Cómo tener a punto tus filamentos cuando tienes una o varias impresoras 3D

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Muy buenas por aquí otra vez, ¿qué tal va todo lector/a?

Hoy vamos a ver un tema que suele ahorrarnos bastante tiempo cuando tenemos varios filamentos y una o varias impresoras 3D: cómo tenerlos a punto para que no den fallos al cambiarlos.

Si has impreso bastante en 3D, te habrá pasado que empiezas a imprimir con un filamento nuevo y el extrusor se te atasca o tu impresora empieza a hacer cosas raras, es algo que pasa casi siempre y que se puede arreglar de manera fácil y preventiva.

Por ello te voy a enseñar a solucionarlo, y para ello nos vamos a centrar en tres puntos: temperatura, gestión y cambio de los filamentos.

Pero no te adelanto más, si quieres saber cómo tener a punto tus filamentos cada vez que vas a imprimir, quédate que…

¡Coooooomenzamooooooooooooos!

Por qué hacer esto con cada uno de tus filamentos

Si llevas poquito en el mundo de la impresión 3D y solo tienes una impresora 3D y un filamento, no tendrás ni idea de lo que te hablo, pero que la impresora falle cuando cambiamos de filamento es que algo que ocurre mucho incluso si estamos imprimiendo y cambiamos al mismo material.

Cuando esto ocurre, el problema siempre se lo achacamos a un filamento defectuoso (que puede ser si lo compramos a marchas chinas en Amazon) o a la nueva impresora 3D que acabamos de comprar. Siempre igual.

Por lo tanto, quiero quitarte esa idea de la cabeza. Siempre hay que ir un punto más allá de la técnica y quédate con esta inecuación:

Impresora X + Filamento Y ? Impresora Y + Filamento X (siendo filamentos del mismo material y misma marca)

Incluso te diré más:

Impresora X + Filamento Y ? Impresora Y + Filamento Y

«¿Pero por qué?, si son filamentos iguales que se imprimen a una temperatura igual»

Pues de momento te lo vas a tener que creer, pero esto ocurre al igual que:

Impresora X + Filamento Y ? Impresora X + Filamento X (siendo filamentos del mismo material y misma marca)

Es verdad que esta última inecuación no suele darse tanto en marcas buenas, pero nunca se sabe, a lo mejor un filamento lleva abierto un año y ha cambiado de propiedades.

La clave está en que cada filamento tiene un punto de fusión óptimo y cada impresora gestiona la medición de temperatura de forma diferente ¿cómo? mediante los termistores.

Primer punto: La temperatura del filamento

Qué es un termistor y qué hace en nuestra impresora 3D

Según la Wikipedia un termistor es «una clase de resistencia (componente electrónico) cuyo valor varía en función de la temperatura de una forma más acusada que una resistencia común». Toma ya.

Lo que significa esto es que un termistor al final es un componente muy pequeño que se encuentra tanto en el bloque calentador del hotend como en el centro de la cama caliente y que varía su resistencia eléctrica a medida que estos componentes se calientan o enfrían. Esa señal de resistencia, va directamente a nuestra placa controladora que la mide de forma indirecta y a través de una serie de fórmulas es capaz de saber la temperatura del termistor a través de ese dato, la resistencia.

En una impresora 3D puede haber muchos tipos de termistores, aunque se suelen agrupar en 2 tipos: NTC o PTC, en función de si tiene coeficiente de temperatura positivo o negativo. Esto si lo llevamos a las clases de termistores que hay en Marlin nos podemos volver locos:

FOTO Termistores 1

Esto que te cuento, no tiene un conocimiento práctico concreto, es para demostrarte que, aunque la mayoría de las impresoras 3D usen termistores de 100[kO], hay muchas marcas diferentes y una variabilidad intrínseca entre todas ellas, sin contar los diferentes tipos de placas.

Y por eso, aunque uses un mismo filamento en tres impresoras 3D distintas, hay que hallar la temperatura óptima del mismo para cada una de las tres.

Cómo determinar el punto de fusión óptimo de forma rápida

Este es un método un poco arcaico, pero funciona y es que solo lleva 5 minutos y es válido para cualquier impresora, aunque eso sí, algo impreciso comparado con otros que veremos.

