Impresión 3D: Warping y adhesión a la cama – Consejos
Empiezas una impresión larga por la noche, todo parece ir bien – y por la mañana, en lugar de una carcasa limpia, tienes una pieza medio despegada y torcida sobre la cama de impresión. Las esquinas se levantan, la parte inferior parece un tobogán y, en el peor de los casos, la boquilla ya se ha abierto paso a través de tu obra. Precisamente estas escenas las vemos una y otra vez en el taller de 33d.ch, tanto en máquinas de iniciación económicas como en máquinas profesionales.
En casi todos estos casos, las causas son casi siempre dos: warping (es decir, bordes que se levantan) y una adhesión a la cama demasiado débil. Ambas cosas hacen que los proyectos duren horas para fracasar poco antes de terminar – y sí, eso es muy molesto, especialmente cuando un cliente espera el prototipo.
Por eso hemos reunido nuestras experiencias: cómo se produce físicamente el warping, qué ajustes funcionan típicamente con PLA, PETG y ASA, qué ayudas de impresión realmente ayudan y dónde circulan mitos que generan más frustración que progreso.
Quelle: Representación propia
Fundamentos y causas
Qué ocurre realmente en el warping
En la impresión 3D FDM, un termoplástico (por ejemplo, PLA, PETG o ASA) se funde y se deposita capa a capa en finas pasadas sobre una cama de impresión. Al enfriarse, el plástico se encoge ligeramente. Si esto ocurre a diferente velocidad en las capas, las áreas superiores tiran de las inferiores – las esquinas se curvan hacia arriba y se produce el típico warping.
Desde un punto de vista técnico, hablamos de tensiones internas debidas a diferencias de temperatura, que son mayores que la adhesión entre la pieza y la cama de impresión. (Fuente). Son especialmente sensibles las piezas grandes y planas y los materiales con mayor retracción como ABS, ASA o nailon, mientras que el PLA y muchos tipos de PETG se consideran más bien "de baja retracción". (Fuente).
La primera capa como base
Al menos con la misma frecuencia, la impresión falla porque la primera capa nunca se adhiere correctamente. El filamento se deposita sueltamente, se pega a la boquilla, se arrastra o se desplaza ante el más mínimo golpe. (Fuente). Aquí juegan un papel importante el nivelado de la cama, el offset Z, la temperatura de la cama, la suciedad (grasa de los dedos!) y la elección de la superficie (vidrio, PEI, chapa estructurada). (Fuente).
En la práctica, a menudo podemos "leer" el posterior desarrollo de la impresión ya en la primera capa: si es irregular, demasiado aplastada o tiene agujeros, el riesgo de warping aumenta masivamente. (Fuente). En 33d.ch, nos llevó un tiempo acostumbrarnos a mirar realmente los primeros dos o tres minutos – hoy preferimos detener una impresión pronto que sacar una pieza con forma de plátano de la impresora ocho horas después.
Quelle: makeuseof.com
Los signos típicos son pequeñas bolsas de aire entre la pieza y la cama o un "clic" audible cuando la boquilla pasa sobre los bordes levantados. En la literatura, el warping se describe como la elevación visible de los bordes o áreas enteras, que suele comenzar en las esquinas de las primeras capas. (Fuente, Fuente, Fuente). Cuanto más grande y plana es la pieza, más fuertes son estos efectos, especialmente a altas temperaturas de impresión y de cama.
Una cama caliente solo soluciona el problema si la primera capa se adhiere correctamente. Si la cama no está bien nivelada o el offset Z es demasiado alto, la primera capa está demasiado lejos (mal contacto). Si está demasiado bajo, el material se aplasta, se forma un "pie de elefante" y el filamento puede acumularse lateralmente. (Fuente). Además, la temperatura de cama mostrada suele ser 5-10 °C superior a la temperatura real del vidrio o la chapa. (Fuente). Y si la cama además está cubierta de huellas dactilares o polvo, el filamento apenas tiene posibilidad de adherirse realmente. (Fuente).
