Tips sobre Diseño para FDM (1) - Agujeros, huecos y arcos

¡Hola! y bienvenido/a a la primera entrega de esta serie sobre buenas prácticas en el diseño de piezas para impresoras de filamento.

Soy Miguel Barrio, Diseñador Industrial y en esta ocasión estoy aquí para explicarte varias estrategias de diseño que permiten optimizar la impresión de piezas con agujeros pasantes, huecos y arcos.

Siguiendo estos pasos podrás evitar el uso de soportes y mejorar la calidad de tus impresiones al mismo tiempo que reducirás el tiempo de impresión.

Diseño de Orificios Horizontales con Forma de Gota

En la impresión 3D FDM, los agujeros horizontales circulares pueden presentar desafíos, ya que las capas superiores tienden a colapsar si no se usa el soporte adecuado. Cuando se usa soporte en un orificio horizontal, es probable que la superficie cilíndrica del orificio se vea afectada por el apoyo de los soportes, obteniendo una pieza de mala calidad. Además, el hecho de utilizar soportes gasta material y aumenta los tiempos de impresión y post-procesado.

Una solución efectiva es rediseñar estos agujeros con una forma de gota o lágrima. Esta geometría autoportante elimina la necesidad de estructuras de soporte, facilitando una impresión más limpia y eficiente. Además, obtendrás una calidad superficial óptima, un tiempo de impresión mejorado y te ahorrarás el quitar los soportes una vez terminada la impresión.

Por motivos obvios, existen piezas en las que no tenemos la posibilidad de alterar la geometría de los orificios debido a condiciones funcionales. En estos casos, recomiendo orientar la pieza de tal forma que los orificios queden paralelos a la dirección del eje Z de la impresora.

Pero… ¿y si tengo varios orificios orientados de forma distinta en una misma pieza? En ese caso tocará hacer un estudio más complejo de la orientación para su fabricación. Bajo mi propia experiencia, en estos casos es mejor orientar los orificios de forma que todos queden ligeramente inclinados respecto al eje Z. En caso de no ser posible, siempre se pueden optimizar los soportes al máximo para obtener la mejor calidad superficial y gastar el menor material posible, pero sobre esto te hablaré en futuras entregas.

Diseño de Arcos o Huecos Terminados en Punta

Los arcos y huecos con voladizos son elementos comunes en el diseño de piezas impresas en 3D. Para minimizar la necesidad de soportes y garantizar una impresión de alta calidad, es recomendable diseñar los arcos con terminaciones en punta.

Al igual que con los orificios horizontales en forma de gota, esta configuración en los arcos permite que cada capa se apoye parcialmente en la anterior, reduciendo la posibilidad de deformaciones o caídas durante la impresión. Del mismo modo, para los diseños de piezas con grandes voladizos, es recomendable achaflanar las esquinas a 45º en lugar de redondearlas, de esta forma el apoyo entre capas será óptimo y el voladizo se generará sin problemas.

Beneficios de estas Estrategias de Diseño

• Reducción de Material y Tiempo: Al eliminar la necesidad de soportes, se ahorra material y se disminuye el tiempo total de impresión.

• Mejora en la Calidad Superficial: Evitar los soportes previene marcas o imperfecciones en las superficies de la pieza, resultando en un acabado más limpio.

• Facilitación del Post-Procesado: Sin soportes que remover, el proceso de post-procesado es más sencillo y rápido.

Y recuerda…

Implementar estas prácticas de diseño en los proyectos de impresión 3D FDM puede mejorar significativamente la eficiencia y calidad de las piezas. Si necesitas asesoramiento o el diseño de una pieza personalizada optimizada para impresión 3D, puedes contactar conmigo aquí.

¡Gracias por leer hasta el final! Si quieres leer más entregas de esta serie, utiliza el buscador que tienes disponible haciendo clic en el icono con forma de lupa de la sección Recursos, haz clic aquí para acceder directamente a la sección.