentaje de relleno y si quieres poner soportes o una “balsa” alrededor de la pieza para asegurar su adherencia a la cama. Todo lo demás lo ha puesto Cura siguiendo las especificaciones técnicas de tu impresora.

El Personalizado tiene muchas más opciones, pero algunas de ellas solo las vamos a tocar una vez y la mayoría nunca.
-Calidad. Si has seleccionado el perfil Draft, que da una altura de capa de 0.2 mm, prácticamente no hay que tocar nada. Si queremos mejorar la resolución, es más fácil hacerlo aquí que cambiando la boquilla extrusora. Se puede bajar a 0.15 o 0.1, pero hay que tener en cuenta que para ello el programa genera muchas más capas, lo que aumenta el tiempo de impresión.
-Perímetro. Podemos poner el grosor de la pared en algún múltiplo de 0.4, que es el ancho de la boquilla, para que nos haga dos pasadas (0.8) o tres (1.2). En Expansión horizontal puse -0.1 y ahí sigue. No molesta y hace que los huecos de los tetones no se cierren. En algunas impresoras se reduce automáticamente la expansión horizontal y no es necesario poner ese valor.
-Relleno. Al 100% la pieza sería completamente maciza. Tardaría mucho en imprimirse y gastaría mucho plástico inútilmente. Solo es recomendable en piezas transparentes o que necesiten ser muy resistentes. Al 0% la pieza sería hueca, y frágil si hemos definido unos muros muy finos. Lo recomendable es entre el 20% y el 40%. Yo siempre lo hago de rejilla porque se imprime más rápido que otros patrones.
-Material. Aquí se define la temperatura de impresión, de la cama, la retracción del filamento cuando salta entre capas (para evitar que nos queden hilos sueltos en las esquinas de la pieza)…
-Velocidad. Podemos modificar la velocidad de impresión. 50 o 60 mm/s está bien. Para mejorar la resolución se baja a 40 o 25. Pero no conviene bajar mucho la velocidad ya que aumenta el tiempo de impresión.
-Desplazamiento. Para hacer que el extrusor esquive la pieza impresa al desplazarse sin imprimir.
-Refrigeración. Para controlar el ventilador de capa. Si disponemos de uno, los marcamos y configuramos una sola vez. En caso contrario, dejar sin marcar. Los demás ventiladores de la máquina no se manejan desde aquí.
-Soporte. Se usa para sujetar partes de la pieza que quedan “en el aire” y podrían desmoronarse estropeando la pieza. Se pueden seleccionar “En todos sitios” pero nos rellena también los huecos para los tetones, o “Tocando la placa”, de modo que solo genera soportes desde la placa, y no desde un punto de la pieza a otro. Por ejemplo, si imprimimos una pieza tumbada, con esta opción no se rellena el hueco de los tetones.
-Adherencia a la cama de impresión. Aquí hay tres opciones de impresión: Borde, Balsa y Falda. De ellas, tengo seleccionada la Falda, porque solo imprime una línea alrededor de la pieza sin tocarla y así elimina el plástico anterior, quizás de otro color, antes de imprimir.
Una vez seleccionados los parámetros que queremos, y colocada la pieza sobre la cama, pulsamos el botón Preparar y en un momento vemos el tiempo de impresión, metros de hilo empleado, gramos de la pieza más soportes y hasta el precio de la pieza.

Si seleccionamos la Vista de capas vemos como quedará la pieza con los soportes incluidos y podemos hacer una “simulación de impresión” (no sé como se llama eso pero yo lo llamo así ya que es “imprimir sin imprimir de verdad”). En la vista de capas aparecen dos regletas, una vertical que indica el número de capas y otra horizontal con una flecha a la derecha que sirve de botón Play, para ver como se irá imprimiendo la pieza igual que en un vídeo. Yo uso mucho esta opción para determinar si la pieza se imprimirá bien pero sin gastar plástico.
Por cierto, en Cura puedes generar un archivo .gcode para varias piezas de tu elección, bien copias del mismo .stl o de varios distintos. Lo único que hay que tener cuidado de que entre las piezas “corra el aire” si no quieres que se peguen unas a otras. O puedes hacer que se peguen si las quieres así. Tampoco conviene mezclar piezas que necesiten soportes con otras que no los necesiten.

