Torre de temperatura: Mejor calidad en tus impresiones 3D

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Todos buscamos mejorar la calidad de nuestras impresiones 3D, por ello siempre modificamos los factores más importantes que son la temperatura, las retracciones y la velocidad, sin nombrar muchos otros parámetros que afectan a la calidad de nuestras impresiones.

Hoy quiero enfocarme en las torres de temperatura y como usarlas para nuestro beneficio, encontrando la temperatura perfecta para cada tipo de filamento.

Que es una torre de temperatura

Una torre de temperatura es un test y sirve para encontrar la temperatura más óptima para un filamento 3D.

Es una estructura vertical impresa en 3D que consta de varias secciones horizontales. Cada sección se imprime a diferentes temperaturas, esto permite identificar rápidamente cuál es la mejor temperatura para el filamento elegido.

Podrás buscar en la torre de temperatura cuál sección tiene mejor aspecto; cuál sección tiene mejor calidad en sus capas y paredes, cuál tiene mejores puentes, conos, curvas; e ignorar las secciones defectuosas.

Para qué sirve una torre de temperatura

Una torre de temperatura sirve para determinar cuál es la mejor temperatura de impresión para cada filamento.

De forma genérica podemos saber que la mejor temperatura de impresión de un filamento es la recomendada por su fabricante, ya que son ellos los que testean y ponen a prueba su producto antes de ponerlo a la venta.

El problema consiste en que el fabricante entrega un rango de impresión recomendado, y no una temperatura específica. Por ejemplo para un rollo de filamento PLA el rango del fabricante puede ir desde los 190 °C hasta los 230 °C.

Teniendo en cuenta que una diferencia de 5 °C puede marcar la diferencia entre impresiones 3D de buena calidad o mala calidad, lo recomendable sería saber cuál es la mejor temperatura para cada filamento específico.

La mejor forma de conocer cuál es la temperatura adecuada para un tipo de filamento específico es «imprimir una torre de temperatura» y tomar nota de los resultados.

Porque imprimir una torre de temperatura

Porque una torre de temperatura puede ayudar a identificar problemas relacionados con una mala configuración de temperatura.

Si la temperatura de impresión es demasiado alta habrá exceso de filamento fundido, generando hilos en la impresión entre otros defectos de impresión. En cambio si la temperatura es demasiado baja puede haber problemas de sub extrusión, o un menor flujo de filamento para la velocidad elegida.

Imprimir una torre de temperatura puede ayudar a corregir estos problemas, eligiendo la temperatura óptima para el filamento.

Cuando debería imprimir una torre de temperatura

Deberías imprimir una torre de temperatura para cada color y marca de filamento. O en el caso que cambies algún componente importante de tu impresora.

Hay que entender que, mientras un filamento PLA de un fabricante puede imprimir bien a los 200 °C, el filamento de otro fabricante puede imprimir aún mejor a los 215 °C, lo que significa que no todos los filamentos van a ser iguales o que van a imprimir bien a la misma temperatura.

Cambiar cualquier componente relacionado con: el Hotend, ventiladores de capa, cartucho de calefacción; puede afectar el resultado del filamento extruido. Para cualquiera de estos casos se deberán imprimir torres de temperatura.

Como imprimir una torre de temperatura

Para imprimir una torre de temperatura vas a necesitar:

• Descargar una torre de temperatura stl desde Thingiverse (o desde Cura).
• Configurar las distintas temperaturas en el software laminador.
• Generar el archivo gcode y enviarlo a imprimir.

Las nuevas versiones de Cura traen la opción de agregar modelos de prueba directamente desde el menú de opciones, tan solo agregando un complemento. Esta es la forma más rápida y más fácil para los principiantes.

Hay distintas torres de temperatura para cada tipo de filamento, unas para PLA y otras para Petg. La elección se tiene que hacer con base en el tipo de filamento que estés utilizando.

Es necesario configurar las distintas temperaturas en Cura porque, si no lo haces, la torre de temperatura se imprimirá a una temperatura constante. Por ello deberás acceder al archivo G-code para modificarlo. Veamos un paso a paso:

Como hacer una torre de temperatura en Cura

• En Cura abre el Marketplace y espera que se carguen los complementos.

• Luego busca e instala el complemento llamado «Calibration Shapes«

• Acepta la licencia

• Reinicia Cura para que los cambios tengan efecto

• Ahora dirígete a: menú >> Extensiones >> Part for calibration >> «Add a PLA TempTower»

• Aparecerá una torre de temperatura para usar con filamento PLA, que irá desde los 220 °C en la base hasta los 180 °C.

El próximo paso será configurar la torre para que se imprima a distintas temperaturas.