En uno de los videos de «The maker 3DP», Miguel Ángel, un crack de la extrusión, nos hablaba de que para que un filamento se comportara bien en un hotend y no diera problemas de retracciones ni goteos, tenía que haber una presión «0 «en su punta ya que si no se podían dar estos dos casos:

  • Presión positiva: El filamento gotearía dejando hilos en la pieza.
  • Presión negativa: El filamento se retrae demasiado y tras la retracción y la posterior realimentación no llega a depositar bien el material sobre la pieza.

Por ello, lo que yo hago es meter el filamento hasta la boquilla, calentarlo hasta su temperatura de fusión y observar, siguiendo los siguientes pasos, iterando:

  1. Caliento el hotend hasta una temperatura media de las que me da el fabricante (si pone 180ºC-200ºC en la ficha técnica, yo pongo 190ºC).
  2. Cargo filamento hasta la boquilla del hotend.
  3. Espero a ver si sale filamento:
    1. Si no sale, aumento la temperatura 3ºC
    2. Si sale, miro a ver cómo de rápido lo hace
  4. Voy bajando la temperatura hasta que el hilillo de filamento salga por sí mismo a 1[mm/s] más o menos.

Según lo que te he dicho, lo perfecto sería ir bajando la temperatura hasta llegar al punto de temperatura máxima a la que no sale filamento, pero siempre me gusta que salga un poco porque si después imprimes a 40-50[mm/s], conviene que el filamento esté un poco más fluido. Realmente es un truco empírico, cada maestrillo tiene su librillo.

FOTO 2 - extrusion - goteo

Ten en cuenta que cuando pase esto, el filamento se derrite y el extremo del mismo va estando cada vez más arriba, por lo que cada vez que subas la temperatura, mete manualmente el filamento hasta que vuelva a estar otra vez en la punta del hotend.

Cómo determinar el punto de fusión óptimo de forma más fina

La forma más exacta de hacer una calibración de este tipo es con una torre de temperaturas bien configurada en el laminador. No hay otra.

He de insistirte en que todo esto solo tiene sentido si tienes bien configurados los pasos por mm del extrusor y no tiene problemas internos, ya que sino nuestros tests se podrían ver viciados por este tipo de fallos. Seguimos.

Para hacer el test, hay muchas piezas en Thingiverse, por ejemplo esta.

Ahora solo habría que configurar el laminador para que cada bloque lo imprima en una temperatura ¿cómo? con las opciones del mismo. En Cura Ultimaker se podría hacer, pero habría que crear los bloques independientes, configurarlos y unirlos después. Un rollo.

Para ello yo usaría Simplify 3D que tiene la opción de configurar rangos de capa con distintas propiedades de impresión y cómo explicar cómo se haría me llevaría otro post enterito, pues te dejo un vídeo (en inglés) que te lo explica estupendamente:

Y no seas vago/a y hazte una por lo menos, ya verás cómo te cunde.

¿Y qué pasa con la cama caliente?

La cama caliente suele dar un poco más igual, y cualquier dato genérico de temperatura de los filamentos vale. Sí que es verdad que es de lo que más gasta y está bien optimizarla a la temperatura mínima para que no se combe la pieza, pero yo, por ejemplo, que vivo en Burgos, entre que un día hace 4 grados y otro hace 20, no tengo una temperatura oficial establecida.

La cama caliente simplemente sirve para que tu pieza no se combe ante cambios bruscos de temperatura, por lo que no te agobies con este tema, te doy unos valores aproximados para los filamentos más usados, en ambientes más o menos fríos:

  • PLA: 20ºC-40ºC
  • ABS: 90ºC-110ºC
  • PETG: 50ºC-75ºC

Esto en impresoras cerradas puedes necesitar hasta 20-30ºC menos.

Segundo punto: La gestión del filamento

La mayoría de los makers somos muy gañanes.

Estamos imprimiendo con un filamento durante un tiempo, encontramos la temperatura óptima de fusión del plástico, hacemos muchas piezas, muchas pruebas y de repente nos surge algo. Pasamos semanas haciendo ese algo y cuando volvemos a imprimir ya no nos acordamos de qué temperatura habíamos metido a nuestro plástico.

Otra muy común cuando ya tienes muchas es «¿qué filamento era este? ¿Filamento PLA o PETG? ¿Dónde metí esa bobina que estuve usando hace un mes, cariño?» Y así continuamente.

