Soportes para impresión 3D explicados (y cómo evitar necesitarlos)

Hay dos maneras en que los soportes pueden arruinarte el día.

La primera es no usarlos y ver cómo la impresora extruye un hermoso arco en el aire, donde el plástico se descuelga formando lo que la comunidad llama generosamente espagueti.

La segunda es usarlos y pasar cuarenta minutos con unas pinzas quitando un bosque de plástico de una pieza, para descubrir después que la superficie de abajo parece haber sido atacada.

Ambas situaciones ocurren cuando tratas los soportes como un interruptor que activas. En realidad son el último recurso y, la mayoría de las veces, la mejor decisión ocurre antes de que abras siquiera los ajustes de soporte.

Por qué fallan los voladizos

Una impresora FDM deposita plástico caliente en capas y cada capa necesita apoyarse sobre la capa inferior. Cuando no hay nada debajo, el plástico extruido se hunde antes de enfriarse.

No falla todo de una vez, y eso es lo que vuelve imprecisa la regla. Cada capa es ligeramente más ancha que la anterior, así que una pendiente suave tiene la mayor parte de su ancho apoyada en la capa previa y se mantiene en su sitio. Una pendiente más pronunciada tiene cada vez menos material debajo hasta que el borde saliente se curva, luego se descuelga y finalmente arrastra.

La regla de los 45 grados y por qué solo es una regla general

La convención indica que los voladizos de hasta aproximadamente 45 grados respecto de la vertical se imprimen bien sin soporte, y que después de ese punto necesitan ayuda.

Es un punto de partida realmente útil, pero no es una ley. La respuesta real cambia según:

• Enfriamiento. Un mejor enfriamiento de la pieza fija el plástico más rápido, y una impresora bien enfriada suele manejar ángulos más pronunciados.
• Altura de capa. Las capas más delgadas hacen que cada una sobresalga menos que la anterior, por lo que las capas poco profundas manejan paredes más inclinadas.
• Velocidad. Imprimir más despacio sobre un voladizo da a cada capa más tiempo para solidificarse.
• Material. El PLA es tolerante en este aspecto. Otros materiales se enfrían y se comportan de manera diferente.

Por eso, el consejo honesto es imprimir una prueba en vez de confiar en un número. Un modelo de prueba de voladizos imprime una serie de ángulos crecientes en una sola pieza pequeña y te muestra lo que realmente puede manejar tu impresora con tu enfriamiento y tu filamento.

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Un puente no es un voladizo

Un puente es plástico que atraviesa un espacio entre dos puntos que ya están apoyados, como la parte superior de una puerta o un agujero en una pared vertical.

Los puentes funcionan, a menudo sorprendentemente bien, porque la impresora puede estirar un filamento entre dos anclajes y dejar que se enfríe tenso. No necesita soporte debajo, y añadir soporte bajo un puente es una manera común de convertir una característica limpia en un desastre.

Un voladizo, en cambio, está anclado en un extremo y queda suspendido en el aire en el otro. Ese es el caso que necesita ayuda.

Dos tramos diferentes: 1, un puente entre dos anclajes; 2, un voladizo que se extiende desde un anclaje. Los puntos verdes marcan los extremos apoyados.

La orientación supera a los soportes

Esta es la parte que vale la pena asimilar, porque facilita todo lo demás.

Antes de activar cualquier opción, rota el modelo. Ponlo de pie, apóyalo sobre su cara, inclínalo 45 grados. Muchos modelos que necesitan mucho soporte en la orientación obvia necesitan casi ninguno en otra.

Tres cosas que debes evaluar mientras lo giras:

¿Dónde quedarán las marcas de soporte? Los soportes dejan marcas. Si la pieza debe apoyarse en algún lugar, coloca las marcas en una cara que nadie vea.

¿Qué dirección soporta la carga? La adhesión entre capas es el eje débil. Una pieza que estará sometida a tensión debe tener sus capas atravesando la carga, no siguiendo su dirección.

¿La orientación crea un problema mayor? Una rotación que elimina soportes pero deja una pequeña superficie de contacto con la cama cambia un fallo por otro.

Dividir un modelo en dos piezas y pegarlas después también es completamente válido y, a menudo, elimina todos los soportes de una sola vez.

Diseña para eliminar el voladizo

Si haces el modelo tú mismo, algunos hábitos eliminan los soportes antes de que existan:

Usa un chaflán en lugar de un voladizo. Un chaflán de 45 grados bajo una característica saliente se imprime sin soporte donde una repisa cuadrada no.

Da forma de lágrima a los agujeros horizontales. Un agujero redondo que atraviesa una pared vertical tiene una parte superior sin apoyo. Convertir la parte superior en una punta permite que se sostenga por sí misma.

