Qué factores influyen en el tiempo de impresión 3D
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El tiempo de impresión 3D es una de las preguntas recurrentes de cualquier nuevo cliente que se acerca a un servicio de impresión 3D por primera vez. También la hacen los que están pensando adquirir una impresora 3D o se quieren adentrar en este mundo.
¿Cuánto tiempo tarda una impresora 3D en imprimir?
Te adelantamos que, básicamente, va a depender de factores propios de la tecnología que estemos empleando (la impresora que vamos a utilizar) y factores propios del diseño, es decir, el objeto 3D que queramos fabricar.
Los tiempos de producción de las impresoras 3D se han acortado bastante en los últimos años. No obstante, visto desde la perspectiva del desconocimiento de cómo funciona esta tecnología, pueden parecer relativamente excesivos, sobre todo si lo comparamos con la fabricación industrial, donde los tiempos de producción suelen ser cortos.
Pero esta no es una comparativa que nos valga: en producción industrial, para fabricar cualquier pieza, previamente se ha producido un proceso de moldeado, que suele ser caro y largo. Tenemos que fabricar una matriz para poder producir un objeto tridimensional. Esto no ocurre con la impresión tridimensional, donde el objeto se produce directamente a partir del diseño que tenemos en el ordenador. Lo que vemos en la pantalla es lo que imprimimos.
No obstante, y a título meramente orientativo para que podamos hacernos una idea de los tiempos de impresión en 3D, detallamos una serie de ejemplos sencillos:
Para saber cuánto tarda una impresora 3D en hacer una pieza, tenemos que tener en cuenta varios factores para determinar el tiempo de impresión 3D de nuestra pieza:
Se utilizan fundamentalmente dos tecnologías: las impresoras FDM, que utilizan un material plástico como fundente; y las SLA, que utilizan un proyector que se aplica sobre un plástico o resina fotosensible. Las impresoras SLA son bastante más rápidas que las FDM porque permiten imprimir de una sola vez capas enteras del objeto, lo cual acorta los periodos de producción y hace que el tiempo de impresión 3D sea algo menor, aunque ésta tecnología no cuenta con las misma ventajas y versatilidad de la tecnología FDM.
Mientras más detalles y filigranas tenga el diseño a imprimir, más se tardará. Con impresión 3D se pueden conseguir resultados muy elaborados. Lógicamente ese nivel de complejidad afectará al tiempo necesario para producirlo. Las piezas que tienen voladizos o partes en el “aire” necesitan de soportes donde sostenerse para poder ser impresas, lo que hace que se gaste bastante tiempo en imprimir esos soportes para a x centímetros por ejemplo poder apoyar nuestra pieza o parte de la pieza que sin soportes sería imposible de imprimir (estaríamos imprimiendo en el aire).
El uso de soportes viene determinado por la orientación de la pieza a imprimir en nuestra base de impresión así como de la propia complejidad o geometría de la pieza, por eso para optimizar los tiempos de impresión 3D y teniendo en cuenta la calidad de la pieza o finalidad de la pieza que vamos a imprimir hay que saber muy bien como orientar nuestras piezas para ahorrar tiempo y material.
Las figuras huecas tardan mucho menos tiempo en imprimirse que las figuras macizas. Siempre que el diseño y el uso final de nuestra pieza lo permita, hacer figuras u objetos que sean huecos interesan por dos razones: el tiempo de producción será menor y el consumo de la impresora 3D también será más reducido, ya que necesitamos menos material.
Aunque no siempre podremos beneficiarnos de ahorrar tiempo de impresión 3D realizando piezas huecas o con muy poco relleno, dado que en ocasiones el uso final de la pieza que queremos imprimir nos “obliga” a usar rellenos densos y patrones resistentes, que aumentan el tiempo de impresión 3D frente a otros tipos de relleno, para que nuestra pieza tenga por ejemplo toda la rigidez y fuerza que estamos buscando.
Cuando hablamos de tiempo de impresión 3D y de resistencia en nuestras piezas, no solo tenemos en cuenta el % o densidad de relleno, además debemos de tener en cuenta el patrón de relleno, algunos patrones de relleno son más resistentes a la tracción que otros, otros por el contrario ofrecen una mayor resistencia a impactos y absorben mejor los golpes e impactos que otros.
El contorno de la figura también influye en el tiempo de impresión. Por norma general, a mayor contorno necesitaremos una boquilla de mayor diámetro, lo que se traduce en más tiempo necesario para imprimir.
Si la pieza que queremos imprimir tiene unas paredes sólidas antes del relleno por ejemplo de 1,2mm, esto se traduce en que si disponemos en nuestra máquina de una boquilla o nozzle de 0,4mm necesitaremos tres “pasadas” de la boquilla o nozzle para completar la impresión de esa pared o estructura interna de nuestra pieza, pero si por el contrario esa misma estructura o pared interna de 1,2mm la imprimimos con una máquina que cuenta con una boquilla o nozzle de 0,6mm necesitaremos solo dos “pasadas” lo que se traduce en un ahorro del tiempo de impresión 3D considerable sobre todo en piezas con numerosas paredes.
Otro punto o ventaja de contar con un ancho de extrusión mayor o boquilla de mayor tamaño, es que además podremos aumentar la altura de capa es decir los mm que nuestra máquina irá subiendo en cada una de las capas, además de que al depositar una mayor cantidad de material fundido debido a un ancho mayor de extrusión tendremos piezas con una mayor resistencia y mejor adherencia entre cada una de sus capas que vamos imprimiendo.
Como ejemplo y según nuestra experiencia, la diferencia de tiempo de impresión 3D, con una boquilla o nozzle de 0,6mm frente a una boquilla o nozzle de 0,4mm es un ahorro en tiempo de impresión 3D de aproximadamente un 30% del total del tiempo de impresión 3D de la pieza que vamos a fabricar. Sin renunciar a la calidad de impresión 3D.
Aunque si que tendremos que tener en cuenta que teóricamente no podremos imprimir elementos o partes en nuestras piezas que midan menos de 0,6mm o lo que es lo mismo el ancho de la boquilla, aunque actualmente los laminadores son capaces de adaptarse a ello y pueden bajar la cantidad de material extruido en un punto específico para poder imprimir elementos o partes menores del ancho de nuestra boquilla.
El material es uno de los aspectos bastantes relevantes a la hora de calcular o tener en cuenta cuando hablamos del tiempo de impresión 3D de una pieza.
No todos los materiales pueden ser extruidos o impresos a la misma velocidad y debemos de conocer sus características como son la transición vítrea, la temperatura de impresión y la capacidad o velocidad de enfriamiento es decir la velocidad con la que el material puede ser solidificado una vez depositado, pues que no podemos imprimir o depositar material sobre una capa que aún no está solidificada o bien unida a la anterior capa.
En definitiva el tiempo de impresión 3D es un aspecto que tenemos que considerar a la hora de elegir el tipo de impresora 3D, la técnica empleada y también el diseño. Al final, el tiempo es un coste más que tenemos que considerar, pero no el único. También tenemos que valorar otros aspectos como el material consumido, el consumo eléctrico por cada hora de impresión y la precisión del resultado final.
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