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Una adherencia correcta entre la pieza y la base es algo crítico para evitar fallos durante la impresión. La unión entre la primera capa de impresión y la superficie de la plataforma cumple dos funciones básicas:
La adherencia entre la pieza y la base viene determinada principalmente por cuatro factores.
La afinidad físico-química entre el material de impresión y el de la superficie de la base de impresión es quizás el parámetro más importante a tener en cuenta. Es por esto que hoy en día es habitual emplear recubrimientos poliméricos específicamente desarrollados para impresión 3D sobre la superficie de la plataforma. Es muy importante emplear un producto compatible con el material de impresión empleado, ya que algunos materiales, como el PP o el nylon, requieren productos específicos. Existen principalmente dos tipos de soluciones:
Una mayor superficie de contacto entre la pieza y la base produce una mayor adherencia. Hay que tener cuidado con piezas de gran tamaño en impresoras sin cámara calefactada, ya que a pesar de tener mayor superficie de contacto, su volumen es también mayor y por tanto los esfuerzos derivados de la contracción por enfriamiento. El recurso más usado a la hora de aumentar la superficie de contacto es configurar un borde a la pieza durante el laminado. El borde se aplicará únicamente en la primera capa o en algunos casos en las 2 o 3 primeras capas, aumentando la superficie de contacto de la pieza sin aumentar los esfuerzos de contracción. Hay otras formas de aumentar la superficie de contacto, como puede ser aumentar el factor de extrusión durante la primera capa, aunque no es recomendable.
Algunas impresoras incluyen también recubrimientos rugosos o texturizados, lo cual es otra forma de aumentar la superficie de contacto y por tanto la adherencia.
La temperatura de la base de impresión cumple una doble función en lo que se refiere a adherencia. Por un lado si es igual o ligeramente superior a la Tg del material de impresión, evitará la contracción por enfriamiento de las primeras capas, reduciendo los esfuerzos que tienden a levantar o despegar la pieza. Por otro lado favorece la unión química entre el material de impresión y el del recubrimiento de la superficie de impresión. Es recomendable que la temperatura de la base sea igual o ligeramente superior a la Tg del material de impresión, sin embargo no conviene configurar temperaturas mucho más altas, ya que pueden reducir la adherencia y provocar deformaciones como el pie de elefante.
Es muy importante también verificar el estado de nuestra base de impresión. A pesar de cumplir los tres puntos anteriores, puede ser que aún existan problemas de adherencia debidos a un mal estado o mantenimiento de la base. Se deben comprobar periódicamente los siguientes puntos:
La principal consecuencia de la mala adherencia a la superficie de impresión es que la pieza se despegue de la base. Esto provocará siempre el fallo de la impresión, sin embargo en determinadas ocasiones, puede ser también la causa de una avería o rotura del equipo. Si la pieza se despega y se va de su posición original, la impresora seguirá imprimiendo sin tener un sustrato sobre el que depositar el nuevo material. Esto provocará que el plástico se adhiera al nozzle y al bloque, formando una masa que irá creciendo a medida que progresa la impresión. Si no se detiene a tiempo, esta masa de plástico fundido crecerá tanto que puede llegar a dejar inservible el hotend.
Para entender y solucionar los problemas de adherencia, hay que tener en cuenta que la pieza puede despegarse mediante dos mecanismos.
Si no hay una buena adherencia entre la superficie de impresión y la primera capa, la pieza se despegará completamente debido a la fricción del nozzle durante la impresión y a las vibraciones. Generalmente el fallo se producirá al principio de la impresión. En este caso es recomendable comprobar los siguientes puntos:
Puede ser que haya una muy buena adherencia a la base, sin embargo la pieza comience a despegarse por los extremos. Esto se debe a que la contracción durante el enfriamiento genera unos esfuerzos desde el exterior de la pieza hacia el centro que hacen que se deforme. En estos casos la adherencia entre la pieza y la base no es suficiente para compensar estos esfuerzos generados por la contracción. Este fenómeno se conoce como warping. En este caso, la pieza se despega progresivamente y la impresión puede fallar en cualquier momento, incluso pocos minutos antes de finalizar.En este caso se puede intentar mejorar la adherencia para compensar el warping, sin embargo se deberán considerar otros factores como los parámetros de laminado, el tipo de material o la temperatura ambiente.
En algunas ocasiones, una excesiva adherencia a la base puede provocar que sea realmente complicado separar la pieza. En estos casos debe revisarse lo siguiente:
Cuando aparezca un problema de adherencia excesiva, hay varias formas de favorecer la retirada de las piezas:
Cuando se usan bases de vidrio es necesario ser especialmente cuidadoso, ya que existe un riesgo alto de rotura. Es habitual que al retirar piezas muy pegadas de bases de cristal templado, se arranque un fragmento de la superficie.
El uso de bases flexibles evita en gran medida este problema, por lo que es una opción altamente recomendable.
En esta guía se tratan los conceptos de forma general y sin enfocarse en una marca o modelo concreto, aunque se puedan mencionar en algún momento. Pueden existir 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.
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