Impresión 3D de Veleros RC: Lo que he Aprendido de la Impresión Diaria

¿Qué tamaño de placa de construcción?

Lo más importante a considerar cuando buscas una impresora es el tamaño máximo que la impresora puede imprimir una pieza. Esto se determina por el volumen de la placa de construcción. El volumen se refiere típicamente en mm con números xyz. Los xyz se refieren a los ejes espaciales de un espacio 3D.

Mi Creality K1 Max tiene un volumen de construcción de 300x300x300mm (xyz). Esta es una impresora bastante grande. Una impresora pequeña puede tener un volumen de impresión de 150x150x200mm (xyz).

Para imprimir un gran Racing Sparrow 1000, necesitas un volumen de impresión mínimo de 210x210x245mm (xyz). El RS-RG65, por otro lado, tiene un volumen máximo necesario de 150×150×180mm (xyz). Los barcos que diseñamos se han desglosado en partes que encajan perfectamente en categorías de tamaño de impresora.

¿Puedes recomendarme una impresora para comprar?

Como ya he mencionado, uso una impresora cerrada Creality K1 Max. Ha sido increíble y se ha utilizado diariamente durante 18 meses sin problemas importantes. Ha habido algunos errores de usuario de mi parte, pero la impresora realmente ha sido impecable.

Si tu presupuesto no alcanza para algo como el K1 Max, entonces algo como el Bambu Lab A1 es muy amigable para el bolsillo y la placa de construcción es lo suficientemente grande para imprimir nuestro modelo RS-RG65. Otras impresoras que nuestros clientes están utilizando son el Bambu Lab P2S  o la de gama alta Bambu Labs H2D.

¿Necesito una impresora cerrada?

La respuesta corta aquí es no, no necesitas una impresora cerrada; especialmente si planeas imprimir principalmente PLA+, que es lo que usamos para imprimir nuestros barcos.

Pero esto depende de dónde planeas usar tu impresora y si estará en un espacio con corrientes de aire como un garaje o una habitación de repuesto donde las temperaturas son estables.

Encuentro que mi impresora en el garaje y cerrada realmente ayuda a la estabilidad de las temperaturas de impresión. Tener condiciones estables donde se minimizan las fluctuaciones de temperatura realmente ayuda a que cada parte se adhiera a la placa de construcción y no se deforme, y también ayuda con la calidad de impresión en general.

He notado que si abro la puerta de mi K1 Max durante una impresión, habrá una línea sutil pero obvia en la impresión en ese momento. Realmente pensé al principio que estaba sobrepensando esto, pero lo he notado ya varias veces. Por lo tanto, ahora nunca abro la puerta mientras imprimo una parte a menos que absolutamente tenga que hacerlo.

¿Dónde debo poner la impresora?

La calidad de impresión está directamente relacionada con la solidez de la plataforma sobre la que colocas la impresora. El lugar más sólido será un piso de concreto. Pero esto no será práctico agacharse para configurar una impresión, así que una encimera realmente resistente es lo que la mayoría de la gente usa.

Sé que la impresora K1 Max que tengo es consciente del movimiento de la impresora y lo tiene en cuenta mientras imprime. La impresora realmente se mueve mientras trabaja furiosamente. La mayoría de las impresoras generalmente vienen con patas de goma para ayudar a amortiguar las vibraciones.

¿Qué filamento es mejor usar para barcos?

Usamos bobinas de filamento PLA+ que hemos encontrado que son un filamento realmente excelente para este propósito. Inicialmente comenzamos con PLA estándar, pero su hermano mayor, PLA+, es mucho menos quebradizo y parece poder manejar temperaturas más altas sin deformarse.

Hay otros tipos de filamento que también puedes usar, como ASA, que tiene mayor resistencia al calor pero es más difícil de imprimir bien. Sé que la gente también usa PETG con diferentes grados de éxito. Escucharás a la gente argumentar que el PLA no es lo suficientemente resistente al calor y que el barco se derretirá, etc., etc.

