Leyes de impresión 3D

A la hora de colocar cualquier pieza diseñada sobre el software Makerware hay que tener en cuenta ciertas normas, para evitar fallos en la impresión provocados por un mal diseño o una mala colocación sobre la plataforma de la impresora.

Cuando le damos la orden de imprimir, Makeware realiza un análisis del fichero abierto (formatos .obj, .stl y .thing) y lo separa en capas horizontales (slicing, click en Guides/3D Printing) para darle a la impresora un nuevo código que pueda entender. De este modo una vez realizado el proceso de slicing, la impresora ya está lista para imprimir la pieza, capa a capa y de abajo a arriba. Makerware da dos opciones: imprimir inmediatamente, conectando el ordenador a la impresora por USB, o exportar a un fichero para imprimirlo después. Esta última opción permite guardar el fichero en una tarjeta de memoria SD que podemos insertar en la impresora. Después seleccionamos Build from SD para que imprima el archivo sin necesidad de tener conectado el ordenador.

Makerware utiliza diferentes sistemas de división en capas, dependiendo de la resolución que elijamos. Para baja y media usa MakerBot Slicer,sistema propio desarrollado para sus máquinas y que procesa bastante rápido.

Para resoluciones altas utiliza Skeinforge. Resulta muy lento en el procesamiento y (de momento) no hemos podido obtener buenos resultados en la impresión, aunque desde la página de Makerbot afirman que, además de ser extremadamente customizable, han conseguido los mejores resultados de impresión con este algoritmo.

Slic3r: es el sistema de división en capas creado por la comunidad de Código Abierto. No está optimizado para su uso con Makerbots, pero puede usarse para experimentar en versiones recientes de ReplicatorG (programa de impresión 3D de código abierto).

Veámos un ejemplo práctico: Este soporte lo colocamos de la siguiente manera en Makerware.

Al imprimirlo puede intuirse que cuando la impresora llega a la parte superior, el plástico caliente fundido va a caer al no disponer de ningún soporte que lo sustente en el momento de la extrusión. Mirad el resultado en detalle de la parte superior:

En estos casos tenemos varias posibilidades para conseguir realizar correctamente nuestra pieza:

• Cambiar la posición del diseño sobre la plataforma.
• Cambiar el diseño 3D original para conseguir que la cabeza impresora no pinte plástico sobre el vacío.
• Colocar suports, una opción que nos ofrece Makerware para diseños que necesitan de un soporte.

Analizamos con detalle cada opción.

Cambio de posición sobre la plataforma.

Makerware nos permite rotar nuestro diseño en grados exactos sobre los tres ejes x, y, z para poder elegir la mejor posición de impresión. La posición original de nuestra pieza dejaba “al aire” la parte coloreada en naranja.

Si rotamos nuestra pieza 90º en el eje X obtenemos el resultado siguiente.

Podemos observar que tenemos el mismo problema. Tres lados (coloreados en naranja) quedan al aire cuando la cabeza extrusora llega a su altura, provocando que el plástico caiga. Por lo tanto la posición inicial que elegimos parece la óptima, aunque la curvatura no es suficiente para sostener el plástico. Así que probamos…

Cambiar el diseño 3D original.

Para conseguir que la cabeza impresora no funda plástico sobre el vacío, realizando ángulos más suaves en la parte superior y cerrando la distancia entre vértices.

Ahora el plástico caliente no cae, gracias a que hemos modificado sustancialmente el ángulo del lado superior (coloreado en naranja).

El resultado:

Colocación de soportes.

Esta es otra opción más que podemos utilizar cuando nos convenga. Makerware crea una estructura reticular para sostener la parte de nuestra figura que queda en el aire. El programa lo calcula de manera automática, aunque podríamos modificar la estructura del soporte modificando el código final generado (GCode), pero esto lo veremos más adelante. En el caso de nuestro soporte, no tiene mucho sentido utilizar una gran cantidad de plástico en el hueco central de la pieza. Así que veremos otros ejemplos prácticos donde sí es apropiado.

Southerngfx nos explica en su blog cómo imprime esta figura en Makerware.

Tanto el cuerpo como las alas del insecto serían imposibles de imprimir sin un soporte inferior. Así queda la figura impresa con soportes.

Y después de retirar toda la retícula de plástico sobrante:

En la próxima entrada veremos ejemplos para colocar “suelo” (raft) en nuestras figuras y cuándo nos interesa utilizar esta posibilidad de Makerware.