Impresión de alta velocidad con resina

La impresión 3D de alta velocidad revolucionó primero la tecnología FFF (filamento fundido) y ahora está emergiendo en la impresión de resina (SLA/DLP/LCD). En FFF, han surgido impresoras y kits especializados (p. ej. Raise3D Hyper FFF o Prusa MK4) que compensan las vibraciones mediante input shaping, utilizan hotends de alto flujo (Volcano, CHT) y nuevos filamentos reforzados para lograr velocidades reales de impresión 3–5 veces superiores sin perder calidad. Por ejemplo, el kit Hyper FFF de Raise3D incluye firmware con compensación de resonancias, hotends rediseñados (hasta +200 % caudal) y filamentos Hyperspeed (+50 % flujo), lo que permite mantener la calidad estética mientras se multiplica la productividad. Otros fabricantes (Prusa, Creality, BambuLab) han seguido esta tendencia con firmware personalizado tipo Klipper y componentes similares, aunque los límites reales siguen condicionados por la física del proceso (caudal del hotend, inercia, etc.).

Video 1: Comparativa entre resinas de normales y de alta velocidad. Fuente: Phrozen.

En paralelo, la impresión de resina experimenta un empuje hacia mayores velocidades: se buscan resinas y sistemas que curen capas más rápido y se despeguen con menor esfuerzo. A diferencia del filamento, en resina los cuellos de botella son el tiempo de foto-curado de cada capa (el tiempo de exposición a la luz UV necesario par su endurecimiento) y las fuerzas de pelado (adhesión entre la pieza curada y la membrana). Por eso, los avances incluyen resinas formuladas de alta reactividad y baja viscosidad (para reducir tiempos de exposición) y películas de fondo especializadas que reducen la adhesión. Por ejemplo, impresoras de alto rendimiento combinan fuentes de luz intensas (405 nm, >3000 µW/cm²) con firmware optimizado, mientras que resinas “Fast”, “Speed” o “Draft” (Anycubic High Speed, Phrozen Speed, Raise3D Draft etc.) curan en pocos segundos y fluyen rápidamente para evitar sobrecalentamiento local que estropee la impresión.

Imagen 1: Modelos impresos con resina de alta velocidad. Fuente: Anycubic

Resinas estándar vs. resinas de alta velocidad

Profundizando en el tema de las resinas rápidas, estas se formulan y diseñan para curar con exposiciones muy cortas y de este modo alcanzar mejores tiempos de impresión. Esto suele requerir dos enfoques: Por un lado, reducir la viscosidad, para que la resina pueda fluir rápidamente y por otro, incrementar la actividad química y reduciendo de ese modo los tiempos de exposición y curado. 

Imagen 2: Modelos impreso con resina de alta velocidad sin pérdida de calidad. Fuente: Raise3D

Esto permite fabricar modelos grandes en pocas horas.. En general, las resinas rápidas comparten propiedades: baja viscosidad, gran rigidez tras curado (para formar cada capa rápidamente) y alta sensibilidad UV, con pigmentos optimizados para curar velozmente. Especial mención a la formulación de la Raise3D Draft, que dameás de lo anterior ayuda a disipar el calor durante el movimiento del eje Z, mejora la solubilidad en alcohol y produce piezas rígidas con excelente detalle. 

Imagen 3: La menor viscosidad de la resina de alta velocidad permite una mayor fluidez. Fuente: Anycubic

En cambio, las resinas estándar tienen mayor viscosidad y requieren exposiciones más largas, por lo que sirven para impresiones detalladas o con menor urgencia. Al pasar a alta velocidad con resina, lo esencial es elegir materiales y máquinas adecuados: resinas rígidas, formuladas para curar rápido; una fuente de luz potente (LED/LCD de 405 nm con alta irradiancia); y capas más gruesas (0.1 mm o más) que cubren la geometría deseada rápidamente. De hecho, un grosor de capa estándar de 0.05 mm puede sustituirse por 0.1 mm o más en muchos casos, reduciendo drásticamente el número de capas (y el tiempo total) sin perder resolución excesiva.

Películas de liberación: FEP, nFEP (PFA) y ACF

Una vez tenemos unas resinas adecuadas, ahora hay que actuar sobre el otro factor limitante a la velocidad de impresión: Las fuerzas de pelado. Es en este punto donde la película en el fondo del depósito(frecuentemente FEP) marca la diferencia en velocidad: es la interfaz donde ocurre el peel de cada capa. Existen varios tipos:

Imagen 4: Diferencia en las fuerzas e peeling de las distintas películas. Fuente: Phrozen

FEP (Fluorinated Ethylene Propylene):

La película más común. Tiene buena transparencia, pero alta adhesión con la resina curada. Al despegar cada capa, genera fuertes fuerzas de desprendimiento que obligan a levantar la plataforma lenta y por cierta distancia, limitando la velocidad y pudiendo causar fallos (estriado, delaminado).

