Cómo imprimir bien el PLA

Como imagino que ya sabréis, el PLA es uno de los materiales más populares en impresión 3D debido a muchas razones: es fácil de imprimir, es muy asequible, es un bioplástico… por esto y otros motivos, el PLA resulta ser un material muy adecuado para los makers. Aquí veremos cómo imprimir bien el PLA.

En este artículo no voy a explicaros todas las propiedades y bondades del material. Nuestro objetivo será compartir con vosotros y vosotras nuestra experiencia con este material y cómo hemos logrado fantásticos resultados sin hilillos, huecos o costuras. Todo esto sin tener que perder media vida esperando a que termine la impresión.

Estoy convencido de que la gente que está empezando en el mundo de la impresión 3D encontrará muy útil este artículo. Para los más expertos, os invito a quedaros y compartir opiniones.

Después de esta introducción, ¡vamos a empezar!

¿Qué material usamos para imprimir PLA?

Lo primero será explicaros qué estamos usando en nuestras impresiones para imprimir PLA. Nuestra impresora es una Ender 3 de Creality con una boquilla de 0.4mm de diámetro. Bastante estándar todo.

El programa laminador es Cura: intuitivo, potente y gratis. No le podemos pedir más. Por ello, este artículo está basado en los ajustes de Cura, aunque en otros laminadores seguro que también podréis encontrar estas opciones.

Sobre el filamento, siempre intentamos comprar a fabricantes locales o nacionales. Os sorprendería la cantidad de buenos materiales que encotraríais a vuestro alrededor. ¡Vale la pena buscarlos! Probadlos y escoged el que más os guste.

Ajustes básicos para imprimir PLA

Comenzaremos ajustando los parámetros básicos, es decir, los que son visibles desde la configuración básica de Cura.

Calidad

Habitualmente empleamos una altura de capa estándar de 0.2mm. Para mejores resoluciones, nos iríamos a 0.16mm. Por otra parte, en impresiones más gruesas seleccionamos 0.28mm y funciona muy bien. Pensad si os vale la pena una capa demasiado fina, ya que el tiempo de impresión se penaliza.

Recordad que no conviene que os paséis de una altura de capa superior al 80% del diámetro de la boquilla, ya que compromete mucho la adhesion del material, dando como resultado una mala calidad de impresión. En nuestro caso, la altura de capa máxima sería de 0.32mm.

Si queréis, podéis hacer la primera capa un poco más alta, ya que esto mejora la adherencia sobre la cama.

Perímetro

Aquí determinamos el ancho de las paredes de la pieza. El parámetro Grosor de pared ajusta el ancho de las paredes en milímetros, mientras que Recuento de líneas de pared lo que hace es contar el número de capas sólidas que tendrá la pared, independientemente del grosor. Cada variable depende de la otra, por lo que al tocar una, Cura ajustará la otra de forma automática.

Con 2 o 3 perímetros es suficiente. Menos hará la pieza más fragil. Por contra, más perímetros hará que la pieza sea más robusta, pero también aumentará mucho el tiempo de impresión.

Más tarde, volveremos a este bloque para realizar ajustes más avanzados. Por ahora, continuaremos con los siguientes apartados.

Relleno

Aquí nos encontramos con dos parámetros esenciales: Densidad de relleno y Patrón de relleno.

La densidad se refiere a la cantidad de material con la que se rellenará el interior del objeto. Un 100% significa que la pieza será completamente sólida, mientras que un 0% implica que estará hueca por dentro.

Para figuras decorativas que no requieran de mucha resistencia, un 10% de relleno será suficiente. Si necesitamos más resistencia, podemos irnos a un 20-30% de relleno. Más de esto no aumenta significativamente la resistencia de la pieza, aunque puede que en algunas aplicaciones necesites más relleno, o incluso un pieza totalmente sólida. ¡Cada situación necesita su propio análisis!

Respecto al patrón de relleno, Cúbico y Giroide funcionan bien en cualquier impresión. De hecho, dan muy buenas propiedades a nivel de resistencia y robustez para impresiones con importantes solicitaciones mecánicas. Por otra parte, patrones como el Concéntrico o el de Cruz van mejor para piezas que necesiten mejorar su flexibilidad, mientras que los de Líneas y ZigZag funcionan mejor para soportes ya que no dan mucha resistencia, lo que nos facilita su eliminación.

Material

Llegamos a los ajustes fundamentales para imprimir. Ya no bien o mal, sino hacerlo. Bueno, quizás mal sí.

Aquí diferenciamos entre dos temperaturas: Temperatura de impresión y Temperatura de la placa de impresión.

La temperatura de impresión se refiere a aquélla que tendremos en la boquilla, por lo que será la temperatura a la que sale el material fundido. Necesitaremos la temperatura adecuada para que el flamento se funda y se deposite correctamente sobre la base.