Entorno y corrientes de aire
La corriente de aire actúa como un turbo para el warping: si una esquina de una pieza grande se enfría más rápido que el resto, se contrae más y se levanta visiblemente. (Fuente). Especialmente con ABS o ASA, bastan ligeras corrientes de aire procedentes de ventanas o conductos de ventilación para provocar grietas y separaciones de capas. (Fuente). Para PLA, muchos fabricantes recomiendan una temperatura ambiente estable de unos 20-25 °C; grandes caídas hacia abajo – como una ventana "solo brevemente" abierta en invierno – aumentan significativamente el riesgo de warping. (Fuente). Un cerramiento o al menos un lugar de colocación protegido del viento reduce estos gradientes de temperatura y hace que los resultados sean a menudo notablemente más reproducibles. (Fuente).
Lista de verificación rápida de causas
Cuando una impresión se levanta en tu caso, solemos repasar estos puntos en este orden exacto en el taller:
- Limpiar la cama (alcohol isopropílico o jabón para platos) y comprobar visualmente si hay arañazos o residuos.
- Comprobar el nivelado y el offset Z (prueba del papel o nivelado de malla).
- Observar la primera capa: ¿se cierra limpiamente, sin huecos y sin cordones?
- Excluir corrientes de aire (ventanas, aire acondicionado, ventilador de la impresora vecina).
- Comprobar la temperatura de la cama en el rango recomendado y ajustarla en pasos de 5 °C si es necesario.
| Síntoma | Causa típica | Qué revisamos primero |
|---|---|---|
| Las esquinas se levantan después de unos milímetros de altura de impresión | Tensiones internas y poca adhesión | Activar Brim, limpiar la cama, reducir el ventilador en las primeras capas |
| La pieza se puede mover con una ligera presión del dedo | La primera capa está demasiado alta o la cama está sucia | Corregir el offset Z, rehacer el nivelado, desengrasar la superficie |
| Solo una esquina hace warping, generalmente hacia el lado de la habitación | Corriente de aire o fuerte gradiente de temperatura | Reubicar la impresora o encerrarla, cerrar la ventana |
Ajustes específicos del material
La elección del material y los ajustes deciden en gran medida la susceptibilidad de una impresión al warping. El PLA se considera relativamente sencillo y a menudo solo necesita 50-60 °C de cama para adherirse bien. (Fuente). El PETG se adhiere significativamente más, tiende a formar hebras y aun así puede hacer warping en piezas grandes, especialmente si la cama está demasiado fría o la refrigeración es demasiado agresiva. (Fuente). El ASA es mecánicamente robusto y resistente al calor, pero necesita una cama considerablemente más caliente (aprox. 90-120 °C) y se beneficia mucho de un cerramiento para mantener el warping bajo control. (Fuente).
Algunas guías prácticas y datos del fabricante indican como puntos de partida generales: PLA normalmente 50-60 °C, PETG 70-85 °C y ABS 90-110 °C. (Fuente). Para PETG, a menudo se recomiendan 70-90 °C con un punto óptimo alrededor de 80 °C, especialmente sobre vidrio o chapa estructurada. (Fuente, Fuente). Para ASA, muchas recomendaciones se sitúan entre 90-120 °C de cama, a veces ligeramente reducidas para formulaciones especiales, pero prácticamente siempre con una placa bien precalentada. (Fuente).
Con formamentos nuevos, empezamos sistemáticamente con estos rangos y luego ajustamos en pasos de 5 °C. Documentamos cada cambio con una foto de la primera capa – así verás de inmediato con qué combinación los bordes permanecen más estables.
Para PLA y la mayoría de aplicaciones de PETG, una habitación sin corrientes de aire es completamente suficiente; muchos usuarios imprimen PETG con éxito en máquinas abiertas a 70-85 °C de temperatura de cama. (Fuente). Un cerramiento se vuelve interesante cuando imprimes piezas grandes de PETG o piezas de ASA/ABS, donde las diferencias de temperatura pueden provocar rápidamente tensiones. (Fuente). Para ASA, los fabricantes y la comunidad recomiendan claramente una cámara cerrada o al menos una protección contra el viento improvisada para mantener estable la temperatura ambiente y evitar grietas de capa. (Fuente, Fuente).
