Cada tecnología de fabricación tiene sus requerimientos. Un factor muy importante a considerar al con impresión 3D son los soportes de impresión. Aprender a usarlos a favor o evitarlos por completo, puede significar una gran diferencia en la viabilidad y costeo de un proyecto. Te compartimos todo lo que necesitas saber para tu proyecto.
¿Qué son los soportes de impresión?
Son estructuras temporales que se crean durante el proceso de impresión para sostener o apoyar una pieza que tiene partes que sobresalen o ángulos complejos que no pueden ser impresos de manera autónoma. Estos soportes son especialmente útiles para evitar que las partes de la pieza se derrumben o deformen debido a la gravedad mientras se imprime.
¿Por que se generan?
Las principales consecuencias de que se generen soportes son:
- Ángulos de voladizo: Las áreas de la pieza que tienen un ángulo de más de 45 grados respecto a la vertical generalmente necesitarán soporte.
- Voladizos: Si la pieza tiene partes que sobresalen sin ningún tipo de base sólida, necesitarás soportes para evitar que estas áreas se caigan durante la impresión. Las impresoras no pueden imprimir sobre el aire sin un soporte físico.
- Puentes: Si la pieza tiene áreas que atraviesan espacios vacíos (puentes), es posible que no necesites soportes si la impresora puede imprimir estas áreas de forma estable. Sin embargo, si el puente es muy largo o tiene un ángulo elevado, será necesario añadir soportes.
Tipos comunes de soporte
- Soportes lineales: Son líneas que se colocan bajo las áreas que sobresalen, proporcionando soporte en puntos específicos.
- Soportes en forma de árbol: Son más eficientes, ya que imitan una estructura arbórea que se conecta con las áreas necesarias sin ocupar demasiado espacio.
- Soportes de malla: Consisten en una red de líneas finas que proporcionan un soporte más distribuido.
¿Cómo evitarlos?
- Optimizar el diseño de la pieza: evitando voladizos, agregando geometrías internas y usando contornos o curvas en el diseño
- Ajustar los parámetros de la impresora 3D: Algunas impresoras 3D tienen configuraciones que permiten ajustar el ángulo mínimo de voladizo, permitiendo que la impresora imprima sin soporte en ángulos más pronunciados. Por ejemplo, si ajustas el software de corte para que no añada soportes hasta que el ángulo de voladizo sea superior a 60 grados en lugar de 45, podrás reducir la cantidad de soportes generados.
- Imprimir en modo de orientación óptima: cambiar la orientación de la pieza en la cama de impresión, a veces, solo rotando la pieza unos pocos grados puede eliminar la necesidad de soportes. Por ejemplo, si un voladizo está en la parte inferior, girar la pieza de modo que esté en una posición más plana puede eliminar la necesidad de soportes para esa zona.
- Imprimir en múltiples partes: Si una pieza es compleja y no puede evitarse el uso de soportes, una opción es dividirla en varias partes más pequeñas. Esto permite que cada parte se imprima sin necesidad de soportes o con una mínima cantidad de ellos, lo que también facilita el postprocesado.
¿Cómo se post-procesan?
Los soportes deben ser removidos después de la impresión, por ejemplo, cortandolos, doblándolos o desgarrándolos). Este proceso es 100% manual y significa un costo a considerar en material y mano de obra para un proyecto. Es importante considerar la posición en la que se generan ya que pueden ocurrir en zonas donde sea imposible removerlos.
Soportes en tecnología FDM
En la tecnología FDM (Fused Deposition Modeling), los soportes son estructuras adicionales que se imprimen junto con la pieza principal para evitar que las partes de la pieza que tienen voladizos o geometrías complejas se desplomen durante el proceso de impresión. FDM es un proceso de impresión 3D en el que se deposita un filamento fundido capa por capa para construir un objeto tridimensional. En este contexto, los soportes se utilizan para mantener partes de la pieza que no tienen suficiente base sobre la cual imprimirse.
El proceso FDM funciona extruyendo un filamento caliente a través de una boquilla. Si una parte de la pieza no tiene base sobre la cual imprimirse (por ejemplo, un voladizo que se extiende hacia el aire), las capas de material que se imprimen encima de esa parte no tienen una superficie sólida en la que adherirse, lo que podría hacer que se deformen o caigan. Los soportes se utilizan para evitar estos problemas.
Soportes en tecnología SLA
Al igual que en FDM, en SLA es esencial que las áreas sobresalientes de una pieza tengan una base sólida sobre la que construir las siguientes capas. Sin estos soportes, las áreas que sobresalen no tendrían suficiente adherencia durante la impresión y podrían colapsar o deformarse debido a la gravedad. Las impresoras SLA también trabajan con resinas líquidas que necesitan ser curadas con luz UV, por lo que los voladizos o estructuras sin soporte no podrían ser sostenidos sin una base física que las mantenga en su lugar.
Excepciones
Solo hay dos tecnologías hasta el momento que no necesitan soportes al imprimirse. Estas son la MJF (Multi Jet Fusion) y la SLS (Sinterizado Selectivo por Láser). Esto se debe por su método de impresión. En ambas tecnologías se deposita una capa de material en forma de polvo y se fusiona sólo la sección de la pieza en cuestión. El material restante en el alrededor funge como soporte.
Al terminar el proceso de fabricación se remueve el «pastel» (llamado comúmente así debido a su similitud) y se aspira el material no fusionado hasta que dentro del «pastel» se van limpiando y extrayendo las piezas termindas.
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