Yo me he vuelto bastante meticuloso a la hora de diseñar una pieza y colocarla en la impresora. Siempre busco una posición en la que no sean necesarios los soportes, o incluso si hay una columnilla larga y delgada intento imprimirla tumbada para que a lo largo de ella hayan varios hilos de plástico longitudinales, que le dan mayor resistencia que si está formada por pequeños círculos que podrían despegarse entre capas con mucha facilidad.

[JJNiko]

CAPÍTULO 7.- ARCHIVOS PARA IMPRIMIR VARIAS PIEZAS AL MISMO TIEMPO.

Para hacer un archivo .gcode con varias piezas, abrimos la primera pieza con cualquiera de los dos métodos comentados más arriba. Si queremos imprimir varias piezas iguales, el siguiente paso es ir a Archivo > Abrir reciente y seleccionar de nuevo la pieza tantas veces como queramos poner en el archivo. Si son piezas diferentes, tras abrir la primera pieza vamos a Archivo > Abrir archivo y buscamos cada pieza. No conviene poner muchas piezas porque el tiempo de impresión se dispara, y si hay cualquier fallo nos va a malograr todas las piezas.

Una vez tenemos cargadas las piezas, hay que distribuirlas por la cama dejando algo de espacio entre ellas (un centímetro o poco más para poder despegarlas al terminar la impresión) para evitar que se peguen entre si, pero no muy separadas para que el extrusor no pierda demasiado tiempo al saltar de una pieza a otra. Otro detalle a tener en cuenta a la hora de imprimir piezas diferentes es colocarlas ordenadas por su altura. Puede parecer una tontería, pero las piezas más bajas se imprimirán antes y si no están ordenadas van a dejar huecos grandes entre las piezas que continúan la impresión, lo que impide reducir el tiempo de trabajo según se acaban las piezas, y además es probable que se formen hilos de plástico entre ellas si no hemos programado la retracción al saltar entre piezas.

Con todo, recomiendo no meter muchas piezas en un archivo a no ser que sean pequeñas.

[JJNiko]

CAPÍTULO 8.- COLOCACIÓN DE LAS PIEZAS EN LA CAMA DE LA IMPRESORA.

Normalmente recomiendo colocar las piezas para que se impriman en la misma posición de uso, es decir, con los huecos de los tetones hacia abajo, y los tetones arriba. Y siempre lo recomiendo porque en esa posición los huecos de los tetones se van a imprimir formando cuadrados o rectángulos completos que van a ser bastante resistentes a la presión que ejercerán los tetones sobre ellos al encajar otras piezas. En una pieza que se ha imprimido tumbada no hay cuadrados completos en el perímetro del hueco, sino el extremo de una serie de capas, como las hojas de un libro, por donde la pieza se puede desgajar con facilidad.

Pero a veces hay que elegir entre el riesgo de rotura y el gasto de plástico en soportes (y el mayor tiempo de impresión) si la pieza tiene grandes voladizos. Y los soportes nos rellenarían también el hueco de los tetones, lo que nos lleva a horas de lima… En ese caso interesa poner la pieza tumbada.
Las piezas delgadas y largas también interesa ponerlas tumbadas, para que al imprimir se vayan formando hilos longitudinales en lugar de los pequeños diseños circulares o cuadrados que haría la máquina en una pieza colocada verticalmente, que además tendría menor adherencia a la cama.

Aquí interviene mucho el sentido común, junto con un mínimo de experiencia tras imprimir un par de piezas.

[JJNiko]

CAPÍTULO 9.- IMPRIMIENDO TU PRIMERA PIEZA.