Mantén cortos y anclados en ambos extremos los puentes.

Coloca la cara plana hacia abajo siempre que el diseño lo permita.

Los ajustes que determinan si se desprenden

Si los soportes son inevitables, unos cuantos ajustes separan el resultado de que “se desprendan de una pieza” del de un “proyecto de arqueología”.

La distancia Z es el punto de partida para ajustar y se relaciona con la altura de capa, por lo que un valor copiado del perfil de otra persona suele comportarse de manera diferente en tu impresora. Configúrala como múltiplo de la altura de capa en vez de como un número absoluto y se trasladará mejor entre perfiles.

Soportes normales o soportes de árbol

La mayoría de los laminadores ofrecen ambas opciones.

Los soportes normales se construyen verticalmente desde la cama o desde la pieza, en un bloque sólido bajo lo que necesite sostén. Son predecibles y estables, pero usan más material y tocan más superficie.

Los soportes de árbol crecen como ramas que llegan a tocar solo los puntos específicos que lo necesitan. Usan menos material, dejan muchas menos marcas y son excelentes para formas orgánicas y figuras. Son menos confiables bajo voladizos planos grandes, donde un bloque sólido simplemente funciona mejor.

También puedes elegir entre sostener en todas partes y sostener solo desde la cama de impresión. La opción exclusiva para la cama se niega a construir soportes sobre el propio modelo, lo que los mantiene fuera de los detalles interiores, pero deja algunos voladizos sin apoyo.

Cómo retirarlos sin arruinar la pieza

Trabaja mientras esté tibia si puedes. Los soportes se desprenden con más facilidad justo después de terminar la impresión.

Usa cortadores al ras, no los dedos, para cualquier elemento con un punto de contacto pequeño. Arrancar los soportes tira de la superficie que está debajo.

Ve del exterior hacia el interior. Retira primero la mayor parte y luego los fragmentos difíciles cerca de la superficie con pinzas o un cúter de precisión.

Espera marcas de contacto. Incluso los ajustes perfectos dejan una textura un poco más áspera donde tocaron los soportes. Un lijado ligero elimina la mayor parte y la orientación evita que aparezcan en las caras importantes.

Existen soportes solubles para impresoras multimaterial, en las que un segundo material se disuelve en agua. Es el resultado más limpio disponible, pero cuesta un segundo extrusor y tiempo de impresión.

La cara inferior apoyada tiene una textura diferente de la parte superior y de las paredes laterales. Deja espacio para limpiar cuando esa cara quede visible.

Cuando algo sigue saliendo mal

Nuestra guía de solución de problemas de impresión 3D cubre los fallos que no están relacionados con los soportes, y la guía para principiantes cubre los conceptos básicos que sustentan todo esto.

Preguntas frecuentes

¿Cuándo necesitas soportes en la impresión 3D?

Cuando una característica sobresale más de aproximadamente 45 grados respecto de la vertical sin nada debajo. Los puentes entre dos puntos anclados normalmente no necesitan soporte y los voladizos menos pronunciados normalmente se imprimen bien.

¿Los soportes de árbol son mejores que los soportes normales?

Usan menos material y dejan menos marcas, lo que resulta adecuado para formas orgánicas y figuras. Los soportes normales son más confiables bajo voladizos planos grandes. Ninguno gana en todos los casos.

¿Por qué mis soportes están fusionados a la impresión?

La distancia Z del soporte es demasiado pequeña. Auméntala, idealmente expresada como múltiplo de la altura de capa en vez de como un número fijo copiado de otro perfil.

¿Puedo evitar por completo los soportes?

A menudo, sí. Rotar el modelo, dividirlo en piezas, usar chaflanes bajo los voladizos y dar forma de lágrima a los agujeros horizontales elimina los soportes de muchas piezas.

¿Los soportes dejan marcas?

Sí, siempre hasta cierto punto. El objetivo es colocar esas marcas en una superficie que nadie verá, lo que depende de la orientación y no de los ajustes.

¿Cuál es la regla de los 45 grados?

Es la regla general según la cual los voladizos de hasta aproximadamente 45 grados respecto de la vertical se imprimen sin soporte. Tu límite real depende del enfriamiento, la altura de capa, la velocidad y el material, así que imprime una prueba de voladizo para encontrar el tuyo.

Imprime una prueba de voladizo

Antes del próximo modelo que te preocupe, imprime una prueba pequeña de voladizo: una pieza con una serie de ángulos crecientes.

Terminarás con un objeto físico que te indicará dónde tu impresora realmente deja de poder manejar la situación. A partir de entonces, “¿esto necesita soportes?” será una pregunta que responderás observando el modelo y comparando, en lugar de adivinar y descubrirlo después de noventa minutos.

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