Threads in 3D printing (and how to avoid them)

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Buscando información sobre como eliminar los hilos en impresión 3D encontré que solo hablaban de las distancias de retracción y las temperaturas de los filamentos, dejando de lado otros factores importantes.

Hoy quiero compartir contigo todas las formas que encontré para evitar o eliminar los hilos en impresión 3D.

Para eliminar por completo los hilos en impresión 3D tienes que dominar los parámetros de retracción, la temperatura de fusión de los filamentos, la velocidad de los movimientos de traslación, eliminar la humedad en los filamentos, tener la cama de impresión nivelada a la perfección y mantener la boquilla siempre limpia.

What is Stringing

El encordado (o stringing en inglés) es la formación de hilos de plásticos durante el proceso de impresión 3D.

These threads leave an unsightly, unprofessional look and require post-processing to manually remove.

Estos «pelos» en la impresión 3D son muy comunes y se deben a un conjunto de factores que voy a listar y desarrollar a continuación.

Como evitar los hilos en impresión 3D

Si tu impresora 3D deja muchos hilos en la impresión es porque puedes tener moisture in the filaments, the configurations of retracción y temperatura they may be wrong.

Además otros factores como tener the dirty mouthpiece and the poorly leveled bed pueden favorecer la formación de hilos en tus impresiones.

Para evitar los hilos en la impresión 3D debes:

• Activate and configure retractions (in treatment).
• Activate Combed Mode (in treatment).
• Set up travel speed (in treatment).
• Activar la Refrigeración (in treatment)
• Configurar la Velocidad de Impresión (in treatment)
• Elegir la temperatura óptima para tu filamento (in treatment).
• Remove moisture from the filaments.
• Clean the extruder nozzle.
• Nivelar correctamente la cama de impresión.
• Chequear que los acoples del tubo bowden no estén rotos.
• Lubricate the bowden tube.

Activar y configurar los ajustes de retracción

Algo muy importante es tener activado los ajustes de retracción en tu Slicer favorito, (in my case it is Cura).

Estos ajustes van a determinar la distancia y la velocidad con la que el filamento que está saliendo por la boquilla va a ser «retraído» antes de que el extrusor se mueva hacia otro punto en la cama de impresión.

Esto es importante porque si no se activa o configura correctamente, la boquilla va a continuar perdiendo filamento al realizar movimientos entre las paredes de la impresión.

Que es la retracción en una impresora 3D

Normalmente el motor Nema del extrusor se encarga de empujar el filamento a través del tubo bowden, el cual pasa por la boquilla caliente mientras el carro del extrusor se va moviendo formando las paredes de la impresión.

La retracción en una impresora 3D es el movimiento del extrusor que en lugar de empujar «retrae el filamento hacia atrás» con el objetivo de liberar la presión del filamento en la boquilla de impresión.

En el momento que la boquilla se debe mover de un punto a otro, el extrusor debe dejar de empujar el filamento y retraerlo hacia atrás para evitar que el filamento siga rezumando por la boquilla.

Al dejar de empujar filamento y retraerlo se debería liberar la presión en la boquilla, y con esto lograr que no se formen hilos de plástico al moverse entre dos puntos.

Como activar y configurar la retracción en Cura

En los ajustes de impresión de Cura dirígete a la pestaña de «Desplazamiento» and select «Habilitar la retracción».

Al activar «habilitar la retracción» aparecerán más opciones como «Distancia de retracción» y «Velocidad de retracción»

Estas opciones te permitirán configurar a que velocidad y distancia se retraerá el filamento antes de que el carro del extrusor se mueva hacia otro punto.

Los ajustes por defecto en cura pueden variar según la impresora 3D que tengas, pero en las últimas versiones de Cura los ajustes por defecto son bastante acertados.

Los ajustes de retracción predeterminados en Cura para una Ender 3 son:

• Distancia de retracción: 5.0 mm
• Velocidad de retracción: 45.0 mm/s

Igualmente te recomiendo hacer pruebas de retracción para obtener los mejores ajustes para tu impresora.

Lo importante al hacer una prueba de retracción es no modificar múltiples valores al mismo tiempo. Modifica solamente un valor, por ejemplo la distancia de retracción y observa los resultados.

Luego cuando estés conforme con un valor puedes dejarlo fijo y modificar otro, como la velocidad de retracción por ejemplo.

Esto implicaría imprimir varios tests, hasta encontrar los parámetros óptimos.

