Introducción al Warping

El Warping es uno de los mayores problemas, y probablemente retos, a los que se tiene que enfrentar cualquier Maker a la hora de fabricar o imprimir piezas con su impresora 3D. Su significado proviene del homónimo inglés «Warping» y significa pandeo o distorsión de un elemento. Aplicado al contexto de la impresión 3D Warping significaría la deformación o contracción de la misma durante el proceso de impresión.

El fenómeno de Warping es muy sencillo de detectar a simple vista, y produce un levantamiento de la pieza muy significativo en la superficie de impresión. No solamente puede hacer que alguna parte se levante, sino que la pieza llegue a despegarse completamente, arruinando nuestra impresión por completo y obligándolos a repetir la impresión.

Este levantamiento suele producirse normalmente por las esquinas de la pieza a imprimir. Al acabar en ángulo suelen generar mayor tensión superficial, y son las partes más vulnerables de nuestra impresión.

Además, es importante entender que cuanto mayor sea la temperatura que precisamos para fundir un material , mayores serán las probabilidades de tener Warping durante su impresión.

 

 

 

¿Porque aparece el Warping?

Warping en ABS

El motivo principal de aparición del Warping en nuestras impresiones es la contracción que se produce desde el interior de las piezas debido a los cambios de temperatura durante el proceso de impresión.

De todos es sabido que los materiales suelen dilatar o contraer con cambios bruscos de temperatura, y obviamente los plásticos no son una excepción. Durante una impresión se puede producir una contracción desde el interior hacia el exterior y producir ese levantamiento sin remedio alguno.

En principio este sería el principal motivo de su aparición. No obstante existen otras muchas condiciones que pueden favorecer el Warping. Una temperatura ambiental incorrecta o corrientes de aire, mala distribución del calor en tu base de impresión, errores de nivelación o suciedad en la cama por ejemplo.

 

 

Diferencias entre Warping en ABS y Warping en PLA

Tal y como comentamos en la introducción al artículo sobre Warping, a mayor temperatura mayor probabilidad de contracción. Esto significa que cuando utilicemos ABS (o Acrilonitrilo butadieno estireno) en nuestras impresiones, se nos van a generar importantes contracciones dentro de la pieza. Como bien sabes, para imprimir ABS es recomendable utilizar una temperatura de 250ºC en la boquilla y unos 100ºC en nuestra base de impresión.

Al contrario del ABS, el PLA (o Ácido poliáctico) precisa de 200ºC en la boquilla y unos 50ºC en la base de impresión. Con lo cual, al imprimir con PLA los efectos del Warping serán muy limitados o prácticamente nulos. Esto no significa que no puedan aparecer, pero si lo hacen, es más probable que sea debido a falta de calibración en la base de impresión o corrientes de aire imprevistas entre otras cosas.

 

 

Evitando el Warping (7 recomendaciones)

Nivelación de la base de impresión

Como hemos repetido incansables veces a lo largo de 3DWork.io, y en nuestro propio canal de Whatsapp, la calidad de impresión de la primera capa será decisiva. De hecho, es la capa más importante de todo el proceso de impresión.

Si nuestra primera capa no finaliza completamente adherida a la base de impresión (ligeramente aplastada), no obtendremos una adherencia adecuada. Esto viene a ser algo crítico cuando utilizamos materiales de impresión muy propensos a sufrir Warping, como por ejemplo el ABS (o Acrilonitrilo butadieno estireno).

 

Sensores de autonivelación

Sensores de autonivelación

Una buena recomendación es utilizar algún sensor de nivelación, ya que son muy fáciles de usar y te pueden facilitar bastante la vida. Está claro que para nada son imprescindibles, puedes efectuar impresiones completamente correctas sin ellos, pero siempre son una ayuda extra.

Si tu impresora no dispone de sensor de autonivelación, puede ser un buen momento para hacer un pensamiento y adquirir uno. Puedes comprarlos desde muy pocos euros y existen de numerosos tipos (inductivos, capacitivos, infrarrojos, etc.) para elegir.

 

Sensor LJC18A3-B-Z/BX (1-10mm, NPN)
Sensor PL-08N (≤ 8 mm, NPN)
Sensor 3DTouch (Geeetech)
Pivot IR Sensor

 

Además, si dispones de una impresora comercial sin sensor no te preocupes, ya que existen infinidad de actualizaciones efectuadas por usuarios de Internet que ya los han adquirido y montado previamente en sus máquinas. En Thingiverse encontrarás disponibles muchas de esas actualizaciones testadas y completamente listas para descargar e imprimir.