Imagen 5: Láminas de película FED para impresión 3D de resina. Fuente: Prusa3D

nFEP o PFA (Perfluoroaloxano):

Un material similar al FEP pero con superficie menos adherente. Su fuerza de liberación es menor, mejorando la separación. Se recomienda usar PFA (a veces llamado nFEP) para impresiones rápidas.

Imagen 6: Láminas de película nFEP, facilitan el desprendimiento de cada capa. Fuente: Elegoo.

ACF (Aorita Composite Film):

Una película más nueva y avanzada diseñada específicamente para alta velocidad. Su cara sumamente lisa y antiadherente reduce significativamente las fuerzas de desprendimiento respecto a FEP/PFA. Gracias a ello se puede imprimir más rápido minimizando la distancia de elevación: es posible elevar la plataforma menos cada capa sin que se quede pegada, y con menos estrés en las piezas.

Imagen 7: Láminas de película ACF reducen las fuerzas de peel y permiten imprimir más rápido. Fuente: Phrozen.

Como resumen comparativo: la ACF supera a FEP y PFA (nFEP) en velocidad y fiabilidad. Estudios muestran que la película ACF reduce drásticamente la fuerza de desprendimiento y evita “vacíos” adhesivos al imprimir, lo que permite aumentar la velocidad sin comprometer calidad. Por ello, resinas de alta reactividad (por ejemplo, AmeraLabs XVN-50) se recomienda usarlas solo con tanques que tengan fondo de FEP, PFA/nFEP o ACF.

A mayor adhesión, mayor energía (tiempo) se pierde en cada elevación de plataforma. Esto impacta directamente la velocidad máxima: tiempos largos de elevación y retracción encarecen el proceso. Para evitar esto, además de emplear resinas de alta velocidad y películas de baja adherencia, se pueden emplear otras estrategias de optimización 

• Ajustar la altura de elevación: Las impresoras rápidas suelen usar elevaciones mínimas (por ejemplo 4–5 mm en lugar de 6 mm estándar), suficiente para despegar las piezas sin friccionar la película. Menos distancia = menos tiempo de movimiento.
• Aumentar velocidad de elevación/retracción: Para resinas rígidas de baja viscosidad se puede subir la velocidad de elevación al máximo (siempre cuidando no dañar los soportes). Acelera el ciclo capa por capa.
• Optimizar tiempos muertos: Reducir o eliminar retardos de reposo entre exposición/levante/retracción ahorra segundos por capa. Por ejemplo, tiempos de descanso antes del levante se suelen mantener en ~0.5 s mínimos, y 0 s tras la retracción para resinas líquidas. Cada reducción, aunque sea pequeña, suma mucho en decenas de capas.
• Uso de membranas permeables: A nivel industrial, tecnologías como Carbon DLS usan membranas permeables al oxígeno para casi eliminar la adhesión (print peel-free). En impresoras de escritorio no es común, pero indica la tendencia: menos adhesión = más velocidad.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, no podemos olvidar que es importante elegir el equipo apropiado. Se recomienda usar una impresora con firmware rápido y control preciso (LCD monocromo o bien DLP de alto rendimiento de 405 nm), y que cuenten con sistemas de liberación rápida, como por ejemplo la Raise3D DF2+ o la Heygears UltraCraft A2D HD.

A modo de resumen, Liqcreate señala ocho factores clave para imprimir rápido con resina:

• Resina e impresora rápidas: Usar impresora 3D con fuente de luz potente (405 nm) y resina de alta reactividad (p. ej. Liqcreate Premium Model).
• Grosor de capa: Capas más gruesas (0.1–0.15 mm) reducen el número de capas significativamente.
• Menos capas base: 1–2 capas inferiores bastan para adherencia mínima, evitando el tiempo extra de “quemado”.
• Menos tiempo de espera: Reducir pausas antes/después de elevar la plataforma lo más posible, especialmente para resinas líquidas.
• Altura de elevación mínima: Observar cuándo la pieza realmente se despega y ajustar elevación a ese punto (p. ej. 4–5 mm).
• Velocidad de elevación alta: Acelerar la subida si la resina lo permite; aumentar soportes/grueso de soportes si hace falta para resistir la fuerza.
• Velocidad de retracción alta: Similarmente, meter la plataforma rápido para pasar a la siguiente capa; con resinas rígidas/vítreas suele tolerarse.
• Película menos aherente: Usar PFA/nFEP o ACF..

Siguiendo estos puntos se pueden lograr grandes aumentos en velocidad de impresión sin arriesgar el éxito de las piezas. Por ejemplo, usando una resina rápida y un LCD potente, se han impreso plantillas dentales de 20 cm en ~20 minutos, cifras impensables con resina estándar.