Como imprimir una torre de retracción

Si ya tienes el plugin «Calibration Shapes» instalado en Cura dirígete al menú => Extensiones => «Part for calibration» y elige: «Add a retract Tower»

Si no lo tienes instalado puedes ver como lo instalo en un paso a paso en la publicación Temperature tower: Better quality in your 3D prints

O también puedes descargar uno de Thingiverse desde Aquí

Once you have your model in Cura dirígete al menú => Extensiones => Posprocesamiento => «Modificar Gcode»

Añade una nueva secuencia de comando, y elige «Retract Tower«

En la parte derecha de la ventana tendrás todas las opciones disponibles para el comando de la torre de retracciones.

Configurar Distancia de retracción

Tendrás dos opciones, Velocidad y distancia.

Yo voy a elegir distancia para este ejemplo y los valores quedarán de la siguiente manera:

• Command: Distance
• Starting Value: 1 (este valor sería la distancia de retracción 1 mm)
• Value Increment: 1 (Este sería el valor de distancia que iría sumando al subir la sección)
• Change layer: 40 (Es la capa en la que cambia la sección 1)
• Change Layer Offset: 4 (Estas serían las capas de la base del modelo)

Imprime la torre de retracción con los ajustes predeterminados para el tipo de filamento que uses, con una altura de capa de 0.2 mm

Observa la torre de retracción y fíjate en cuál de las secciones no hay hilos.

La sección que no tenga hilos impresos será la mejor opción de distancia de retracción para tu impresora.

Configurar Velocidad de retracción.

Si quieres también puedes repetir el proceso pero eligiendo la opción de velocidad.

• Command: Speed
• Starting Value: 25.0 (este valor sería la velocidad de retracción 25 mm/s para la 1^ra sección)
• Value Increment: 5.0 (Este sería el valor de velocidad que iría sumando al subir por sección)
• Change layer: 40 (Es la capa en la que cambia la sección 1)
• Change Layer Offset: 4 (Estas serían las capas de la base del modelo)

Igual que antes, recuerda que no debes modificar ningún otro valor. Los únicos valores que deben cambiar son los de la ventana de secuencia de comando, no modifiques nada más por el momento.

Print the model with the same settings as before and with a layer height of 2mm

Observa que velocidad fue la que te dio los mejores resultados y deja esa como la velocidad de retracción predeterminada.

Activate Hairstyle mode in Cura

Un truco que puede ayudarte a evitar el Stringing o hilos en impresión 3D es el «Modo Peinada» en Cura.

Normalmente el Slicer para ganar tiempo va a buscar el camino más corto y más rápido, para mover la boquilla en línea recta hasta el siguiente punto.

Si bien puede parecer algo bueno (ya que se va a usar menos tiempo de impresión), puede favorecer la aparición de hilos en tu impresión.

What is the hairstyle mode

El modo Peinada (Combing mode en inglés) es una opción en los ajustes de Cura que va a dirigir la boquilla por dentro de las áreas impresas al desplazarse.

In the event that the nozzle were to ooze filament, los hilos de plástico quedarían dentro del modelo impreso and not outside.

Al activar esta opción los movimientos de desplazamientos van a ser ligeramente más largos, pero van a reducir la necesidad de las retracciones.

Para activar el modo peinada en Cura dirígete a los ajustes de desplazamiento => Modo Peinada => «No en el forro»

Con esta opción activada vas a poder reducir las posibilidades de dejar Hilos en tus impresiones 3D.

Set scroll speed

La velocidad de desplazamiento en Cura es la velocidad con que la boquilla se va a desplazar de un punto a otro, cuando no está imprimiendo.

This speed is important because if the molten filament is low in viscosity it can drip out of the nozzle during the travel of the travel.

Para evitar que esto suceda lo mejor es configurar una velocidad de desplazamiento más rápida.

En Cura estas velocidades pueden venir por defecto, pero aun así es importante chequear si son las correctas.

Asegúrate de tener la impresora en condiciones, limpia con todas sus tuercas hexagonales y correas ajustadas, ya que en altas velocidades los movimientos pueden ser un poco bruscos.

Set the travel speed in Cura above 120mm/s and up to 150mm/s, this may depend on the type of printer you have and its capabilities.

• Travel speed: 150mm/s

I have my Ender 3 and Ender 3 Pro printers set to 150mm/s travel speed and they work great.

Activar la Refrigeración de impresión

Los ventiladores de capa cumplen una función muy importante en el momento de impresión, ya que se encargan de enfriar el filamento depositado en la placa de impresión.