Una vez instalado tu sensor, deberás dar soporte al firmware de tu impresora (Marlin, Sprinter, Repetier, etc.) para ponerlo a funcionar. Y si te animas a ello y utilizas Marlin, te recomendamos que eches un vistazo a nuestro artículo Guía completa: Configurar Marlin 2.0.x desde cero y no morir en el intento que podrá servirte de ayuda al respecto.

 

 

 

Mejorando la adherencia (3DLac, Kapton, Cinta, etc.)

No siempre obtener una impresión de primera capa perfecta será la solución a nuestros problemas de Warping. Existen en el mercado multitud de productos que mejorarán la adhesión de nuestras piezas a la base de impresión.

Aquí os enumeramos algunos de ellos, para que los tengáis en cuenta y hagáis vuestros propios experimentos. Indicar que también pueden combinarse entre ellos. Yo en mi caso particular, suelo utilizar cuando la impresión de una pieza se me complica demasiado cinta Kapton y sobre ella, un poco de laca. De esta forma tengo una fijación bastante efectiva.

 

3DLac

3DLac es un producto en formato de Spray desarrollado específicamente para su uso en impresión 3D. Está químicamente formulado para dar una fuerte adherencia a las piezas. Su funcionamiento es muy sencillo, basta con pulverizar un poco de producto sobre nuestra base de impresión antes de empezar el proceso. Con un poquito basta, no hace falta que inundes la cama, y procura rociar desde un palmo de distancia aproximadamente para que se distribuya correctamente.

3DLac para prevenir Warping

Si no dispones de 3DLac, una buena alternativa que puedes utilizar es la laca Nelly de peluquería. Como curiosidad cabe destacar que la empresa que fabrica las lacas Nelly es la misma desarrolla 3DLac.

Las unicas diferencias entre la Laca Nelly y 3DLac es que para la producción de 3DLac mejoraron su formulación y eliminaron el típico olor a laca que tan molesto resulta a algunos. Resumiendo, 2 productos totalmente imprescindibles a la hora de mejorar nuestra adherencia y evitar el Warping.

 

Wolfbite

Wolfbite es otro adhesivo comercial de impresión 3D químicamente formulado para mejorar el agarre de nuestras piezas. Existen multitud de variantes, como puedes comprobar en su página web oficial.

Personalmente no he tenido la oportunidad de probar este producto. No obstante, he decidido reseñarlo ya que parece que tiene bastantes buenas críticas. Si tienes la oportunidad de probarlo, no dudes en darnos tu opinión al final del articulo, en la sección de comentarios.

 

Láminas PEI

Como su propio nombre indica, el PEI se distribuye en láminas y se puede colocar fácilmente sobre cualquier superficie de impresión. Existen infinidad de tamaños y marcas, así que no te será difícil encontrar una del tamaño correcto para tu impresora. Suelen tener un espesor de unos 0.2mm y se pueden recortar fácilmente.

El proceso de instalación es muy sencillo, simplemente colocándola encima de tu base de impresión. Algunas incluyen adhesivos de doble cara. Al contrario que con la cinta Kapton o la de carbonero, no tendrás problemas de burbujas. Ofrecen una mas que correcta adherencia con todos los materiales, excepto el Nylon (o nailon).

 

Cinta Kapton

9 Herramientas imprescindibles para impresión 3DEste tipo de cinta aguanta altísimas temperaturas y  se suele utilizar en electrónica para la protección de componentes a la hora de soldar o desolado piezas. Aparte de esa aplicación, se puede aplicar sin problema alguno sobre cualquier superficie de impresión, y nos aportará una asombrosa adherencia a nuestras impresiones.

Lo ideal, es combinarlo con algún tipo de spray (como 3DLac o Nelly) y mejoraremos considerablemente el agarre. Básicamente es los que yo siempre utilizo en mis impresiones con ABS y estoy bastante satisfecho. Tienes de diferentes anchuras, obviamente a mayor anchura, mayor facilidad de aplicación en tu superficie de impresión. La única pega es que en ocasiones puede dejar algo de residuos al retirarla, pero con un poquito de alcohol y una rasqueta de plástico no debe preocuparte lo más mínimo.

