Hilos o Stringing en impresión 3D

Stringing

Los hilos o stringing en impresión 3D, son justamente, estos pequeños “hilos” que aparecen en nuestras impresiones 3D, y cómo solucionarlos es una de las preguntas que más nos hacemos cuando cuando los empezamos a sufrir.

De hecho, los hilos son uno de los problemas más comunes que tienen los makers en sus primeras piezas cuando se están iniciando en el mundo de la fabricación aditiva.

Los Hilos o Stringing: hilos en nuestras pieza, se produce cuando el hotend se desplaza de un sitio a otro sin extruir filamento. Aunque en el recorrido puede soltar algo de filamento, solidificándose en pequeños hilitos, teniendo como resultado un aspecto de telarañas o pelo.

Esto se debe a que el el fusor tiene internamente una presión positiva o que el filamento está muy líquido, incluso por la propia gravedad que hace que gotee. Depende del material que utilices, el stringing se apreciará con hilos más gordos o finos.

También puede estar causado por el uso de un fusor de mala calidad, aunque este no sería un problema notable ya que las impresoras suelen tener un fusor con una calidad óptima. Generalmente se debe a una mala laminación de la pieza en el software de laminado.

¿Cómo evitar los hilos en nuestras impresiones?

Cuándo estamos imprimiendo, el filamento no debería salir por la boquilla en el “travel” o recorrido que hace el fusor de un punto a otro.

Por ello, la impresora tiene que retraer el filamento dentro del fusor cuando se mueva de una coordenada a otra, para luego comenzar a extruir filamento nuevamente. Esto sería el proceso ideal para que no se formen los hilos en la parte impresa cuando hay un movimiento de un punto a otro.

Stringing: hilos en la pieza (Fuente: bitfab)

En impresión 3D hay diferentes parámetros que condicionan el resultado de nuestra impresión, algunas de ellas pueden ser:

  • Distancia de retracción
  • Velocidad de retracción
  • Flujo
  • Temperatura

Distancia de retracción

La distancia de retracción es la opción de configuración de la retracción más importante, ya que determina hasta dónde puede retroceder el filamento. Cuanta mayor retracción tenga el cabezal, menos probabilidades habrá de tener hilos en la pieza.

Aunque tienes que tener cuidado porque si hay demasiada retracción en la impresión, aparecerán pequeños huecos o burbujas debido a las bolsas de aire que se forman dentro del Hotend. Si por el contrario, no retrae lo suficiente, se producirá una fuga de filamento que producirá los hilos tan temidos.

Por ello, ajustar la retracción es muy importante porque dependiendo si tienes demasiada o muy poca retracción afectará a la calidad de la pieza impresa.

La distancia de retracción también varía dependiendo si la impresora es de extrusión directa o tipo Bowden, ya que una impresora tipo Bowden suele requerir una distancia de retracción mayor puesto que hay más distancia entre extrusor y fusor.

Para determinar si la distancia de retracción es la correcta, siempre puedes hacer una prueba de impresión de retracción, hay muchos modelos que son adecuados para este, como este test de retracciones de thingiverse o este otro test también de thingiverse pero un poco más rápido de imprimir.

Sería un error pensar que hay unos valores para cada tipo de impresora 3D que nos evitarán los hilos. Debes tener en cuenta tanto la máquina como el material, pero en general, podemos decir que:

  • Bowden: Puedes partir desde 3.8 en adelante, hasta unos 6 mm aproximadamente
  • Directa: Puedes moverte entre los 0.8 y los 1.8

Velocidad de retracción

La velocidad de retracción determina la rapidez con la que se retrae el filamento. Si utilizamos una velocidad de impresión más elevada, se reducen los hilos que se puedan formar en la pieza. Ya que el filamento se retrae lo suficiente rápido para que no empiece a formar hilos.

Pero si la velocidad es demasiado rápida, el filamento puede desconectarse de la parte que se encuentra dentro del cabezal. Se puede obstruir la boquilla o haber zonas en las que no se deposite el filamento.