A veces sucede que por usar distintas configuraciones nos podemos olvidar de activar la refrigeración, y en el caso de algunos filamentos de baja viscosidad puede ser perjudicial, ya que se producirán hilos en la impresión.

Con algunos filamentos técnicos recomiendan desactivar la ventilación because there is better adhesion of layers, but this is not a law

Si te olvidas de activar la ventilación con otros filamentos como el PLA seguramente tendrás encordados.

Prueba con activar la refrigeración para PLA y PETG al 100%

• Activar refrigeración de impresión: Si
• Fan speed: 100.0 %

Configurar la Velocidad de impresión

La velocidad máxima de impresión va a depender de cada impresora 3D, ya que hay algunas equipadas con rieles de desplazamiento y son mucho más rápidas que las demás.

En el caso de las impresoras 3D económicas como las Ender 3 la velocidad de impresión más común está entre los 50 mm/s y los 60 mm/s.

Lo importante para destacar en este punto es que las temperaturas de fusión de los filamentos 3D son directamente proporcionales con la velocidad de impresión.

For example: No puedes configurar una temperatura de fusión alta y usar una velocidad de impresión Superlenta.

Imagina usar una temperatura de 230 °C para un filamento PLA y una velocidad de 10 mm/s para toda la impresión.

Esto no podría suceder porque imprimir a esa velocidad llevaría mucho tiempo y además porque el filamento no dejaría de rezumar por la boquilla, dejando montón de hilos.

Busca una velocidad de impresión que te guste, con la que te sientas cómodo y que tu impresora 3D pueda responder con trabajos de buena calidad.

En una Ender 3 mi velocidad estándar es de 50 mm/s

• Velocidad de impresión: 50.0 mm/s
• Filling speed: 50.0 mm/s
• Wall speed: 25 mm/s
• Travel speed: 150mm/s
• Initial Layer Speed: 20mm/s

En este ejemplo las únicas excepciones son las de la primera capa y la velocidad de las paredes.

But the general speed is 50 mm/s and the travel speed is 150 mm/s que sería la parte más importante.

Elegir la temperatura óptima

Elegir la mejor temperatura de fusión para tus filamentos es uno de los puntos más importantes de esta publicación, ya que is one of the reasons why threads are produced in 3D printing.

Una temperatura excesiva con una refrigeración pobre o nula puede hacer que el filamento produzca muchos hilos en la impresión 3D.

¿Sabes cuál es la temperatura óptima para el filamento que estás usando en este momento?

La mayoría usa las temperaturas recomendadas por el fabricante lo cual está muy bien, ya que son ellos los que han hecho las pruebas y conocen los límites de su propio producto.

The issue is that the manufacturer did not do those tests with you printer, that's why provide a temperature range para filamento PLA que puede ir desde los 190 °C hasta los 230 °C por ejemplo.

Lo importante es que sepas cuál es la temperatura óptima para TU impresora.

La mejor forma de saber cuál es la mejor temperatura para un filamento 3D sea PLA, PETG, o NYLON es make a temperature tower without a doubt.

Si no sabes como hacer una torre de temperatura te cuento que en este blog tengo una publicación dedicada, donde te muestro con imágenes how to make a temperature tower y con fotos de los ejemplos hechos por mí.

Entonces una vez que ya sepas cuál es la mejor temperatura de fusión para tu filamento con tu impresora 3D, deberás usarla siempre para ese filamento.

Remove moisture from the filaments

¿Sabías que los filamentos tienen propiedades higroscópicas? Pues un gran porcentaje de los errores en tus impresiones se deben a ello, lo que significa que deberías darle importancia.

Los filamentos de impresión 3D pueden absorber la humedad del ambiente y ocasionar todo tipo de errores en tus trabajos, entre ellos el encordado.

Cuando me enteré de todos los problemas que podían causar la humedad de los filamentos pude entender por qué tenía tantos fallos en impresión 3D.

Las dos formas más comunes para secar filamentos son:

1. Caja secadora para filamentos de impresión 3D
2. Oven.

En la publicación: Humedad en los filamentos de impresión 3D: Principales consecuencias I make a list of the best ways to preserve the filament rolls to prevent them from getting damp.

Once you have removed the moisture from the filaments, the chances of having threads in your prints will be significantly reduced.

I invite you to visit it and take your time to read it, since that publicación puede solucionar una GRAN parte de tus errores de impresión 3D, incluido el stringing o hilos en impresión 3D.