Así probamos un nuevo filamento en 33d.ch
- Elegir una pieza de calibración pequeña (por ejemplo, placa de 60×60 mm con esquinas redondeadas).
- Establecer la temperatura de cama según la recomendación del fabricante, desactivar el ventilador para las primeras 3-5 capas.
- Activar Brim (5-10 líneas), reducir la velocidad de impresión para la capa 1 a 20-30 mm/s.
- Iniciar la impresión, observar y documentar la primera capa (foto, nota breve sobre temperatura y ventilador).
- Cambiar solo un parámetro por pasada – de lo contrario, no sabrás qué fue lo que realmente ayudó.
Esto suena a mucho esfuerzo, pero a medio plazo ahorra una enorme cantidad de tiempo, ya que podrás recurrir a tus propios perfiles de material.
Ayudas de impresión y ajustes del slicer
Si los fundamentos son correctos, pero una pieza sigue dando problemas, entran en juego las ayudas de impresión. Un Brim es un borde ancho de una o varias líneas que se adhiere directamente a los bordes exteriores de tu pieza y aumenta la superficie de apoyo. Esto estabiliza especialmente las piezas estrechas o altas y reduce el warping sin tener que colocar toda la pieza sobre una base gruesa. (Fuente). Un Raft, en cambio, es una placa multicapa debajo de todo el modelo – ideal para materiales muy propensos a la deformación como ABS o ASA, pero consume mucho material y es más difícil de retirar limpiamente. (Fuente).
En la práctica, un Brim ancho en muchos casos es suficiente para PLA y PETG, mientras que un Raft demuestra su fuerza en piezas grandes y exigentes de ASA o ABS. Hemos experimentado muchas veces que una pieza sin Brim se deforma drásticamente al 80 % de altura de impresión – el mismo trabajo con 8 líneas de Brim, en cambio, se mantuvo completamente plano. Una foto antes/después de una pieza de ASA sin y con Brim generoso muestra esta diferencia de forma extremadamente clara.
Quelle: tronxy.com
Vidrio más barra de pegamento Pritt/UHU, recubrimientos PEI, chapa estructurada o sprays adhesivos especiales están probados en la práctica, pero funcionan mejor o peor según el material. (Fuente). Para ASA, los fabricantes recomiendan, por ejemplo, vidrio, cinta Kapton o cinta azul en combinación con laca para el pelo o adhesivos para impresión 3D, para mejorar la adhesión y mantener una conexión desmontable. (Fuente). Es importante limpiar la cama regularmente con alcohol isopropílico o jabón para platos para eliminar grasa y polvo. (Fuente). Si una combinación específica – por ejemplo, PETG directamente sobre PEI liso – se adhiere demasiado fuerte, una fina capa de barra de pegamento puede servir también como capa separadora y hacer que las piezas sean más fáciles de desmontar después. (Fuente).
Además de Brim y Raft, ayudan sobre todo una primera capa más lenta, un ligero aumento del caudal y una refrigeración de la pieza reducida o desactivada en las primeras capas. (Fuente). Muchas guías prácticas recomiendan una velocidad de 20-30 mm/s y un 105-110 % de extrusión para la capa 1, para que el filamento tenga tiempo de asentarse. (Fuente). Para materiales con alta retracción como ASA, merece la pena una configuración del ventilador de 0-20 % o completamente sin ventilador – pero sí una cama caliente y, idealmente, un cerramiento. (Fuente). Para PETG, valores de ventilador moderados de alrededor del 30-50 % después de las primeras capas funcionan bien para reducir el 'stringing' sin aumentar innecesariamente el warping. (Fuente).
Lista de verificación del slicer para una primera capa estable
- Altura de la primera capa elegir un poco más alta (por ejemplo, 0,20-0,28 mm), para que se compensen pequeñas irregularidades.
- Velocidad de la primera capa limitar a 20-30 mm/s.
- Flujo de la primera capa aumentar ligeramente (105-110 %), pero solo si la capa ya no parece demasiado aplastada.
- Brim activar por defecto para piezas grandes, planas o angulosas.
- Refrigeración de la pieza dejar apagada o fuertemente reducida en las primeras 3-5 capas.