Hoy te voy a enseñar los métodos que utilizo yo para tener mis filamentos bien gestionados después de hacerles todos los tests de impresión para tenerlos controlados. Y no te engañes, hasta yo que te lo estoy enseñando la volveré a liar. Fijo.

1ª Forma de Gestionar tus filamentos: Etiquetas y Hojas de cálculo

Aquí simplemente me refiero a poner una pegatina sobre el lateral de las bobinas de plástico, o, si usamos las masterspool, tener todos registrados en una hoja de cálculo (Excel) con una serie de datos.

Hasta aquí todo muy fácil y muy comprensible, pero ¿qué datos pongo? ¿El color? ¿El olor? ¿El sabor? (espero que este último no te lo sepas). Aquí te pongo los que pondría yo:

  1. Temperatura óptima de fusión del filamento y cama caliente para la impresora N
  2. Temperatura óptima de fusión del filamento y cama caliente para la impresora N+1
  3. Temperatura óptima de fusión del filamento y cama caliente para la impresora N+2…
  4. Fecha de apertura: cuanto más antigua más humedad habrá absorbido
  5. Marca del filamento: para recurrir a sus características técnicas.
  6. Color del filamento
  7. Tipo de filamento: PLA, ABS, PETG, Nylon, ASA, PVA, HIPS etc…
  8. Peso inicial de la bobina: Por si acaso, nunca se sabe
  9. Quien te lo vendió: (este es broma, no hace falta que lo pongas, solo por si te timaron).
etiquetado de bobinas
excel de bobinas

Ahora vemos cómo hacerlo en el Cura Ultimaker

2ª Forma de Gestionar tus filamentos: Cura Ultimaker

Cura Ultimaker tiene una gestión de filamentos propia también y aunque para mi gusto le faltan cosillas, funciona bien y es bastante intuitiva.

Lo primero que hacemos es ejecutar Cura Ultimaker y pulsar sobre «Manage Materials«

manage materials Cura Ultimaker

Se nos abrirá una pantalla como esta

manage materials Cura Ultimaker2

Ahora pulsamos sobre el material que queremos replicar nuestro, en este caso un PLA, para ello le damos a Create (si le damos a Duplicate se nos duplicará en la misma carpeta).

Cura custom material

Ahora solo es ir cambiando los parámetros, yo lo voy a poner rojo y los datos que pusimos en las etiquetas. Ojo que hay dos ventanas, la de los datos y la de las propiedades de impresión.

configurar materiales Cura
Configurar Materiales Cura 2

Y ya está, ahora además si le das a la Estrella azul de al lado del filamento, lo podrás añadir a favoritos y que te salga nada más desplegar la ventana.

elegir material creado Cura

Y eso es todo. Si te apetece también puedes exportar tu filamento en un archivo ‘.xml.fdm_material’ para importarlo en otro ordenador con Cura Ultimaker instalado.

Tercer punto: El cambio de filamento

Bueno, ya tienes tu filamento optimizado en cuanto a temperaturas y bien ordenadito en tu Excel, tu Cura o tu libreta de Mr Wonderful. Todo es perfecto… Pues no.

Ahora hay que ver cómo cambiar el filamento de uno a otro para que no la líes parda y se te jorobe el hotend. Dicho esto, comencemos.

Cómo cambiar bien los filamentos para que no queden restos

Lo primero cuando cambias el filamento es poner el que ya está metido a una temperatura de 80% de su temperatura de fusión. Esto hará que esté suficientemente blando para poder sacarlo sin problema, pero no tanto para que se te quede un pegote dentro del hotend, ejemplo:

Has descubierto que tu PLA rojo de impresoras3d.com que abriste el 30/08/2018 (a Juanjo el de la tienda de ordenadores), imprime perfectamente en tu nueva Ender 3 a 183[ºC], pues para sacarlo, primero baja la temperatura a:

183[ºC]*0,8= 146,4[ºC] (redondeando 150[ºC])

Una vez hecho, guardas bien el extremo para que no se enrede y lo metes en su caja.

 filamento extruido

Ahora sacas el otro PLA azul de la marca Esun que has abierto el 30/08/2019 en una oferta de esta tienda que has descubierto que imprime muy bien a 195[ºC], subes la temperatura del hotend a 195[ºC] e introduces el filamento poco a poco a mano, hasta que veas que el hilillo pasa de color rojo, pasando por el morado y ahora es completamente azul. Metes tu G-Code, le das a imprimir y te vas a tomar algo con los amigos.