 

Cinta de carrocero

Todos conocemos que es la cinta carroñero. Seguramente la has utilizado en alguna ocasión al pintar alguna habitación de tu casa, o en alguna pieza para postprocesar. Es barata, esta disponible en cualquier tienda de barrio y te ofrece, al igual que la cinta Kapton, una buena adherencia.

El punto a su favor al respecto de la cinta Kapton es que su precio no es tan elevado, ya que es bastante económica.

 

Pegamento

El pegamento es otra alternativa disponible e incluso algunos fabricantes de impresoras te incluyen una barra al adquirir sus productos. La forma de usarlo no podría ser más sencilla, simplemente añadimos un poco de pegamento en la superficie de impresión y listo.

Algunos usuarios prefieren diluirlo con agua y usar un pincel para «pintar» el pegamento sobre el cristal. De esta forma se puede distribuir más uniformemente y usando una menor cantidad del mismo, algo que agradeceremos a la hora de limpiar la superficie de impresión.

 

Solución de ABS diluida

Al igual que con el pegamento, podemos diluir unos trocitos de ABS en acetona. Recorta unos pequeños trozos de filamento con una tijera, introducelos en un recipiente pequeño y añade un poco de acetona. Esta disolverá el ABS por completo. Así habrás creado una pasta que luego podrás utilizar para «pintar» la superficie de impresión con un pincel.

Sobra decir que este método solo es aplicable al ABS ya que usamos acetona. No obstante, si deseas imprimir en otros materiales, siempre puedes diluirlos buscando el producto químico correspondiente y aplicándolo de igual forma sobre la superficie de impresión.

 

3DLac Spray
Laca Nelly
Wolfbite 3D Printer Adhesives
Láminas PEI
Cinta Kapton
Cinta de carrocero
Pegamento en barra

 

 

 

Preparación de las piezas (Brim, Skirt y Raft)

Warping

La preparación de las piezas es fundamental para prevenir el problema del Warping. Prácticamente todos los Slicers (o fileteadores) disponen de funciones que nos ayudarán a solventar estos problemas. Por eso, es muy importante conocerlas y utilizarlas en nuestras impresiones cuando sea necesario.

Además, cabe destacar que el Warping se suele producir más fácilmente en las esquinas que en partes más redondeadas de las piezas. Una esquina redondeada siempre tiende a mejorar la tensión ascendente. Esto significa menos estrés y menos deformación, y como no, mas posibilidades de éxito. Si en la manera de lo posible, en la fase de diseño puedes añadir esquinas redondeadas, hazlo.

 

Función BRIM (Bordes)

Warping

La función BRIM nos imprimirá varios contornos o perímetros que nosotros definiremos alrededor de nuestra pieza. Normalmente se utiliza para limpiar la boquilla antes de comenzar la impresión, pero podemos configurarlo para aumentar la adhesión de la pieza a la superficie de impresión.

Lo que debemos hacer es indicarle que nos efectúe un número determinado de perímetros (por ejemplo 10mm.) a distancia 0 de nuestra pieza. De esta forma, aparecerá una especie de anillo alrededor de la misma como podemos ver en la imagen de arriba.

 

Función SKIRT (Faldas)

Warping

La función SKIRT es en realidad son contornos que efectuaremos alrededor de una pieza a una distancia determinada, como si fueran anillos. La diferencia con BRIM es que no tocan la pieza.

Un truco que podemos efectuar con SKIRT es realizar un contorno a una determinada distancia de la pieza (por ejemplo 10mm.) y que tenga una altura idéntica a la misma pieza. Esto generará una especie de escudo alrededor de la misma. Lo interesante de este escudo es que retendrá y conservará mejor el calor, con lo cual aumentaremos las posibilidades de éxito de nuestra impresión.

 

Función RAFT (Balsas)

Warping

La función Raft genera una balsa que se imprime directamente encima de la base de impresión para contrarrestar la deformación y mejorar la adhesión del objeto impreso. Sobre esta balsa es donde después se imprimirá nuestra pieza, obteniendo de paso una gran adherencia.

 

 

 

Impresión de la primera capa y relleno

Para la impresión de nuestra primera capa sería recomendable (aunque no imprescindible) el aumentar la altura. Si por ejemplo de normal tienes configurada la altura de capa a 0.2mm, podrías subir en la primera capa el valor hasta 0.3mm. Esto facilitará la adhesión ciertamente.