En 33d.ch nos hemos acostumbrado a repasar estos puntos como un pequeño 'pre-flight check' antes de impresiones largas – esto reduce significativamente los intentos fallidos.
Mitos y malentendidos
Mito 1: "Cuanto más alta la temperatura de la cama, menos warping – ¡así que simplemente ponla al máximo!"
Clasificación: más bien falso. Una cama demasiado fría a menudo causa mala adhesión y, por lo tanto, warping, pero una cama demasiado caliente causa otros problemas como pie de elefante, primeras capas demasiado blandas y piezas extremadamente difíciles de despegar. (Fuente). Las recomendaciones de los fabricantes para PLA, PETG y ABS suelen ser de 50-60 °C, 70-85 °C y 90-110 °C – lejos de "todo a 110 °C". (Fuente, Fuente). Nuestro enfoque: empezar en el rango recomendado, luego ajustar en pequeños pasos y comparar los resultados con fotos de la primera capa – todo lo demás es más bien adivinar.
Mito 2: "El PETG nunca se deforma, el warping solo es un problema con ABS/ASA."
Clasificación: falso. Aunque el PETG tiene un menor comportamiento de retracción que el ABS clásico, puede hacer warping considerablemente en impresiones grandes y a bajas temperaturas de cama, especialmente en las esquinas. (Fuente). Por lo tanto, las guías prácticas recomiendan sistemáticamente una cama caliente de 70-90 °C y a menudo una refrigeración reducida en las primeras capas para evitar el warping. (Fuente, Fuente). En los hilos comunitarios se encuentran ambos extremos: desde "el PETG nunca hace warping" hasta "no consigo imprimir nada plano". (Fuente). La diferencia radica casi siempre en los ajustes y el entorno, no en la etiqueta del rollo.
Mito 3: "Un Raft evita el warping fundamentalmente mejor que un Brim."
Clasificación: depende. Un Raft ofrece un contacto máximo con la cama y disimula irregularidades, por lo que en principio es muy bueno contra el warping, especialmente con ABS/ASA o piezas muy grandes. (Fuente). Al mismo tiempo, las experiencias de la comunidad demuestran que la pieza aún puede hacer warping sobre el Raft si el entorno, las temperaturas o la refrigeración no son adecuados. (Fuente). Un Brim suele ser suficiente en muchos casos, consume menos material, es más fácil de retirar y altera menos la parte inferior. (Fuente). En 33d.ch, solo recurrimos a Rafts cuando los Brims y los ajustes limpios ya no son suficientes.
Mito 4: "Más refrigeración por ventilador siempre ayuda, porque la pieza se endurece más rápido."
Clasificación: más bien falso. Una fuerte refrigeración por ventilador es importante para PLA, para conseguir detalles y voladizos limpios, pero puede potenciar el warping, especialmente en las primeras capas, porque el plástico se enfría demasiado rápido y las esquinas se despegan más de la cama. (Fuente). Muchas recomendaciones prevén dejar el ventilador completamente apagado en las primeras 3-5 capas y luego aumentarlo gradualmente. (Fuente). Para ABS y ASA, los fabricantes suelen advertir contra el uso de refrigeración de pieza, ya que puede favorecer el warping y las separaciones de capas. (Fuente).
Mito 5: "El warping es simplemente un signo de una impresora barata, no de los ajustes."
Clasificación: falso. Por supuesto, las impresoras de alta calidad tienen ventajas en cuanto a planaridad de la cama, estabilidad de la temperatura y auto-nivelado, pero el warping surge principalmente de la física, no de logotipos en la carcasa. Incluso los aparatos caros muestran un warping masivo con temperaturas incorrectas, demasiado aire o materiales inadecuados. (Fuente). Al mismo tiempo, muchos problemas en impresoras económicas se pueden reducir considerablemente si el nivelado, la temperatura de la cama, el adhesivo, el Brim y el entorno están limpios y bien ajustados. (Fuente). Una buena foto antes/después de una impresora económica antes y después de la calibración suele ser la mejor contraprueba a este mito.
