Como calibrar paso a paso la extrusión de una impresora 3D

Hola a todos, en esta entrada vamos a comentar un problema que tarde o temprano acaba ocurriendo si disponemos de una impresora 3D.

Los causantes de un error en la extrusión pueden ser diversos:

-Desgaste de piezas: Si por ejemplo tenemos un extrusor con piezas de plástico, el desgaste es mayor que si fueran metálicas.

-Fallo electrónico: el componente que calienta el filamento tiene una resistencia que soporta intensidad alta respecto al resto de componentes. Puede que este consumo de mayor intensidad cause un desgaste mayor en los componentes relacionados, como MOSFET, conectores, diodos o la resistencia.

 -Cambiar de material: Al utilizar diferentes materiales, no todos se comportan igual a diferentes temperaturas. Restos de residuos calcinados pueden causar obstrucción.

-Configuración del software incorrecta: Esta opción puede causar diferentes errores de impresión según los parámetros mal calibrados (Extrusión, retracción, velocidad, lift Z...)

Si detectamos fallos de impresión causados por la extrusión, a continuación se detallan los pasos para calibrar la extrusión:

1- Desatascar la tobera: La tubería de teflón interior, debe tener las medidas correctas. Un largo tiempo de uso, puede deformar el material causando atascos.

2- Ajuste de la tasa de flujo:

   2.1-Medir el filamento que introduce el motor en el extrusor.

 

   2.2-Verificar caudal:

Imprimir cubo de calibración 15x15x5 a 1 perímetro, dos capas de base y 0% de relleno. Desmarcar la opción de perímetros necesarios.

Con estos parámetros y sabiendo que la relación de extrusión es 1:4, medimos los resultados obtenidos.

Si por ejemplo tenemos una altura del filamento extruido de 0,15mm y de ancho 0,30mm los cálculos que debemos hacer son los siguientes:

Altura(heigth): 0,15mm; Anchura (width): 0,30mm 

0,15 x 1,4 = 0,21 

0,3 x 1,4 = 0,42 (Default extrusion width)

Si cuando imprimimos el cubo, mide más del valor que tenemos en el software, debemos realizar el siguiente paso:

 Si por ejemplo, el ancho de nuestro cubo de calibración mide 0,51mm, esto indica que extruye demasiado plástico.

Realizando la conversión: (valor calculado / valor real ) x 100.

En nuestro ejemplo, quedaría de la siguiente forma:

(0,42 / 0,51) x 100 = 82% (Valor de Extrusion multiplier)

Si estos ajustes no producen el efecto deseado, debemos modificar en un nivel superior la configuración. Si nos fijamos en el firmaware de la impresora, existe un parámetro que regula el paso de los motores. 

Regular el valor de AXIS STEP PER UNITS hasta obtener un valor correcto de ancho de flujo de filamento que introduce el motor.

Siguiendo estos pasos, seguro que conseguimos resultados increíbles y tener alta calidad y precisión en nuestras piezas.  

Como podeis ver a continuación algunos ejemplos, necesitamos tener precisión para piezas mecánicas y emsambles.

 Y debemos tener además de precisión, un buen acabado homogeneo para figuras con alta calidad. 

 
Ahora el firmware, el software y los motores en la realidad manejan información fiable y con precisión. 

De esta forma, si en el software enviamos la orden de extruir 10mm, en la realidad el programa extruye la misma cantidad y los parámetros y configuraciones se ajustan con mayor precisión.

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Repuestos de extrusor para impresoras 3D

Esperamos que esta información os sea de utilidad y logreis buena calidad con vuestras impresoras 3D.

Repuestos de extrusor para impresoras 3D

Hola amantes de la impresión 3D, como muchos de vosotros habreis podido comprobar, en la impresión en 3D podemos encontrarnos con problemas de atascos o falta de material en el extrusor...

Estos atascos la mayoría de veces se soluciona tirando del hilo de la bobina y volviendo a introducir de nuevo el material. Sin embargo, tras muchas horas de uso, una parte muy importante del extrusor comienza a deteriorarse y aqui comienzan los problemas...

Uno de los extrusores más utilizados en impresoras 3D como la PrintBot, Prusa Mendel, Prusa i2, Prusa i3, Delta, etc... son los tipo MKV, tipo J-Head por su forma en "J". Estos extrusores se extendieron rápidamente por su precio económico y sencillez de montaje, pero algunas partes de estos extrusores, se desgastan con el tiempo y el uso.