Hemos encontrado que el hermano mayor PLA+ es realmente bastante bueno en general. He dejado deliberadamente viejos prototipos de barcos al sol y en el coche para ver qué pasa, pero no he visto ninguna deformación o descomposición. Creo que si tratas tus barcos como tratarías a tu perro, entonces no deberías tener ningún problema con PLA+.

¿Qué tamaño de boquilla uso?

Usamos un tamaño de boquilla estándar de 0.4mm. Esto es simplemente lo que viene con la mayoría de las impresoras de fábrica. Sé que otros constructores prefieren imprimir con boquillas de 0.8mm, pero en Racing Sparrow nuestra filosofía es sobre piezas comunes y herramientas comunes, así que simplemente usamos las boquillas predeterminadas de 0.4mm. Nuestros modelos están diseñados en CAD teniendo esto en cuenta.

¿Cuánto tiempo se tarda en imprimir un barco?

El tiempo total varía dependiendo de algunas variables, pero encuentro que con mi impresora funcionando a una velocidad de alrededor de 200-300mm/s, puedo imprimir un RS760 en alrededor de 24 horas. Esto incluye el tiempo que lleva quitar una parte y preparar la impresora para la siguiente pieza. Estas 24 horas de impresión no son continuas, por cierto.

No imprimo por la noche, ya que he encontrado que realmente necesitas estar atento a la impresora en caso de que algo suceda. Tuvimos un corte de energía intermitente un día que causó un extraño spaghetti como ejemplo.

¿Necesito imprimir en modo jarrón?

No diseñamos nuestros barcos para imprimir en modo jarrón. Al hacer mi investigación habitual y mantenerme al día con otros diseñadores, parece que el modo jarrón era algo que la gente necesitaba hacer para obtener la calidad de impresión deseada. Las impresoras ahora son tan buenas que el modo de impresión estándar es igual de bueno y mucho más flexible en la forma en que diseñas las piezas.

¿Necesito lijar el barco para que quede suave?

La respuesta corta es no. No necesitas lijar ni alisar el barco una vez que has pegado el casco.

Algunas personas sí lijan, impriman y pintan sus barcos para tener un acabado más profesional, pero hace muy poca diferencia en la velocidad del barco mientras navega. Si los barcos estuvieran foilando y navegando a velocidades muy altas, entonces sí, un casco más suave ayudaría, pero un casco de desplazamiento a escala de RC va muy despacio a través del agua.

Piense en el barco como si estuviera empujando el agua fuera del camino en lugar de deslizándose a través de ella. Otros diseñadores han realizado pruebas A/B y no pudieron notar ninguna diferencia entre el acabado impreso simple y un acabado pintado suave. El peso del relleno y la pintura probablemente compensaría cualquier ganancia hecha en esta área.

¿Necesitas impermeabilizar o rociar el casco?

Hemos descubierto que el casco impreso en bruto parece no absorber agua al navegar durante 1 hora en el puerto en agua salada. Sin embargo, probablemente no hace daño rociar el exterior del casco con una capa de barniz o sellador. Si fuera a hacer esto, recomendaría encarecidamente probar en una impresión de desecho para asegurarse de que los químicos no derritan el PLA.

Encontramos que si la construcción del barco se ha hecho bien con uniones ajustadas y mucha cola, entonces los barcos están secos por dentro después de navegar.

Precalentar la máquina es realmente importante

Antes de hacer tu primera impresión del día, un buen consejo es precalentar la impresora durante 20 minutos primero. Enciende la impresora, establece la temperatura de la placa de construcción a 65°C y deja que toda la máquina se caliente. Puede que sientas que la placa está lo suficientemente caliente después de unos minutos, pero pon tu mano en las partes circundantes y seguirán sintiéndose frías.

Toma tiempo para que toda la máquina absorba algo de calor y se estabilice. Como mencioné anteriormente, la estabilidad de temperatura es un ingrediente clave para tener resultados de impresión exitosos.