Hemos dibujado una pieza, la hemos exportado a un .stl y hemos generado un archivo imprimible con el programa Cura. Una vez obtenido lo hemos guardado en la tarjeta SD que colocamos en su lugar en la impresora, la cual ya tenemos perfectamente calibrada.
Pulsamos el interruptor y escuchamos los ventiladores de la placa base y de la fuente de alimentación. Al poco se ilumina la pantalla de control. Lo primero es precalentar el extrusor y la cama, 200º y 60º respectivamente por que puede tardar un ratito y así vamos adelantando trabajo.

Cuando alcanza la temperatura de fusión podemos hacer que expulse un poco de material para asegurarnos de que el plástico está a punto de salir en la misma boca del extrusor, igual como hace la enfermera cuando empuja el émbolo de la jeringuilla para sacar el aire de la misma. Si hemos definido algún tipo de Adherencia a la placa de impresión no es necesario hacer esto, ya que la máquina va a hacer algunas líneas antes de iniciar la impresión.

Para mejorar la adherencia de la pieza a la cama, sobre todo si has puesto un cristal o espejo, hay que echar un poco de laca. No es necesario que sea de marca, la más barata que haya en el chino, incluso en un bote pequeño. Una rociada en el lugar que se va a poner la pieza y ya está.

Buscamos la pieza en la lista que contiene la SD y ordenamos imprimir. Pasa un segundo (puede tardar un poco si las temperaturas no son correctas, empezará a imprimir cuando lo sean) y oímos que los ventiladores se aceleran y comienza una sinfonía de motores. La boquilla dibuja una especie de óvalo y luego parece volverse loca, adelante, atrás, a los lados… y va apareciendo una mancha de plástico en la cama… (Kent le ha dado lo suyo a Barbie? No. Es la primera capa de nuestra pieza.)

Lo más probable es que en esta primera pieza te quedes hipnotizado mirando los movimientos de la máquina hasta que termine de imprimir. Es comprensible pero innecesario, pero tampoco es recomendable dejarla imprimiendo durante horas sin supervisión, ya que podría haber un atasco u otro problema y no darnos cuenta de ello con lo que perderíamos tiempo y plástico para nada. Una mirada de cuando en cuando, ver que todo va bien, y a otra cosa.

Por fin ha terminado de imprimir. Dejamos pasar un par de minutos para que las últimas capas de la pieza se enfríen e intentamos despegarla de la base. Hay impresoras que tienen una lámina magnética flexible que se pega como un imán a la cama y permite despegar la pieza con facilidad. Si no es tu caso, puedes probar a despegarla con la mano, o introduciendo por debajo de la pieza una cuchilla limpiacristales, o como yo, en algunos casos, haciendo palanca con una llave inglesa.

[JJNiko]

CAPÍTULO 10.- COLOCACIÓN DE LA IMPRESORA.

Éste no es un tema complicado, pero sí tiene su importancia. La impresora debe tener la menor vibración posible porque las vibraciones se reflejan en la pieza impresa. Lo primero es que debe estar sobre un mueble muy estable. Una mesa o una cajonera sirven, pero que no “bailen” por tener una pata más corta o por ser demasiado endeble, y debe estar bien nivelada. Yo uso una cajonera de 50x50 del leroy merlin a la que puse un par de escuadras en el lado trasero. En los cajones tengo rollos de PLA y herramientas.

La impresora debe estar bien sujeta a la superficie del mueble para que no se deslice con su movimiento interno. En mis comienzos hice algunas impresiones con la máquina encima de la mesa del salón, y debía vigilarla porque la suicida se iba hacia el borde de la mesa… Para anclarla al mueble es suficiente con unos tacos adhesivos.

Por último, sobre todo si la máquina es del tipo abierto, debemos colocarla un poco apartada de las zonas de paso, para evitar tropiezos y golpes con ella mientras trabaja.

[JJNiko]

CAPÍTULO 11.- FALLOS O ERRORES DE FÁCIL SOLUCIÓN.

1.- El menú de la impresora no muestra la lista de piezas de la tarjeta SD.
Comprueba si has colocado correctamente la tarjeta SD en su lugar. Algunas impresoras avisan de que no hay tarjeta. No es necesario apagar la máquina para insertar este tipo de tarjetas.