Clean the extruder nozzle

No parece la gran cosa, (como si tener hilillos en las impresiones fuera por culpa de tener la boquilla sucia ¿no?) pero si, tener la boquilla sucia influye bastante.

¿Alguna vez te has quedado mirando la boquilla mientras extruye filamento? Quizás durante la primera capa hayas notado que una bolita de plástico fundido se quedó pegada a la boquilla, ¿alguna vez te ha pasado?

Esa bolita de plástico se va a ir moviendo de un lado a otro girando alrededor de la boquilla, algunas veces dejando hilos en la impresión (especialmente con filamento Petg) y otras veces quedándose pegada en alguna de las paredes externas de tu modelo.

Yo sé que mucha gente no le da importancia a la limpieza de la boquilla, pero créeme que si la tiene.

Y lo pienso tan así que hasta tengo una publicación sobre todas las formas que hay para limpiar una boquilla.

I personally believe that the best way to keep a clean mouthpiece is not to let it get dirty, that is, limpiando antes y después de usar la impresora.

Tan fácil como tomar un pequeño paño o servilleta de papel (con mucho cuidado de no quemarte) y limpiar la boquilla antes y después de imprimir tu modelo.

Sé que no parece mucho, pero créeme que tener la boquilla de la impresora limpia puede hacer la diferencia.

Nivelar correctamente la cama de impresión

Para algunos nivelar la cama de impresión puede ser algo fácil, pero para otros puede resultar algo un poco más difícil, ya que no terminan de entender a que distancia debe estar la boquilla de la placa de impresión.

La razón por la que pongo este ítem en la lista es porque una boquilla demasiado cerca puede generar que se deposite un exceso de plástico sobre la cama de impresión, como si fuera una rebaba que sale en la primera capa.

Si la boquilla está aún más cerca y la velocidad de la primera capa es lenta, puede pasar que ese filamento comience a «escapar» por la boquilla, generando también esa bolita de plástico de la que hablaba más arriba.

El objetivo entonces sería aprender a nivelar la cama a la perfección, para que no haya un exceso de filamento escapando por la boquilla formando bolitas de plástico.

Nivelar correctamente la cama de impresión es vital, ya que de la primera capa dependerá el éxito de tus impresiones.

Te dejo un enlace a una publicación sobre como nivelar correctamente la cama de impresión, using as examples an ender 3 and an ender 3 pro.

Check bowden tube connectors

Y es que aunque no lo parezca una falla puede tener múltiples orígenes.

Una falla muy común que puede favorecer la aparición de hilos en las impresiones es la rotura de los acoples que fijan el tubo bowden al extrusor y al Hotend.

Los acoples o conectores neumáticos para impresoras 3D pueden romperse y por tal motivo el tubo bowden puede ceder, moviéndose de un lado para el otro.

Esta falla puede provocar que las retracciones no funcionen correctamente y el filamento continúe rezumando por la boquilla.

Además de formar hilos, un conector neumático roto puede ocasionar otros tipos de fallas durante la impresión.

En el caso de zafarse por completo, el Hotend continuaría imprimiendo en el aire, ya que el extrusor no podría empujar el filamento a través del tubo bowden.

En la publicación «filament does not come out of the extruder» te cuento un poco más sobre este tema.

Asegúrate de que los conectores neumáticos de la impresora (los que conectan el tubo bowden) funcionen bien y los extremos del tubo «no zafen» ni se estén moviendo de un lado para otro.

Lubricate the Bowden tube

Cuando ya tienes todo lo anterior hecho y aún sigues teniendo hilos en las impresiones hay un truco que puede ayudarte a salir del apuro.

Imagina que ya hiciste todo lo anterior, filamentos secos, impresora nivelada, boquilla limpia o nueva, conectores ajustados o nuevos, retracciones y demás ajustes de Cura correctamente configurados y aún así sigues teniedo hilos en tus impresiones.

Solo te queda una opción y es lubricate bowden tube.

Creo que teniendo todo lo anterior hecho es muy difícil tener hilos o encordado con el filamento PLA, pero el problema me parece que puede venir al usar filamento PETG, ya que por su composición es más propenso a formar hilos.

Cuando ya tienes que lubricar el tubo Bowden puede ser un aviso de que probablemente debas cambiarlo, o quizás recortar la parte quemada que apoya en la boquilla. De todas maneras este truco funcionará si necesitas para salir del apuro.

