¿Que patrón debes usar en el relleno de tu figura 3D?

Publicado por María García Romera en

Nosotros somos de los que piensan que el relleno en una impresión 3D puede tener un gran impacto en el acabado de la figura, pero un nuevo estudio ha investigado sobre como las partes que no vemos afectan a las partes exteriores de la figura, especialmente cuando hablamos de la fuerza tensil

El estudio ha sido dirigido por  Miguel Fernandez-Vicente, Wilson Calle, Santiago Ferrandiz y Andres Conejero y fue un trabajo colaborativo entre la Universitat Politècnica de Valencia y la Universidad Politecnica Salesiana del Ecuador.

 

Comenzó con la simple premisa de que la mayoría de las impresoras de código abierto ofrecen un diseño de su relleno que prioriza el ahorro de material y por lo tanto de dinero.

Algunos rellenos, tienen una estructura celular que le da a la figura impresa un gran soporte interior, lo que significa que se pueden producir paredes más finas en un objeto impreso en 3D. Pero por supuesto, el relleno de una pieza es algo bastante complejo y que debemos decidir con cuidado, siempre podremos optar a un relleno al 100% que hará que nuestra figura sea más fuerte y pesada.

El relleno de una figura tiene efecto en: el tiempo, peso y coste de cada impresión, por lo que es un parámetro importante.

Mucha gente, opta por la opción contraria, conseguir un relleno lo más ligero posible, con el objetivo de imprimir unas piezas con poco peso. El estudio, realiza esta pregunta: ¿Tenemos claras  nuestras prioridades a la hora de imprimir cuando se trata del relleno y sabemos que con solo cambiar el patrón del relleno puede suponer una gran diferencia en nuestra pieza?

Para este estudio, el equipo responsable usó una Prusa i3 RepRap con una boquilla de 0,5 mm y el software Slic3r. Como material, se uso un filamento ABS de 3 mm

El estudio concluyó en que cambiar el patrón del relleno, tiene un efecto sobre la fuerza tensil de las piezas impresas en 3D. El patrón de panal típico en los rellenos es el más fuerte.

Tanto compañías como usuarios de impresoras 3D que quieran y necesiten maximizar la fuerza de sus figuras, podrán adoptar el patrón de panal en sus diseños 3D, aunque el equipo también descubrió que un relleno con patrón rectangular, como por ejemplo "ladrillos" en un muro, ofrecen mejores resultados que el patrón en forma de panal, dándole una fuerza tensil a la figura de 36.4 Mpa. Esto es menos que un 1% que el ABS puro. 

La fuerza mecánica es bastante compleja cuando hablamos de imprimir en 3D, el equipo probó el filamento ABS en varias formas, para analizar la mesoestructura del material y después la fuerza tensil de un uno filamento puro 

Esto ayudó al equipo a descubrir que los huecos en el relleno del producto tienen un profundo impacto en las propiedades mecánicas e incluso el angulo de la estructura de relleno puede cambiar el objeto de ser moldeable a ser frágil 

El estudio destaco que la relación entre la densidad de relleno y la fuerza tensil puede ser encajada en un modelo cuadrado. 

Si pudiéramos controlar el patrón del relleno, podríamos tener una serie de patrones personalizados con los que un software podría optimizar la fuerza de nuestras figuras, el peso y el tiempo de impresión.

Lo que está claro es que nuestras prioridades cambian con cada figura que imprimimos y por lo tanto en una figura podría ser importante las partes exteriores mientras que en otras figuras nos centramos en  el relleno. 

Por ahora, si solamente quieres sacar algo de este estudio, usa un patrón rectangular o de panel en tu relleno y no te saltes este paso en el relleno de tu figura si necesitas un producto solido.

Si deseas leer el estudio completo, puedes encontrarlo aquí


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