2.- Todo está correcto, pero la máquina no imprime.
Si la temperatura de la cama y del extrusor son correctos, puede ser que en el archivo .gcode haya guardado otros valores. Y mientras no se alcancen esos valores previstos no empezará la impresión. Por suerte se pueden modificar desde el menú de la máquina sin necesidad de hacer un nuevo .gcode. Como ejemplo, voy a comentar que en mi impresora no funciona la cama caliente, no se porqué no se calienta. Un fallo de la máquina o del montaje. No me preocupa porque siempre imprimo con PLA que no la necesita, pero al crear un .gcode tengo que poner la temperatura de la cama a unos 20 o 25º. Si se me olvida, la máquina no funciona porque espera hasta que tanto la cama como el extrusor alcancen las temperaturas programadas. Entonces me toca mirar a qué temperatura está la cama (casi la temperatura ambiente) para bajarla manualmente desde el panel y que la máquina empiece a trabajar.

3.- La impresora en vez de imprimir suelta plástico incontroladamente que va formando un ovillo.
Esto es porque la cama no estaba bien nivelada, o porque el interruptor de final de carrera del eje Z está demasiado alto. Sea como sea, el extrusor está soltando plástico por encima de la cama y no en contacto con ella. Vuelve a nivelar la cama y reinicia la impresión después de limpiar todo ese plástico. Si el problema persiste intenta bajar un poco el final de carrera de modo que se accione unas décimas de mm antes de que el extrusor toque la cama.

4.- La máquina ha ido trabajando bien un tiempo, pero ahora realiza todos los movimientos del extrusor pero no suelta plástico.
Tienes un atasco de filamento. Cancela la impresión e intenta extraer el filamento (hay que pulsar en la leva para que el motor suelte el hilo). Si el filamento sale con normalidad, el atasco está en la boquilla extrusora. Se limpia en caliente con una aguja de acupuntura de la misma medida del orificio de la boquilla, empujando el plástico con ella. Cuidado aquí que la boquilla está a 200º.
Si al intentar retirar el filamento de la máquina no sale, el atasco está en el tubo-guía de teflón. Hay que cortarlo para sacar el filamento y cambiar el tubo por otro que debemos comprar por internet (tubo de teflón de 4 mm de diámetro externo y 2 mm de diámetro del hueco). No es una tarea complicada pero si no tienes tubo de repuesto te inmoviliza la máquina varios días. Este tipo de atasco se produce cuando el filamento tiene pequeños bultos que le hacen exceder el diámetro de 1.75 mm. Esos bultos pueden deberse a un filamento de muy baja calidad, o que el filamento ha cogido humedad en algunos puntos haciendo que se hinche. En ambos casos conviene desechar ese rollo de filamento para evitar nuevos atascos.

5.- Se ha imprimido la pieza completa, pero en algunos puntos (quizás alguna capa completa) parece tener burbujas, y se desgaja con facilidad en esos puntos.
Eso se debe a que el filamento tenía algo de humedad que ha hecho hervir al plástico mientras se depositaba. Quizás puedas aprovechar esa pieza, pero es un riesgo y una pérdida de tiempo seguir usando ese rollo.

6.- Parece que todo funciona bien, pero se oyen chasquidos inusuales en el motor que arrastra al filamento.
El ruido se produce porque el motor de carga intenta meter demasiado material al extrusor, donde no cabe por estar lleno, y la rueda dentada del motor patina y “salta” de posición. Se soluciona rebajando la carga de material al 95% desde el panel de control. En principio, si la carga no es excesiva, lo único que puede pasar es que en algún momento dado la boquilla suelte una bolita de plástico, y en el peor de los casos que se obstruya el extrusor.

[JJNiko]

CAPÍTULO 12.- ACCESORIOS QUE PUEDEN SER NECESARIOS.

