Artículo publicado en RascomRas sobre la posibilidad de usar luz infrarroja en la impresión 3D: (Original aquí)
Animado
por Diego, de RascomRas, en las siguientes líneas describiré un
posible método para evitar la concentración de tensiones y el
despegado de las piezas de la plataforma de impresión durante la
fabricación mediante impresión 3D.
Llevo
en esto de la impresión 3D un año más o menos, y en este tiempo
las nuevas máquinas que salen y van saliendo al mercado no aportan
nada nuevo en la tecnología 3D, por lo menos en lo relativo a la
impresión con hilo.
La
primera máquina que tuve carecía de cama caliente, y la impresión
de piezas de un cierto tamaño era una auténtica pesadilla y una
lotería. Absolutamente todas las impresiones más o menos grandes, o
planas y macizas acababan por deformarse y en el peor de los casos se
despegaban de la plataforma. Hice mil pruebas con distintos
materiales para mejorar la adhesión de las piezas a la base, pero
siempre sin resultados positivos y esto acabó por minar mi
paciencia, así que jubilé esa impresora y adquirí otra más
profesional y con cama caliente. Al tener cama caliente, el que se
despegaran las piezas pasó a la historia, sólo es necesaria una
buena calibración de la cama respecto a la boquilla de impresión y
ya no tengo que preocuparme por si se va a despegar la pieza que esté
imprimiendo. Pero apareció un nuevo problema: a medida que la pieza
crece en altura, la parte intermedia de la misma se va enfriando,
mientras la parte en contacto con la cama tiene una temperatura más
elevada (digamos por encima de la temperatura ambiente, ya que nunca
hice mediciones de temperatura) y la parte superior de la pieza
también está caliente ya que acaba se salir del extrusor. Esta
situación de estrés térmico puede acabar deformando e incluso
agrietando la pieza a imprimir, sobre todo en el caso de piezas altas
y con paredes de poco espesor, como me ocurrió en alguna ocasión.
Mi experiencia es que el uso de un ventilador para refrigerar
acrecienta estos problemas.
Para
minimizar esas tensiones debidas a la diferencia de temperatura entre
las distintas partes de la pieza mientras se imprime, y tensiones
también debidas a la contracción que sufre el ABS al enfriarse, se
me ocurrió en un primer momento usar una estufa de aire caliente que
mantuviese toda la pieza durante todo el proceso de impresión a una
temperatura que redujese el enfriamiento y por consiguiente la
contracción del plástico. La idea funcionó más o menos bien, pero
no acababa de gustarme: el calor de la estufa podría achicharrar la
electrónica de la máquina.
Algo
más sencillo y económico hubiera sido el encerrar la impresora con
una caja e intentar mantener así una temperatura más o menos
constante en el volumen de impresión, pero la pereza de ponerme
manos a la obra impidió que construyese esa caja.
Como
pensar es gratis me puse a cavilar en cómo mantener las piezas (sólo
las piezas, no las partes de la máquina) calientes durante la
impresión. Y se me ocurrió que con luz infrarroja podría
funcionar.
La
luz infrarroja se puede emitir en distintas longitudes de onda de manera que se
podría seleccionar una longitud de onda específica que sólo aportase calor al
ABS, evitando de este modo el perjudicial calentamiento de los
distintos componentes mecánicos y electrónicos de la impresora.
En el esquema se puede ver en rojo los distintos paneles de leds
emisores de luz infrarroja que además se irían encendiendo a medida
que avanza la impresión de la pieza. Puede que incluso la cama
caliente pueda usar luz infrarroja para calentar sólo el plástico
que estamos imprimiendo, en lugar de usar resistencias como hasta
ahora.
Y
hasta aquí mi exposición.
Yo
no tengo medios para estudiar la viabilidad de esta idea, así que
espero que alguien me escriba diciendo que sí, que funciona, y que
de este modo podemos saltarnos las patentes vigentes para poder
encerrar el volumen de impresión y evitar los problemas que supone
el imprimir “al aire libre”.
PD:
sólo imprimo con ABS.
Gracias
Diego por darme la idea y la oportunidad para publicar lo aquí
escrito ;-) .
Juan
Callón Rivas