Imprimir en invierno es más difícil

Además del párrafo anterior sobre el precalentamiento, he encontrado que imprimir en medio del invierno es más desafiante que en los meses de verano. Tengo mi impresora en mi garaje. Un día frío aquí en Nelson, Nueva Zelanda, será de 1°C. He encontrado que en el garaje, un día de 1°C es difícil de imprimir bien. He descubierto que un precalentamiento más largo ayuda con esto o simplemente esperar un día ligeramente más cálido donde podría estar más alrededor de 7-10°C o algo así.

Como mi impresora tiene un recinto, siento que tengo cierto control sobre la temperatura ambiente alrededor de las partes impresas. La impresora parece hacer su mejor trabajo cuando la cámara está entre 30-35°C.

Obtener una buena primera capa es clave

Cuando comienzas una impresión, he encontrado que si las primeras capas se ven un poco desordenadas, lo mejor es detenerse, limpiar la placa y la boquilla y comenzar de nuevo hasta que la primera capa se vea limpia y adecuada. Las primeras capas son la base sobre la que se construye el resto, así que tiene perfecto sentido que afecte al resto de la impresión.

Si dejas que esa primera capa desordenada se imprima, es más probable que tengas bordes levantados o piezas que no encajan bien. Encuentro que algunos filamentos son más problemáticos que otros y a menudo se necesita un poco de ajuste para que esa primera capa se comporte. A veces siento que la máquina necesita una calibración. El otro truco es rotar la pieza alrededor del eje z en el cortador para que la colocación de la impresión en la placa cambie. Esto a menudo puede solucionar problemas donde la primera capa se comporta mal porque el punto de inicio se ha movido a una parte diferente de la placa.

Configuraciones de impresión - los valores predeterminados del cortador son a menudo excelentes

Durante los últimos 18 meses he estado imprimiendo casi todos los días. A lo largo de este tiempo he probado todo tipo de cosas para mejorar mi calidad de impresión. Incluso he llegado a darle mi archivo de configuraciones de impresión a ChatGPT para ayudar a mejorar. Lo que he encontrado después de todo este tiempo es que he vuelto al principio y ahora simplemente uso las configuraciones de impresión predeterminadas que proporciona Creality Print. Encuentro que todo lo que necesito ajustar es la cantidad de relleno de impresión y algunos cambios sutiles de temperatura y se imprime realmente bien. Lo principal es nuevamente que la temperatura no fluctúe manteniendo la puerta cerrada y precalentando la máquina antes de comenzar.

He encontrado que con eSun PLA+ mis configuraciones de impresión rápidas con una temperatura de boquilla de 200°C y una temperatura de placa de 60°C son un gran punto de partida. ¡Lee la siguiente parte sobre los colores de filamento!

Los filamentos de diferentes colores se comportan de manera diferente

Compro mi filamento principalmente en un lugar en Nueva Zelanda; Bits4Bots.co.nz. Solo utilizo filamento de calidad eSun PLA+.  ¡No cambies lo que no está roto, verdad!  Lo que he notado es que el mismo filamento, que viene en una variedad de colores, se comporta de manera bastante diferente cuando estoy imprimiendo.  No hay diferencia más allá de la elección del color.  Los rojos y verdes, por ejemplo, parecen imprimirse realmente con facilidad y fluyen bien.  El resultado final del color rojo es particularmente bueno, con líneas de capa apenas visibles.  El amarillo dorado ha sido la mejor calidad en general, mientras que el blanco frío ha sido el más difícil de imprimir bien.

A lo largo del tiempo he creado algunos perfiles de impresión ligeramente diferentes para los diferentes colores.  Las diferencias suelen ser solo algunos cambios de temperatura o quizás la tasa de flujo necesita un pequeño ajuste.  No sé la razón técnica por la cual esto sería, pero esta ha sido mi observación al imprimir diariamente.

Bordes levantados - bordes, orejas de ratón, configuraciones del ventilador

Uno de los desafíos al imprimir algunas de las piezas más grandes, como por ejemplo, el barco RS1000, ha sido que las esquinas se levantan de la placa de construcción.

