Problemas mecánicos más comunes en impresoras 3D FDM

Aunque la mayoría de los problemas con las impresoras 3D FFF suelen estar relacionados con la electrónica, el rendimiento del hotend o el estado de la superficie de impresión, hay una serie de problemas mecánicos que pueden ocurrir ocasionalmente y que deben ser revisados periódicamente.

Perpendicularidad de los ejes

Este es un problema causado por un montaje incorrecto de la impresora 3D, por lo que aparece principalmente en impresoras 3D compradas en forma de kit. Normalmente no causan fallos de impresión, pero sí provocan deformaciones en las piezas. El principal indicador de este problema es la falta de perpendicularidad en los bordes de las piezas y la única solución es revisar nuevamente el montaje del equipo.

En el caso de las impresoras coreXY, la perpendicularidad de los ejes puede deberse a una diferencia excesiva de tensión entre las dos correas.

Poca lubricación en los ejes o suciedad en los ejes

Los ejes mal lubricados, ya sean varillas o guías lineales, pueden provocar un aumento del ruido durante la impresión. En algunos casos, la falta de lubricación combinada con la entrada de suciedad en los rodamientos puede causar fricción excesiva que puede llevar a la pérdida de paso en los motores y desplazamiento de capas. Es recomendable limpiar y lubricar regularmente todos los componentes móviles, asegurándose de que todos se muevan correctamente y sin fricción.

Mal estado de las correas

Las correas son responsables de transmitir el movimiento a los ejes, por lo que es esencial verificar periódicamente su estado.

Una de las principales causas de desplazamientos de capas o desviaciones dimensionales es un mal ajuste de la tensión de la correa. Las correas con baja tensión a menudo resultan en una calidad superficial deficiente de las piezas debido a líneas y marcas, mientras que las correas con excesiva tensión pueden aumentar el trabajo del motor provocando pérdidas de paso y desplazamientos de capas.

Imagen 1: Efecto de una correa floja. Fuente: wikimedia

Como se mencionó anteriormente, en el caso de las impresoras coreXY, una diferencia de tensión entre las dos correas puede provocar una pérdida de perpendicularidad entre los ejes, por lo que en este tipo de impresora es esencial no solo ajustar las correas a la tensión adecuada, sino también asegurarse de que ambas tengan tensiones similares.

Desgaste del husillo Z

Durante las retracciones, es común que la impresora 3D realice un movimiento Z rápido hacia arriba y hacia abajo. Si hay holgura entre los hilos del husillo y la tuerca, estos movimientos causarán una pérdida de precisión que se reflejará en la superficie de la pieza. Este fenómeno se conoce como desgaste y a menudo resulta en defectos en forma de líneas en las superficies de las piezas. La única solución es reemplazar los husillos y tuercas por otros de mayor calidad o utilizar tuercas anti-desgaste.

Imagen 2: Tuerca anti-desgaste para husillos T8. Fuente: futakuchi-hataka.com

Posición y estado de los sensores de fin de carrera

Los sensores mecánicos u ópticos se utilizan comúnmente para detectar el final de recorrido de los ejes X e Y. Estos tipos de sensores son susceptibles a fallar, especialmente los mecánicos, debido al uso repetitivo al que están sometidos. El principal signo de falla es la colisión de la cabeza durante el homing, y las causas más comunes de falla son:

• Posición incorrecta: provoca que la cabeza colisione antes de activar el sensor. Es recomendable verificar periódicamente su posición moviendo manualmente la cabeza o la base y comprobar que no haya nada que impida que se active el sensor.

• Fallas en la conexión: Un cable suelto o una mala conexión harán que el circuito permanezca continuamente abierto y, por lo tanto, el sensor no se activará. Este es un problema común, por lo que para evitar colisiones que podrían dañar la impresora, es recomendable utilizar interruptores de límite en configuración normalmente cerrada (NC), para que si hay una falla en la conexión, el sensor salte y el problema pueda detectarse fácilmente.

• Un sensor dañado: Esto es común en sensores mecánicos, que tienen una vida útil limitada. En estos casos, la única solución es reemplazar el sensor.

Nota: Esta guía discute conceptos de manera general y no se centra en una marca o modelo en particular, aunque pueden mencionarse en algún momento. Puede haber diferencias importantes en los procedimientos de calibración o ajuste entre diferentes marcas y modelos, por lo que se recomienda consultar el manual del fabricante antes de leer esta guía.