La verdad es que no se necesita mucho artilugio. Veamos:

1.- Un bote de laca (no de marca, la más barata. Si la cama es muy lisa, o si le ponemos un cristal encima, que sea Fuerte). Hay unos botes de adhesivo para impresoras con el nombre 3Dlac que cuestan casi 6 euros. Ni caso. Laca barata del chino o Mercadona. Yo uso laca Nelly fuerte y a veces me las veo para despegar la pieza.

2.- Una cuchilla limpiacristales para retirar restos de plástico y laca de la cama o cristal. Sirve también para despegar las piezas terminadas.

3.- Una espátula fina para despegar las piezas, si la cuchilla no basta.

4.- Una pinza metálica de punta fina para retirar hilos o bolas de plástico que puedan interferir en la impresión. No interesa meter los dedos para eso cuando el extrusor está en movimiento con 200º de temperatura.


Creo que con eso es suficiente, aunque en mi caso también tengo las herramientas que venían para montar la impresora, un cúter, algún destornillador y una llave inglesa para las piezas que se agarran a la placa con pies y manos.

[JJNiko]

CAPÍTULO 13 FINAL.- CREO QUE SOLO FALTA LA VERSIÓN EN EXCLUSIVA PARA FERASENCIO.
He dejado para el final este lío porque me es más complicado entender estos temarios que desarrollar los míos. Intentaré contestar a ellos como si de preguntas se tratase, y a lo mejor sacamos algo en claro…

- Capítulo I: Antecedentes históricos de la impresión 3d: Prehistoria, Neolítico, los asirios, Egipto, etruscos, en fin, aquí lo que se quiera, no tiene que ser largo.
En la prehistoria (Paleolítico, Neolítico…) creo que la gente que había por entonces no iban mucho más allá de hacer el bruto con hachas de piedra, sacándose los sesos unos a otros, y no precisamente para pensar. Lo cierto es que se entretenían por las noches en hacer pinturas rupestres dentro de algunas cuevas (no se si "antes o después de"... su principal pasatiempo para combatir el frío). Pues bien, se ha observado que aprovechaban los bultos y protuberancias de la pared de piedra para dar volumen a sus figuras. No eran del todo dibujos en 2 dimensiones. Y también empezaron a tallar pequeñas figuras de diosas de la fertilidad. No se puede considerar que se trataba de impresión 3D, pero es lo que había en su época.
La escritura cuneiforme también era en 3D, ya que usaban tablillas de arcilla para grabar profundas marcas con una cuña triangular de madera. Y los egipcios… Jeroglíficos tallados en piedra, jeroglíficos pintados en paredes con rellenos de yeso para darles volumen, y no hablemos de sus monumentales estatuas, que algunos creen que hicieron usando maquinaria similar a nuestras fresadoras…
Pero obviamente, no era impresión 3D…

- Capítulo II: Filosofía de la impresión 3d: introducción, esquema, desarrollo, y comparativa con los sistemas de pensamiento clásicos, medievales, Era Moderna, etc., también quedaría bien.
El pensamiento clásico era reacio al 3D, lo que unido a su pasión por la hoguera y la guillotina era un poco peligroso para los adoradores del nuevo mesías. Pero poco a poco la gente fue dándose cuenta de las posibilidades del 3D, que las piezas creadas con estas máquinas no dejan de ser Exin si mantienen la geometría, anclaje y filosofía de las piezas originales. Algunos detractores del 3D exin son simples hipócritas que hablan mucho (y nada bien) de estas piezas pero luego las incluyen con timidez en sus obras bajo el lema "solo es una pieza...". Y el resto de detractores se van quedando sin argumentos.

- Capítulo III: La impresión 3d, conceptos básicos. Aquí todo lo más facilito y comprensible, pero esquemático, ¿eh?
Éste sí. De esto es de lo que iba lo que he escrito anteriormente.

- Capítulo IV: El impresor 3d. Cualidades y aptitudes personales. ¿Sirve todo el mundo para imprimir 3d?
¿Cualidades del impresor? Quizás basta con tener una mano con tres dedos mínimo… Recomendable tener las dos manos, para agarrarse la cabeza cuando algo sale mal…

- Capítulo V: La maquinaria 3d. Rudimentos. Pues eso.
Esto también lo he comentado arriba, más o menos.