El resultado de esto son piezas desalineadas y uniones con espacios en el casco.  Inicialmente, esto fue un verdadero inconveniente cuando estaba diseñando los barcos e imprimiendo muchos prototipos.  Las formas se imprimen realmente con facilidad, como los casetes de servo o las bombillas de quilla, que parecen ser bastante fáciles de imprimir bien.

Las piezas del casco de los barcos grandes tienen esquinas afiladas con bordes delgados.  Estas son áreas problemáticas que noté cuando comencé a imprimir.  Las partes del casco tienen bordes muy delgados que tocan la placa de construcción.

No hay mucha superficie que mantenga la pieza pegada a la placa.  He descubierto que a veces simplemente imprimir con bordes simples es suficiente para ayudar.  Para las piezas que realmente son problemáticas, encontré que la solución mágica era usar orejas de ratón.  Estas son pequeñas piezas STL en forma de disco que colocas en las esquinas en el software de corte.  Crean una gran área de contacto para las esquinas y realmente ayudan a prevenir la deformación desagradable que estaba experimentando.  Las orejas de ratón vienen como parte de las herramientas en todos mis conjuntos STL.

Otro buen consejo es apagar los ventiladores de enfriamiento dentro de la caja. El K1 Max tiene varios ventiladores. Descubrí que el ventilador lateral estaba causando que el borde más cercano se levantara. Apagar completamente el ventilador lateral fue un gran hito en la mejora de mi problema de bordes levantados.

No necesitas un secador de filamento

Cuando te adentras en la impresión 3D, naturalmente comenzarás a desvelar las capas, lo que a menudo lleva a más gadgets, mejores técnicas y, en última instancia, a más gastos.  Comencé a leer sobre el filamento absorbiendo humedad y degradando la calidad de impresión.  Terminé comprando un secador de filamento porque pensé que realmente lo necesitaba.

Lo que he encontrado es que ha hecho muy poca diferencia, para ser honesto. Potencialmente hace una pequeña diferencia en la calidad de impresión, pero esto también podría ser solo un efecto placebo. A veces uso el secador de filamento en días fríos, pero realmente esto es solo para precalentar un poco el filamento y obtener una mejor regulación de temperatura, como mencioné anteriormente en este post.

Mi opinión es que realmente no necesitas un secador de filamento para PLA+ y que simplemente almacenarlos en una bolsa con el pequeño paquete blanco que absorbe la humedad está bien.

Limpia la placa con ISO solo si se ven marcas de dedos

Para que tus impresiones se adhieran a la placa de construcción, he encontrado que realmente no necesitas hacer nada especial con pegatinas o laca para el cabello o cualquier otro adhesivo. Los aspectos más importantes son la temperatura de la placa de construcción y la limpieza de la placa. Encuentro que a 60°C y con la placa bien limpia no tengo problemas con las piezas adhiriéndose a la placa de construcción. A veces puedo ver marcas de huellas donde deben haber estado mis dedos grasientos. Simplemente saco la placa de la máquina y la rocío ligeramente con alcohol isopropílico y luego la limpio con un paño limpio.

Algunas personas también limpian su placa con agua jabonosa, pero encuentro que el ISO es realmente rápido y simple y está listo para imprimir casi de inmediato. No se necesita secar ni esperar entre impresiones. Solía hacer esto entre cada impresión, pero últimamente he notado que ni siquiera necesito hacerlo si no he tocado la placa. Si tengo mucho cuidado de no tocar la placa al despegar las piezas, entonces puedo saltar este paso entre impresiones, recalentar la placa a 60°C y preparar la siguiente pieza para imprimir.

En conclusión

La conclusión es que una impresora FDM decente con un carrete de PLA+ no requiere un taller completo de accesorios ni conocimientos expertos para usarla.  Las impresoras modernas han avanzado mucho en los últimos 5 años y realmente son amigables para el usuario y divertidas de usar.

¿Qué estás esperando? ¡Ponte en ello!