Hardware Impresoras 3D

HISTORIA IMPRESORAS 3D

Se remonta a 1976, cuando se inventó la impresora de inyección de tinta. En 1984, algunas adaptaciones y avances sobre el concepto de la inyección de tinta transformaron la tecnología de impresión con tinta a impresión con materiales. Y en las últimas décadas, ha habido una gran variedad de aplicaciones de la tecnología de impresión 3D que se han desarrollado a través de varias industrias.


¿QUÉ ES EL FILAMENTO/BOBINA PARA IMPRESORA 3D?

Los filamentos de las impresoras 3D son filamentos de plástico (y otros materiales) que se utilizan para hacer impresiones en 3D. Estos vienen en diferentes tipos, y elegir uno depende mayormente del objeto que se intenta construir.


¿QUÉ MATERIAL SE UTILIZA EN LAS IMPRESORAS 3D?
Determinadas impresoras usan filamentos de PLA, ABS, TPUV, Nylon, ... (filamento de plástico termoplástico), estas funden el plástico construyendo con él capas muy finas sobrepuestas para crear el objeto. Estos materiales admiten el pulido posterior de la pieza, al contrario que las impresoras 3D de tinta. Esta impresora utiliza PLA(15-20€) y ABS(10-15€). PLA presenta una resistencia mecánica baja, es decir, se trata de un material frágil a la vez que duro y ABS es un material que tiene gran dureza y resistencia a los golpes.

Motor

Es un tipo de motor eléctrico que se utiliza para el empuje del filamento desde la zona de entrada hasta que sale por la boquilla para ser depositado sobre la pieza en construcción.

Características

·         No permite grandes velocidades de giro a diferencia de otros tipos de motor.

·         Permite posicionamiento preciso de manera sencilla.

·         Normalmente se controla en bucle abierto.

·         Su control eléctrico es más complejo que el de otros motores. No son motores “de corriente continua” ni “de corriente alterna”. Es otro tipo y no basta con conectar una fuente de voltaje continuo o alterno. Hay que mandarles otro tipo de señales

Tipos de motor:

·         Unipolares: Pueden controlarse solamente con señales positivas, y suelen tener de 5 a  8 cables

·         Bipolares: tienen más par motor a mismo tamaño de motor que los unipolares, pero necesitan un control más complejo con corrientes en ambas direcciones, es decir, señales positivas y negativas (AC). Sólo tienen 4 cables de control (los dos extremos de las dos bobinas internas).

Extrusor

Existen dos tipos extrusor directo  y Bowden

El extrusor funciona de una manera muy similar a una pistola de silicona. Tiene un orificio por el que se introduce el filamento plástico, que es empujado por una rueda tractora hacia la zona de calentamiento para finalmente salir por una boquilla varias veces más chica que el diámetro original.
En impresión 3D se usan dos diámetros de filamento: 3 mm y 1,75 mm.
Cada impresora usa solamente uno de estos diámetros y debería estar especificado en los datos técnicos del fabricante. La Trimaker Cosmos, por ejemplo, usa filamento de 1,75 mm.
a) Resistencia: Se ocupa de calentar el barril del extrusor para fundir el filamento.
b) Recubrimiento aislante: Evita que el filamento se adhiera al conducto y tape el extrusor.
c) Boquilla de extrusión: Reduce el diámetro del filamento, que es de 3 mm o de 1,75 mm dependiendo de la máquina que se use. Es por donde saldrá el filamento a lo largo de la impresión y lo que definirá el ‘trazo’ con el que se dibujará cada capa.
El diámetro estándar de la boquilla suele ser de 0,4 mm, pero pueden encontrarse también boquillas de 0,1 mm a 1 mm. Cuanto mayor sea el diámetro de la boquilla, menor será la definición y mayor será la velocidad de impresión. Esto solo modificará la definición en X e Y, que es dónde veremos los trazos de la boquilla, pero no será tan influyente en la definición en Z.
Si se necesita usar la impresora para piezas que no tengan detalles muy pequeños en su cara superior, podría ser conveniente usar una boquilla más grande. Mientras que si tenemos una pieza sumamente detallada convendrá usar una boquilla de menor diámetro a pesar del mayor tiempo de impresión para sacar más provecho de la herramienta.

Extrusor Hephestos2

Para que el resultado final sea perfecto, el extrusor debe trabajar siempre a una distancia concreta de la cama. Hephestos 2 incluye un nuevo sensor inductivo que mide con exactitud esa distancia. El sensor está formado por una bobina eléctrica que genera un campo magnético. Cuando la cama se acerca al campo, el sensor la detecta a una distancia determinada y avisa al usuario de que su posición es la correcta mediante un pequeño LED rojo. Esto permite realizar una nivelación manual con la máxima precisión. También incluye la opción de autonivelado: el sensor mide el grado de inclinación de la cama y ajusta el movimiento de los motores para que la impresión sea perfecta incluso con la superficie inclinada. 

Plataforma de construcción

Es la superficie sobre la cual se deposita la primera capa de material.

Es fundamental lograr una correcta adhesión del material a la plataforma, ya que de esto dependerá que se construya correctamente la impresión.
La mayor parte de los filamentos necesitan una plataforma calefaccionada que mantenga al material extruido a una temperatura que evite que la pieza se contraiga y se despegue de la base. Si es necesario, sobre la plataforma se aplican sprays adhesivos (como el Roby) que generan una película adherente. O se cubre la superficie de la plataforma con cinta de papel para crear una superficie rugosa.
Dependiendo de la configuración de la impresora, la plataforma se moverá hacia arriba y abajo o hacia atrás y adelante.

Pantalla LCD grafica

La impresora bq hephestos 2 cuenta con una pantalla LCD grafica con botón rotativo y pulsador para la navegación.

La pantalla LCD muestra un menú compuesto por 9 programas: Tarjeta SD, carga del filamento, descarga del filamento, nivelado de la plataforma, home, ajustes, mover ejes, motores y temperatura, a los que se puede acceder girando la rueda al lado de la pantalla y pulsándola para seleccionar. 

Cada una de las opciones permite:

•    Tarjeta SD: Permite acceder a los archivos de la tarjeta introducida y seleccionar el que queramos imprimir.

•    Carga del filamento: Guía al usuario en el proceso de carga del filamento en el extrusor.

•    Descarga del filamento: Guía al usuario en el proceso de descarga del filamento en el extrusor.

•    Nivelado de la plataforma: Solicita la regulación de la plataforma para nivelarla correctamente. Se encuentra nivelada cuando se enciende el led del extrusor.

•    Home: Coloca el extrusor en el punto de inicio.

•    Ajustes: Permite el acceso a las opciones de autonivelado, ventilador, pantalla de serie, ajuste del offset, idioma, reseteo, estadísticas y ver la versión firmware instalada.

•    Mover ejes: Permite mover los ejes de la máquina.

•    Motores: Permite bloquear los motores de los ejes.

•    Temperatura: Modifica la temperatura del extrusor.