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Quienes prefieren que se les explique el tema en vídeo encontrarán muchas buenas guías paso a paso. Vídeo recomendado: How to Fix 3D Print Warping (en inglés) – aquí se muestran de forma muy gráfica las causas y contramedidas más importantes.
Aplicación práctica en el día a día
Para el día a día en el taller o el sótano de aficionados, un procedimiento claro ayuda más que la enésima lista de "consejos secretos". Con nuevas configuraciones, procedemos de forma general así: primero, limpiar bien la cama, luego comprobar el nivelado (prueba del papel o nivelado de malla) y observar conscientemente la primera capa lentamente. (Fuente). Después, empezamos con una temperatura de cama razonable en el rango recomendado y optimizamos en pasos de 5 °C, haciendo fotos de las primeras capas en cada ocasión. (Fuente, Fuente). Tan pronto como se presenten piezas grandes o muy planas, añadimos Brim y – con ASA/ABS – un cerramiento. (Fuente).
Para clasificar la información, no nos basamos en una sola fuente. A grandes rasgos, las dividimos en tres grupos: fichas técnicas y blogs técnicos del fabricante (valores base para material y temperaturas), pruebas independientes como la comparación de PLA, PETG y ASA en CNC Kitchen (propiedades mecánicas y condiciones de impresión realistas) y hilos de la comunidad para casos de problemas concretos, donde prestamos atención principalmente a patrones recurrentes y fotos significativas. (Fuente, Fuente). Así evitamos que un solo informe de experiencia nos lleve por un camino sin salida.
Quelle: YouTube
Otro vídeo que vale la pena ver es First Layer & Bed Adhesion Guide (en inglés). Vídeos como este son un buen complemento a las propias pruebas – pero no las sustituyen por completo, ya que cada impresora y cada filamento reaccionan de forma algo diferente.
A pesar de muchos artículos y posts de blog, todavía existen algunas lagunas. Por ejemplo, existen tablas con temperaturas de cama recomendadas, pero solo unas pocas series de mediciones de acceso libre que investiguen sistemáticamente las temperaturas reales de la superficie en diferentes puntos de la cama – pueden producirse desviaciones de 5-10 °C entre el sensor y la superficie de vidrio real. (Fuente). También en el tema del cerramiento, nos basamos más en valores de experiencia que en límites estrictos para temperaturas de cámara óptimas según el material; frecuentemente se mencionan 25-40 °C, pero esto aún no está asegurado por estudios amplios. (Fuente).
También son interesantes, pero todavía poco documentados, los materiales "Low-Warp" o modificados como ABS+, variantes de ASA o PETG con rellenos. Los fabricantes enfatizan aquí una retracción reducida, pero los datos comparativos independientes rara vez son de acceso público. (Fuente). Nuestra recomendación: utilizar los datos del fabricante como punto de partida, pero combinarlos siempre con pequeñas pruebas propias – especialmente con filamentos nuevos y combinaciones poco habituales de superficie de cama y adhesivo.
En resumen, el warping y la mala adhesión a la cama no son una maldición misteriosa, sino el resultado de diferencias de temperatura, propiedades del material y contacto insuficiente entre la primera capa y la cama de impresión. Si combinas temperaturas de cama realistas, un entorno estable, un nivelado limpio, Brims o Rafts utilizados inteligentemente y adhesivos adecuados, en la mayoría de los casos podrás controlar muy bien PLA, PETG y ASA – y tus propias fotos de antes/después lo confirmarán.
Mini-conclusión: 5 cosas que puedes probar de inmediato
- Limpiar la cama y comprobar el nivelado – en nuestra experiencia, esto solo resuelve una gran parte de todos los problemas de adhesión.
- Ralentizar la primera capa – 20-30 mm/s y un poco más de flujo dan al filamento tiempo para unirse a la cama.
- Brim como estándar para piezas problemáticas – todo lo que sea grande, plano o anguloso recibe automáticamente un Brim.
- Eliminar corrientes de aire – alejar la impresora de ventanas y conductos de ventilación o utilizar un simple cerramiento.
- Documentar cambios – Fotos, notas breves y perfiles propios te ahorran mucha búsqueda en el próximo proyecto.