Otra de las causas de atascos es la obstrucción de la boquilla. Este efecto suele pasar con el PLA, aunque también podemos encontrarnos atascos en ABS, es menos probable.

Para limpiar el pequeño orificio de la boquilla sin dañarla, debemos utilizar brocas del diámetro adecuado. En la siguiente imagen podéis ver algunas de las brocas que se utilizan para desatascar los cabezales. 

 La siguiente parte que puede presentar problemas es el soporte de PEEK normalmente de color negro que une la boquilla metálica con el conducto por donde circula el material.

 Esta pieza puede coger holguras y presentar pequeñas fugas de material por las zonas de unión. En internet, podéis encontrar algunos conjuntos montados donde le añaden adhesivo térmico para evitar este tipo de problemas. 

Otro causante de este tipo de fugas son los diferentes diámetros de los conductos de teflón(PTFE) que deben ajustarse lo mejor posible.
Existen dos tipos de conductos de teflón, el diseño antiguo, con diámtro exterior(Out Diameter) de 5mm y el diseño nuevo, de 6mm de diámetro exterior se ajusta mejor y evita fugas de material derretido.



Existen muchos tipos de extrusores, con sus respectivos diámetros y longitudes específicas, por lo que es recomendable informarnos bien de las medidas exactas.
Algunos modelos permiten versatilidad para utilizar filamentos de 1.75 o 3mm, pero suelen presentar holguras excesivas y al final causan atascos, nuestro consejo es adaptar cada conducto para un tipo de filamento concreto.

 Tras utilizar conductos internos de teflón, muchos makers y empresas de suministros, diseñaron nuevos extrusores, como el MK8, que llevan conductos internos metálicos, inspirados en espárragos y toberas metálicas para otro propósito.

Para adaptar las ventajas del metal a nuestros extrusores, se fabricaron toberas metálicas con un conducto de teflón interior para facilitar el deslizamiento del hilo de la bobina de material por su interior.

Tras su extensión se adaptan a las diferentes formas y tamaños de los diferentes modelos de extrusores...


Este cambio, mejora el comportamiento de la extrusión por deposición fundida, permitiendo incluso incorporar hasta varias toberas para un mismo cabezal para mezclar diferentes materiales, colores... aunque todavía no estan muy probados y testeados por usuarios avanzados y con experiencia que nos cuenten sus experiencias con este tipo de métodos.

Con esta información, intentamos introducir una tobera metálica en el interior del conducto de PEEK negro, aunque los resultados no fueron del todo buenos, ya que seguiamos teniendo problemas de fugas debido a que el material no logra cubrir pequeños orificios que quedan en la unión entre la boquilla y la tobera.

Con estas pruebas, comprobamos que para los extrusores MKV, la mejor opción no es colocar una tobera metálica, sino mantener el tubo de teflón pero con la precaución de no utilizar otro de medidas ligeramente distintas que tengan holguras.

Para que podáis comprobar las diferencias, hemos utilizado un calibre para medir los diferentes conductos de teflón que podemos encontrar en el mercado.

En la siguiente imagen, tenemos teflón de 4mm de diámetro exterior y 2mm de diámetro interno.
Este tipo de conductos, causan holguras y no se adaptan bien en el interior del conducto de PEEK, se pueden desplazar, o doblar, cusando atascos continuos.

En la siguiente imagen, se muestra el tubo de teflón más adecuado para extrusores tipo MKV, con medidas del diámetro exterior de 6mm y diámetro interno de 2mm, quedando perfectamente ajustado en el interior del conducto de PEEK, evitando desplazamientos, atascos, holguras...etc.

 Para apretar todo el conjunto del extrusor por la parte superior, utilizamos una tapa metálica para filamentos de 1.75 o 3mm.

Esta tapa existe en diferentes diámetros dependiendo de las medidas de nuestro conducto de PEEK que utilicemos, por lo que debemos saber las medidas de la rosca posterior del conducto.

 En resumen, lo más adecuado para extrusores tipo MKV es utilizar teflón de 6mm de diámetro exterior y 2mm de diámetro interno para filamento de 1.75mm(en nuestro caso), y tener especial atención en otros tipos de conductos de teflón muy similares pero con medidas ligeramente distintas.

Esperamos que os sea de utilidad esta información y os ahorre muchos problemas de atascos con vuestra impresora 3D para extrusores tipo MKV.

Más adelante, os comentaremos nuestra experiencia con extrusores tipo MK8 que estamos probando.

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Ingenio Triana.