Let's see how to lubricate the Bowden tube:

Step 1:

Download and print a filament cleaner from Thingiverse, if you already have it you can skip this step.

Step 2:

Busca una esponja y córtala del tamaño correcto para que entre en el limpiador que imprimiste.

Step 3:

Humedece las esponjas con aceite de oliva, solo un par de gotas de cada lado será suficiente.

Step 4:

Put the cleaner on the filament before entering the extruder

step 5

Heat the nozzle and extrude 100mm of filament

Step 6:

Después de extruir 100 mm de filamento quita el limpiador con las esponjas e imprime un test de retracción.

Cuando ya tengas el test de retracción has una comparación para ver si ha servido de algo todo tu esfuerzo.

YouTube channel: CHEP (Activar subtítulos)

Last conclusions

Creo que los problemas que causan el stringing o hilos en las impresiones se pueden clasificar en tres partes: Mecánicos (propios de la impresora), de Software (propios del laminador) y los del ambiente (Humedad en los filamentos)

So there is not just one reason why the threads occur, but rather there are several, and range from laminator adjustments to printer maintenance and proper filament storage.

Si bien no todas las impresoras son iguales (algunas con tubo bowden y otras con extrusión directa) los tests que he mencionado en esta publicación sirven para todas ellas:

• temperature tower
• Torre para distancia de retracción.
• Torre para la Velocidad de retracción.
• Test for retraction test

I leave as a summary a list with all the problems and solutions.

Problem List:

1. Los hilos en la impresión 3D se forman debido a una temperatura de impresión demasiado alta.
2. The incorrect retractions pueden favorecer la aparición de hilos en la impresión 3D.
3. Incorrect settings in Cura, como la refrigeración y velocidad pueden generar hilos en las impresiones.
4. The Moisture absorbed by the filaments can generate threads y otros problemas de impresión.
5. The dirty nozzles juntan filamento fundido que se desprende y forma hilos en impresión 3D.
6. A nozzle too close to the bed de impresión puede juntar filamento fundido en la boquilla y formar hilos.
7. Bowden tube can be detached o deslizar de los conectores neumáticos ocasionando problemas, incluidos los Hilos.
8. The part of the Bowden tube that rests on the mouthpiece it can burn and cause problems.

solution list según orden de importancia:

1- Humidity:

Elimina la humedad de tus filamentos: Si tu impresora 3D deja hilos y tu filamento no es nuevo, entonces lo primero que deberías hacer es secar tu filamento y buscar una forma de almacenarlo para que no absorba más humedad.

2- Temperature:

Encuentra la temperatura perfecta: No deberías de seguir ningún otro paso hasta que sepas cuál es la temperatura adecuada para el tipo de filamento que estás usando. Print a temperature tower and choose the best one to always use with that filament.

3- Level the bed:

Busca la perfección: No importa lo que hagas, si tu cama de impresión no está perfectamente nivelada no llegarás muy lejos, de este paso depende el éxito de todas tus impresiones.

4- Clean the Nozzle:

Limpia la Boquilla antes y después de imprimir: Es muy común olvidarse de la boquilla, todos siempre se preocupan de limpiar la cama de impresión para tener una mejor adherencia, pero se olvidan de la boquilla.

5- Conectores Neumáticos:

It goes unnoticed, it's something that happens and you won't notice unless you look at the bowden tube couplings. ¿El tubo se zafa de los acoples, se mueve de un lado para otro?

Si es así cambia los conectores por unos nuevos.

6- Burnt Bowden tube:

Otra falla común es que la punta del tubo bowden se queme en la parte que apoya la boquilla. This can generate all kinds of failures, being the Sub extrusión la más recurrente en impresoras como las ender 3.

Cut the burned part or change the Bowden tube for a new and better quality one.

7- Cure Settings:

Configura las retracciones correctamente, activa el modo peinada (la opción: No en el forro), usa la temperatura elegida en el punto 2, activa la refrigeración (ventiladores de capa) y usa una correcta velocidad de desplazamiento.

Related Posts:

Si te lo perdiste más arriba te dejo una lista con las publicaciones que mencioné a lo largo del artículo.

Be sure to visit them because they can be of great help to you.

1- Humedad en los filamentos de impresión 3D: Principales consecuencias

2- Temperature tower: Better quality in your prints 3D.

3- How to Properly Level Your 3D Printer Bed

4- How to clean the nozzle of the 3D printer (All options).

5- No filament coming out of the extruder

6- Best Cura setups for beginners