Como configurar torre de temperatura en Cura

1) En Cura configura los siguientes parámetros: (para todas las torres que hagas, con excepción de la temperatura que será lo única modificación que se efectúe en la impresión):

• Altura de capa: 0.2
• Altura de capa inicial: 0.2
• Cantidad de paredes: 2
• Relleno: 20%
• Temperatura de Impresión: (Aquí pondrás la temperatura de la primera sección: 220 °C)
• Temperatura de la Placa: 60 °C
• Velocidad: 50 mm/s
• Refrigeración: Activar 100%
• Soportes: No son necesarios.
• Adherencia a la placa: Borde 10 vueltas

2) Modifica el Gcode para agregar los cambios de temperatura de las secciones de la Torre.

• Dirígete a: menú >> Extensiones >> Posprocesamiento >> Modificar Gcode

• Añade una nueva secuencia de comando: TempFanTower

• Coloca los valores en la secuencia de comandos

(Para colocar los valores correctos debes calcular lo siguiente: Cantidad de capas totales – capas de la base / cantidad de secciones de la torre)

Es decir: 378 capas (menos 4 Capas de la base) = 374 (dividido 9 secciones de la torre) = 41,55 (se redondea a 41)

Coloca estos datos en la secuencia de comandos:

• Starting Temperature: 220 (Esta sería la temperatura inicial y tiene que coincidir con la base de la torre)
• Temperature Increment: -5 (la cantidad de grados que van a bajar por cada sección)
• Change Layer: 41 (En esta capa se haría el primer cambio de temperatura)
• Change Layer Offset: 4 (estas serían las capas de la base)

Genera el Gcode y envialo a imprimir

Una vez que hayas terminado de configurar todo puedes segmentar y enviar a imprimir. Deberías guardar el archivo con el nombre PLA_04mm_TempTower_220_180.gcode para recordar que esta torre de temperatura que configuraste es para utilizar con PLA y una boquilla de 04 mm y las diferencias de temperatura.

Video de YouTube: Taller 3D de Alexei

Recuerda antes de imprimir:

• Debes tener la impresora 3D limpia y en buenas condiciones; aquí puedes ver un post sobre «como realizar un mantenimiento a tu impresora 3D«.
• Asegúrate de nivelar la cama antes de imprimir.
• Utiliza un filamento de buena calidad
• Si el filamento es viejo ten cuidado con los problemas de humedad.

Borrar la secuencia de comandos

Una vez que hayas terminado, deberás borrar la secuencia de comandos que has creado. Si no lo haces, cada vez que imprimas las temperaturas se irán cambiando desde 220 °C a 180 °C como quedó programado.

Como analizar la Torre de temperatura

Una vez impresa la torre deberás realizar una inspección visual de todos los segmentos. Con un poco de suerte podrás descubrir alguna diferencia entre las diferentes temperaturas utilizadas.

Algunos elementos para tener en cuenta son:

• Capas que no se pegaron.
• Capas salteadas o con huecos.
• Capas derretidas
• Hilos o Stringing
• La calidad del Bridging o puentes
• Voladizos deformados

El objetivo de la inspección visual es encontrar la sección mejor impresa, sin fallas, sin hilos ni deformidades y tomar nota de la temperatura de esa sección.

Video YouTube: Lucas 3D

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Conclusiones:

1. Al analizar las torres de temperatura PLA me encontré con que es muy importante activar los ventiladores de capa, ya que al desactivarlos se producen errores en las conexiones de los puentes y eso puede llevar a confusiones.
2. Muchos de los hilos o encordados que se pueden producir, se deben a un cúmulo de humedad en los filamentos. Por lo tanto no hay que basarse tanto en este problema cuando se elija la temperatura, hay que corregir los problemas de Humedad antes de hacer las pruebas de temperatura.
3. Otra observación es que a mayor temperatura los filamentos se vuelven más brillantes y a menor temperatura más opacos. Se debe tener en cuenta que a temperaturas más bajas las capas corren peligro de no adherirse correctamente, especialmente con filamentos PETG.
4. En algunos filamentos PLA pareciera no haber cambios en diferentes temperaturas. ¿Significará que los rangos del fabricante son correctos y se puede imprimir en cualquiera de esos rangos?
5. Hay que anotar si o si los resultados de la torre de temperatura, incluyendo la marca y tipo de filamento. Muchos recomiendan marcar con una fibra y guardar la torre de temperatura en un cajón, yo personalmente agregaría el filamento a las configuraciones de Cura.
6. Las próximas impresiones que se realicen con el filamento de prueba, tiene que ser con la temperatura elegida.