Un rango común de temperaturas para imprimir PLA es el de entre 200°C y 220°C. Algunas marcas nos sitúan el límite superior hasta en 230°C. En cualquier caso, fíjate siempre en el intervalo recomendado por cada fabricante. Ellos saben mejor que nadie cómo se comporta el material. Normalmente, nosotros imprimimos el PLA a 210°C y nos funciona bien.

En general, una mayor temperatura mejora la adhesión entre capas y a la cama, aunque puede producir más stringing o hilillos. Sin embargo, esto no supondrá un problema en cuanto configuremos bien todos los parámetros.

Sobre las torres de temperatura

Como sugerencia, puedes imprimir una torre de temperatura. Hay muchas en Thingiverse y otros repositorios. Son torres en las que cada piso se imprime a distinta temperatura, de manera que puedes ver cómo se comporta el material con cada una. Haremos un artículo acerca de cómo imprimirlas, pero por ahora puedes buscarlo en Youtube. Hay un montón de gente majísima que te explica cómo hacerlo. Es bastante sencillo.

Respecto a la placa de impresión o cama caliente, siempre la calentamos un poco para imprimir PLA, entre 40°C y 50°C. Hay gente que no pone nada de temperatura, pero nosotross preferimos calentarla ya que ayuda mucho a la adhesión. Esto es especialmente importante si tienes objetos estrechos, con poca superficie de contacto con la cama. ¡Podría despegarse con facilidad! En cualquier caso, el fabricante seguro que os dará algunas pautas.

Velocidad

Es fácil de entender que cuanto más rápido hacemos algo, menos precisión tenemos al hacerlo, lo que afecta a la calidad del resultado. Por ejemplo, si queremos dibujar un perro, no es lo mismo si nos dan 1 minuto que si nos dan 10 (al margen de que seamos o no unos negados para el dibujo…). Pasa lo mosmo cuando imprimimos.

Sin embargo, también debemos pensar que si imprimimos muy despacio, el tiempo de impresión aumentará mucho, y puede que convirtamos nuestra obra en una especie de remake de la Sagrada Familia. Por favor, ¡tened cuidado con el tranvía!

Por lo tanto, debemos encontrar un equilibrio. Una buena Velocidad de impresión pueden ser 50mm/s, incluso nos podríaimos ir a 60mm/s para imprimir bien el PLA. Más de eso, no irá bien en una Ender 3, ya que no tiene tanta potencia como para hacelo bien.

Respecto a la Velocidad de desplazamiento, nosotros solemos dejarla a 120mm/s para no tener que forzar mucho los motores y reducir la inercia de los movimientos, evitando irregularidades en la impresión. Cabe destacar que es bueno mantenerla alta ya que ayuda a reducir los hilos.

Puede que en ocasiones necesites mucho nivel de detalle. Si es así, baja la velocidad de impresión. A veces está bien, no te preocupes.

Desplazamiento

Aquí vamos a ajustar la retracción. Estos ajuste son muy importantes ya que juegan un papel esencial en el resultado de la impresión y nos pueden evitar muchos post-procesos.

Aquí, los vamos a ajustar de una forma gruesa, podemos decir, para deshacernos de la mayoría de los hilillos. Éstos aparecen de una zona a otra de la impresión, especialmente cuando tenemos dos áreas separadas como columnas. Son causados durante el desplazamiento de la boquilla hacia otra zona de impresión ya que, por inercia, todavía se extruye algo de filamento, por lo que la boquilla va dejando un hilillo de material tras de sí.

Para empezar a resolverlo, ajustaremos la Distancia de retracción y la Velocidad de retracción. La primera es la distancia que el extrusor arrastrará hacia atrás el filamento para separarlo de la boquilla mientras ésta se desplaza. La segunda indica la velocidad con la que se realiza esta operación.

Los valores que nos han funcionado bien con el PLA son 6.5mm de distancia de retracción y 45mm/s. Son valores muy estándar que funcionan bien al imprimir el PLA. Siempre puedes probar y ajustarlos a tu gusto, probando a subir o bajar la retracción en intervalos de 1mm y la velocidad de 5 en 5mm/s.

Ten en cuenta que una alta retracción puede causar atascos y demasiado baja sería totalmente inútil. La velocidad también debe ser adecuada: muy baja y no le dará tiempo a realizar la retracción; muy alta y tendrá que tirar muy furte del filamento, pudiendo romperlo.

Por ahora, dejamos los ajustes de retracción así, pero volveremos más tarde para más ajustes avanzados.