Es necesario encontrar un punto intermedio de velocidad en la que la retracción sea óptima. Para ello tienes que tener en cuenta el tipo de extrusión, dependiendo si es una impresora tipo Bowden o Directa y también el tipo de material. La velocidad también depende del motor extrusor. Generalmente valores entre 40 mm/s y 60 mm/s suele funcionar.

Velocidad de impresión

Al igual que la velocidad de retracción, la velocidad de impresión también afecta al stringing en las piezas 3D. Si se tarda demasiado tiempo en moverse entre dos puntos, es probable que el fusor gotee filamento produciendo hilitos. Por eso, si se puede desplazar a más velocidad, los movimientos cortos deben ser lo suficientemente rápidos para que no de tiempo a dejar hilitos.

Temperatura de impresión

La temperatura es un factor importante a tener en cuenta, si no ajustamos bien la temperatura se pueden producir hilos o stringing en nuestras piezas.

A medida que la temperatura aumenta, el material de impresión cambia a un estado más liquido y es más propenso a gotear por la boquilla, incluso después de configurar la velocidad de retracción.

Una temperatura más baja reduce la probabilidad de goteo, pero debes tener cuidado y no establecer una temperatura demasiado baja, de lo contrario, el filamento podría no fundirse lo suficiente y causar problemas de extrusión hasta llegar el punto de producirse un atasco.

Para conseguir una temperatura óptima , puedes trabajar con una temperatura en intervalos de 5-10º, pero nunca la bajes por debajo del mínimo especificado del fabricante. Las temperaturas que solemos recomendar según el filamento elegido serían:

  • PLA: 190-220 ºC (cama de impresión 0-60 °C)
  • PETG: 230-245 ºC (cama de impresión 70-75 ºC)
  • ABS: 200-250 °C (cama de impresión 90-100 °C)
  • PET: 215-235 °C (cama de impresión 0-60 °C)
  • TPE: 210-240 °C (cama de impresión 20-70 °C)
  • TPU: 230-250 °C (cama de impresión 60 °C)
  • PVA: 160-190 °C (cama de impresión 60 °C)

Una vez más, recuerda que estos valores son genéricos, y debes tener en cuenta tu tipo de impresora 3D y fusor, y las recomendaciones del fabricante.

Para probar los tipos de temperatura, puedes imprimir una torre de calibración de temperatura. De esta manera podrás identificar la temperatura ideal para cada material de impresión.

Stringing- hilos
Torre de temperatura ( Fuente: All3DP)

Puedes descargar un stl de test de temperatura desde thingiverse.

Limpieza de la boquilla

Si estás imprimiendo durante mucho tiempo y con materiales que no sean PLA, como pueden ser PETG, el filamento puede dejar algunos residuos en la superficie interna de la boquilla. Si continuamos imprimiendo con una boquilla así, es posible que el filamento fundido pueda fluir más libremente fuera de la boquilla, aumentando las posibilidades de que se produzca stringing: hilos en nuestras piezas.

Para evitar esto, es aconsejable limpiar la boquilla después de haber trabajado con diferentes materiales durante sesiones largas de trabajo. Lo puedes hacer con un cepillo de alambre metálico.

Filamentos libres de humedad

Muchos filamentos de impresión 3D son propensos a la absorción de humedad cuando se exponen al aire libre. Esta humedad puede estar presente en burbujas microscópicas dentro del filamento que se pueden expandir y reventar cuando se someten a temperaturas de una boquilla caliente. Aunque el resultado más común cuando usamos filamento con humedad es una impresión marcada con burbujas, estas burbujas de humedad también pueden aumentar las posibilidades de que produzca stringing.

A medida que la burbuja provocada por la humedad se expande, ejerce presión en el fusor, haciendo que el filamento fundido fluya hacia la boquilla, provocando stringing.

Para solucionar la humedad, es mejor almacenar los filamentos en recipientes herméticos

Estos son algunos de los tips que hay que tener en cuenta para evitar los hilos en nuestras piezas. Si sabes alguno más no dudes dejarlo en comentarios.

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