- Capítulo VI: Tecnología 3d y mercado. Es decir, ¿qué máquinas nos compramos? ¿precios?
Capítulo primero. Muy importante y lo más complicado de todo.

- Capítulo VII: La impresión 3d en el mundo EXÍN paso a paso. El título no queda muy académico, pero se puede poner otro. Pero que no se olvide nada, que es para legos de solemnidad en la materia, como yo.
¿En qué quedamos? ¿Para Exín o para Lego? No creo que exista una impresión 3D específica para Exin, pero algo he comentado acerca de la posición ideal de las piezas a la hora de imprimir.

- Capítulo VIII: Materiales en la impresión 3d EXÍN.
Los materiales ideales son el PLA y el ABS. Para iniciarse es más fácil imprimir con PLA, y para profesionales más cómodo.

- Capítulo VIII: Las piezas EXÍN en la impresión 3d. Éste capítulo lo pueden escribir Niko y los que os pongáis de acuerdo.
Pienso que es dar más vueltas a lo mismo, ya he hablado un poco de la posición de la pieza en la placa y otras cosillas como los soportes. Y en cada pieza que publico repito las mismas cosas. Es que no tiene más misterio y algunos os hacéis una montaña de un grano de arena…

- Capítulo IX: Mobiliario y accesorios.
De esto también he hablado en los últimos capítulos.

- Capítulo X: El reciclado y la conservación del medio ambiente en la impresión 3d EXÍN.
¿Conservación del medio ambiente? Usa el PLA, es más ecológico que el ABS. Si no funciona siempre te quedará el otro medio ambiente.
Lo del reciclado no lo veo… Podrías reciclar restos de plástico de los soportes, o piezas defectuosas, restos de plástico de algún rollo… Todo eso lo puedes trocear, fundir y extruir para hacer tu propio filamento. Lo malo es que una extrusora de filamento cuesta unos 700 euros… Hombre, quizás en el Black Friday te ahorres el IVA…

- Capítulo X: Prevención de riesgos en la impresión 3d EXÍN
La boquilla extrusora quema. Las cuchillas cortan. La electricidad da calambres. En una impresora cerrada te puedes pillar un dedito con la puerta. Puede caer un meteorito de 30 kms de diámetro sobre la impresora. Cuidadín con todo eso.

APÉNDICE I: Grandes impresores 3d de la Historia. Biografías comparadas. De los precursores a la vanguardia (aquí os podéis poner algunos de vosotros).
No puedo hablar por los demás. En mi caso, un día me compré una impresora y comencé a imprimir. Esa es toda la historia. Llevaba tiempo dibujando piezas pero la verdad es que no he impreso ni un 5% de lo que he dibujado. Por ello, y por mi metro sesenta y dos mal medido, no me considero un gran impresor, pero es lo que hay…

APÉNDICE II: Estudio comparado de la impresión 3d: Europa, América, Asia, la Antártida, ya sabéis, ésta es para rellenar.
En Europa, Asia, América y Oceanía se imprime de igual modo, y casi con las mismas máquinas ya que la mayoría de los modelos vienen de China. En la Antártida también, pero con más frío.

APÉNDICE III: Maquinaria. Esquemas detallados y con fotos o dibujos.
Si tengo que hacerte dibujos y esquemas, necesitarías un traductor galáctico de Star Trek. Mejor iré poniendo alguna foto en el tema que venga a cuento. Cuando pueda.

APÉNDICE IV: Cómo construir tu propia impresora 3d. I.Con materiales reciclables II.Contaminantes. III. De desecho.
Para eso compra una Tevo Tarántula que te viene con el manual y herramientas (una llave fija y algunas llaves allen…


Por cierto, ya vimos un vídeo donde imprimían cohetes espaciales, pero ¿sabías que también hay impresoras que imprimen con cemento? Prefabrican partes de edificios...