Refrigeración

Para imprimir PLA bien, ACTIVADA. Al 100% la Velocidad del ventilador. El ventilador de capa es el que apunta el flujo de aire directamente a la salida de la boquilla, enfriando el filamento nada más salir. Esto lo solidifica rápidamente, depositándolo en su sitio y ayuda mucho a evitar hilillos.

Soportes

Vale, sólo algún consejo acerca de los soportes. Primero, las piezas que tengan partes en voladizo o que formen un ángulo menor a 45° respecto a la base, necesitarán soportes. Ese es el límite estándar. A veces es posible hacer puentes entre dos zonas que estén próximas, pero para partes en voladizo, no corráis el riesgo.

Respecto a la densidad de soportes, demasiado alta hará muy difícil que los podáis quitar. Por otro lado, si es muy baja la propia estructura del soporte no podrá mantener la pieza, haciendo que el filamento que se deposita sobre ella colapse entre los huecos que deja.

Nosotros solemos usar en torno aun 20% si el objeto no es muy grande. Para tamaños grandes, seguramente necesitéis mayor densidad.

Adherencia de la placa de impresión

Siempre recomendamos poner una falda de 2 o 3 líneas. Le dará continuidad al flujo the plástico antes de que empiece a imprimir las capas de la pieza. Además, con un vistazo a la falda sabréis si la cama está bien nivelada según se adhiera o no.

Si tenéis un objeto con poca superficie de contacto con la cama, usad un borde. Poned más o menos ancho según la pieza. Puede que unos tornillos se puedan imprimir con un borde de 2 o 4 milímetros, mieras que una litofanía grande necesite 5, 6 o más. Repito, haz pruebas. Es la mejor manera de conseguir buenos resultados con tu impresora.

La balsa raramente la usamos. En algunos casos extremos puede ser una buena solución, pero normalmente los problemas de adhesión de este tipo se arreglan con un borde.

Ajustes avanzados para imprimir PLA

Ya hemos visto la configuración general de los parámetros básicos. Ahora, vamos a ponernos serios. Buscaremos los ajustes avanzados haciendo clic sobre el engranaje situado a la derecha del título de cada sección. Pasa el cursor sobre esa zona y aparecerá.

Acceso a los ajustes avanzados de Cura.

Costuras

En casi todas las prendas de ropa podremos encontrar costuras donde se cosen dos piezas de tela diferentes.

En impresión 3D también tendremos unas costuras parecidas. Aparecen en las paredes exteriores, justo donde la boquilla termina de hacer una capa y cambia a la siguiente. En ese momento, tendremos algo de exceso de extrusión por la inercia que lleva la impresora. El exceso de filamento que sale por la boquilla se deposita y coge la forma de una costura poco estética en la superficie externa de la pieza, de abajo a ariba. Entonces, ¿cómo podemos mitigarlo?

Hay un par de parámetros con los que podemos jugar. Primero vamos al bloque Perímetro y hacemos clic en el engranaje que aparece a la derecha. Ahora, bucamos los siguientes parámetros y los activamos:

  • Distancia de pasada de la pared exterior.
  • Alineación de costuras en Z.
  • X de la costura Z.
  • Y de la costura Z.

¿Los habéis encontrado? Pues los marcamos para activarlos. Vamos a echar un vistazo a cada uno de ellos.

Distancia de pasada de la pared exterior

La Distancia de pasada de la pared exterior es un pequeño desplazamiento de la boquilla hacia el interior de la pieza y sin extrusión, justo después de haber terminado la capa. Al no haber extrusión, se reducirá la costura ya que ayuda a mitigar la sobre-extrusión de la que hablábamos ocultándola hacia el interior de la pieza.

Un valor recomendado suele ser 0.4mm, pero siempre puedes probar a variar en intervalos de ±0.1mm. No vayáis demasiado lejos, ya que podéis causar extrusiones insuficientes.

En la siguiente imagen, podréis ver esos desplazamientos de pasada en azul, en la esquina inferior:

Distancia de pasada de la pared exterior: pequeños movimientos (en azul) hacia el interior de la pieza. Extraído de ultimaker.com.

Alineación de costuras en Z

La Alineación de costuras en Z nos permite controlar mejor dónde irá la costura, de forma que la podremos esconder mejor. Por ejemplo, si escoges Esquina más pronunciada, Cura terminará la capa automáticamente en la que considere que es la esquina más afilada, de forma que quede camuflada con la forma de la esquina.

Otra opción es Especificada por el usuario. Aquí entran en juego también los otros dos parámetros que hemos nombrado, X de la costura Z e Y de la costura Z. Esto nos permite darle las coordenadas de un punto y Cura intentará situar la costura en el punto de la figura más cercano al que le hemos especificado.