Así es cómo se hace cuando es el mismo material y tu hotend está bien montado, vamos, que no se desmonta cuando empujes manualmente el otro filamento. Ahora veremos el segundo caso, el de si los materiales son diferentes.

Como cambiar los filamentos con materiales diferentes

Hemos dejado este punto en otro apartado diferente debido a que cuando cambiamos un filamento de un material por otro de otro material diferente, surge un problema adicional: los puntos de fusión.

Imagínate que estuviéramos imprimiendo ABS y de repente hacemos el cambio con PLA tal y cómo lo hemos hecho con los otros materiales: al sacar al ABS no hay problema, sale sin dificultad, pero cuando metamos el PLA para empujar al ABS que se ha quedado dentro de la boquilla ¿Cómo lo hacemos? ¿A qué temperatura lo ponemos?:

Si lo ponemos a la temperatura del ABS, seguramente el PLA se derrita tanto que no sea capaz de empujar absolutamente nada, ya que se estará derritiendo más arriba de la boquilla, sin contar con que sus propiedades no van a ser las mismas. Es verdad que a 220-240[ºC] un PLA no se te va a carbonizar, pero no te va a gustar cómo huele.

Si lo ponemos a la temperatura del PLA el ABS acabará saliendo, pero será algo más denso ya que estará como 30ºC por debajo de su temperatura de fusión.

El tema está en encontrar una solución de compromiso e ir probando, pero lo más importante, es asegurarnos que después del proceso el hotend está limpio del otro material.

Por lo tanto, en vez de meter un PLA, puedes meter un filamento de limpieza, o un filamento flexible. Lo ideal es el primero, pero el segundo tiene una propiedad de expansión, que hará que cuando salga limpie el hotend de impurezas que queden en su interior también.

¿Y qué pasa cuando el hotend se atasca por completo?

Lo primero que debes hacer es respirar hondo, muy hondo y canalizar tu cabreo y frustración. Nada joroba más que se te atasque el extrusor después de intentar poner una impresora 3D en marcha durante varias horas.

Aquí lo ideal sería desmontarlo y limpiarlo bien, ¿cómo? pues depende del plástico:

  • Si es un PLA yo intento quitarlo con agujas de acupuntura, sobre todo por la rosca. Una vez hagas esto enrolla un poco de teflón para que la próxima quites el teflón y salga todo de una vez.
  • Si es un ABS, intenta ablandarlo metiendo el hotend en ACETONA (solo el bloque calentador, el barrel y la boquilla). No va a desaparecer el ABS, pero lo dejará bien blandito para quitar todo el atasco.
  • Otros plásticos haz el intento también con la aguja de acupuntura, alicates si el atasco es grande y mucha paciencia. Y no te olvides de calentar un poco el hotend antes de desenroscar con la llave inglesa o los alicates, así te facilitarás un poco la vida.

Así es cómo lo hago yo, hay personas que cuando se les atasca el PLA meten un soplete de cocina, lo carbonizan y lo quitan, mejor no hagas eso, puedes cargarte el teflón interior o, en el peor de los casos, doblar el barrel.

Bonus: guarda tus filamentos para que no cambien sus propiedades

Cuando llevas con un filamento guardado durante más de un año, suele cambiar sus propiedades de impresión, ya que han absorbido humedad.

Si lo has guardado además en un ambiente muy húmedo (por ejemplo, un trastero subterráneo), ten por seguro que cuando lo imprimas van a aparecer unos pequeños huecos en las capas de la pieza: las burbujas de humedad que el filamento a absorbido.

En cualquier caso, te recomiendo guardar tus filamentos en un lugar fresco y seco, y, a poder ser con un sobrecito de silicagel dentro. Lo mejor, su caja original.

bobina

Por otro lado existen recipientes específicos o apaños como este, para guardar tus filamentos 3D, puedes echar un ojo a este artículo sobre almacenamiento de bobinas también si quieres.

Y eso es todo sobre la gestión de filamentos

No olvides aplicar lo que te he puesto, al final leer por leer no tiene mucho sentido, sacas ideas, sí, pero el 80% de lo que aprendemos es haciendo.

Bueno, y esto es todo, espero que hayas disfrutado el artículo tanto como yo escribiéndolo y nos vemos la próxima vez con otro nuevo artículo.

Un abrazooooooooooo.

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