Preferencia de esquina de costura

Fianlmente, podrás encontrar Preferencia de esquina de costura. Esta opción se usa para decirle a Cura el grado de influencia que tendrán las esquinas de la figura a la hora de esconder las costuras. Normalmente empleamos Ocultar costura para que Cura entienda que preferimos que las sitúe en las esquinas interiores, ya que se ocultarán mejor así.

Debemos decirte que si la pieza es completamente redonda no podremos ocultar la costura. Podríamos seleccionar dónde queremos que la ponga o quizá situarla de forma aleatoria.

Con esto, está todo dicho acerca de las costuras. Ahora vamos a ver cómo hacer desaparecer los hilos.

Hilos

Este es un problema bastante molesto al imprimir el PLA y otros materiales. Terminas la impresión, quitas la pieza de la cama y, ¿qué ves? Un montón de hilillos de una parte a otra de la pieza cuales asquerosos gusanillos. Y ahora te toca quitarlos.

¿Hay alguna forma de deshacerse de ellos? Con el PLA, sí. Te lo mostramos.

Lo primero que debes hacer es ajustar la retracción. Es el ajuste básico. Como eso ya lo hemos hecho antes, así que iremos al siguiente paso.

Por otra parte, los ajustes de costuras que hemos hecho también ayudarán a reducir los hilos.

Ajustes en Desplazamiento

El siguiente paso será irnos al apartado de Desplazamiento. Aquí, buscaremos los ajuste de Modo peinada (si está oculto, habilítalo en el engranaje). Esta opción mantendrá la boquilla sobre zonas ya impresas durante el desplazamiento sin extrusión. De esta forma, si queda algún exceso de filamento que pueda soltarse mientras se desplaza, éste será depositado sobre la zona interior de la pieza y quedará bajo la siguiente capa que se imprima. Nosotros solemos habilitar el modo peinada y dejarlo en “Todo”.

Desplazamiento normal (izquierda)frente a modo peinada activo (derecha). Extraído de ultimaker.com.

Lógicamente, el modo peinada hará que la impresora se desplace en distancias más largas, ya que no irá en línea recta de un punto a otro de la pieza, pero ayuda mucho a la retracción y, por lo tanto, a eliminar los hilos.

Ajustes en Experimental

Finalmente, iremos al bloque Experimental. Aquí habilitaremos las siguientes opciones:

  • Habilitar depósito por inercia, también llamado coasting en inglés.
  • Volumen de depósito por inercia.

Esta es una funcionalidad muy interesante. Lo que hace es reemplazar la última parte de la extrusión en una capa por un simple desplazamiento sin extrusión. Con esto, la sobre-presión dentro de la boquilla hará que salga un exceso de filamento por inercia durante este pequeño movimiento justo al finalizar la capa. De esta forma, este exceso de filamento se deposita sobre la impresión en lugar de permanecer en la boquilla y provocar el hilillo.

Depósito por inercia o coasting. Extraído de ultimaker.com.

El Volumen de coasting debe dejarse en 0.064mm3. Es un valor típico que funciona bien. Puedes probar en intervalos de 0.001mm3, pero no te vayas mucho de ahí. Es un parámetro sensible, por lo que demasiado volumen puede provocar faltas de material.

Consejos finales

Lo primero que debéis pensar es que, en el fondo, nadie puede deciros exactamente cómo debéis ajustar vuestra impresora y daros la panacea. Lo mejor que podéis hacer es probar vosotros y vosotras mismas.

Sin embargo, también es cierto que estos pequeños trucos os ayudarán mucho a conseguir buenos resultados. A nosotros nos han sido muy efectivos y rara vez vemos hilillos, por ejemplo. También sabemos mejor cómo ocultar las costuras lo mejor posible y sacar piezas con un buen acabado superficial.

Os hemos contado nuestra propia experiencia y estudio, aunque también os resultarán útiles los recursos que ofrece Ultimaker en su web, explicando todos los parámetros de configuración del Cura. Os animamos a echar un vistazo dejandoos los links al final del artículo.

Por ahora, esto es todo, amigas y amigos. Seguid practicando y probando vuestros diseños en la impresora. Es la mejor manera de aprender y mejorar vuestra técnica.

Recordad que siempre podéis dejar vuestras opiniones en los comentarios o escribirnos directamente desde la sección de Contacto.

Fuentes

  1. Ultimaker support: experimental, travel and shell settings.

https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360012614559-Experimental-settings

https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360012614559-Experimental-settings

https://support.ultimaker.com/hc/en-us/articles/360012614559-Experimental-settings

  1. Kondo, H (2020). Cura Retraction Settings: How to Avoid Stringing.

https://all3dp.com/2/cura-retraction-settings-how-to-avoid-stringing/

  1. RepRap Calibration guide.

https://reprap.org/wiki/Calibration

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