Además, imprimir esta primera capa a baja velocidad también evitará posibles errores y aumentará las posibilidades de que no suframos Warping mucho después.

Otro parámetro que debemos modificar es el relleno o Infill. Hay que tener en cuenta que las retracciones que sufren las piezas impresas son superiores cuanto más relleno le añadamos en la configuración del Slicer. Puede parecer poco, pero un relleno del 5% suele ser más que suficiente para piezas que no tengan alguna aplicación mecánica, y vayan a ser de carácter ornamental.

 

 

 

Temperatura de tu superficie de impresión

Warping

A la hora de evitar el problema de Warping, la temperatura de tu superficie de impresión es un factor más que determinante. Esta reduce las posibilidades de desprendimiento de tu pieza y la mantiene con calor durante todo el proceso de impresión.

En el caso del ABS o similares filamentos que precisan de altas temperaturas, se vuelve completamente imprescindible. En estos casos te recomendamos configurar una temperatura de 90ºC en tu superficie de impresión como mínimo.

También debes de tener en cuenta la correcta distribución del calor sobre la cama. Una buena idea es dejar la cama a 100ºC durante 5-10 minutos y no comenzar la impresión simplemente al alcanzar la temperatura configurada. El hecho de que tu Thermistor te indique 100ºC, no implica que todas y cada una de las partes de la cama estén a esa temperatura necesariamente.

Otro problema añadido es que algunas camas no calientan uniformemente toda la superficie. Eso no tiene fácil solución, a no ser que reemplacemos la cama por una de mayor calidad. Sin embargo, si te dedicas a fabricar muchas piezas en ABS o materiales propensos a Warping, mi recomendación sería que invirtieras algo más en una buena base de impresión.

Por último, verifica que en tu zona de trabajo no existan corrientes de aire. Estas arruinarán tu impresión, ya que aunque parezca mentira pueden bajar varios grados la temperatura de la cama, y hacer que el Warping haga acto de presencia.

 

Aumentando la temperatura recomendable

Otra opción bastante efectiva consiste en aumentar las temperaturas estándar que solemos utilizar en nuestra superficie de impresión para los diferentes filamentos que utilizamos. De todos es sabido que para imprimir en PLA se recomienda una temperatura de 50ºC, pero podemos imprimir piezas complicadas o con poca adherencia a 80ºC por ponerte un ejemplo. El resultado es un aumento bastante importante de adherencia.

En el caso del ABS, por limitaciones técnicas es probable que tengas más dificultad para subir de los 100ºC recomendados en tu superficie de impresión. Yo por ejemplo tenía bastantes problemas para pasar de 95ºC, pero cambiando la longitud de los cables a la cama y aumentando la sección evite pérdidas de voltaje y llegué a los 100ºC sin problema.

No obstante, para poder alcanzar los 110ºC opté por añadir espuma aislante en mi cama de impresión. De esta forma, evitas en gran parte la pérdida de calor, y puedes superar las temperaturas máximas que actualmente te ofrece tu cama. Yo ahora para impresiones en ABS directamente pongo 110ºC y consigo un extra de adherencia. No es que sea algo abrumador, ya que es un pequeño diferencial, pero como siempre suelo decir, todo suma.

Otra ventaja de las espumas de aislamiento térmico es la velocidad. En una habitación a temperatura ambiente de 22ºC mi cama tardaba aproximadamente unos 13 minutos 25 segundos en llegar a los 100ºC. Tras añadir la espuma de aislamiento térmico pasé a 9 minutos 50 segundos lo cual representa un aumento de la velocidad en un 30% aproximadamente.

 

 

 

Cerramiento de tu impresora

Warping

Uno de los inconvenientes de las impresoras basadas en el modelo original de Prusa es que carecen de cerramiento alguno. Tener un habitáculo cerrado en nuestra impresora aumentará de manera considerable nuestras posibilidades de imprimir correctamente una pieza sin Warping.

Además de prevenir el Warping, también evitaremos tener otro típico problema denominado Cracking (rotura de la pieza entre capas superiores), que también se produce por las mismas retracciones de temperatura.

Puedes encontrar diferentes formas de efectuar cerramientos. Hay gente que utiliza mesas de IKEA como puedes comprobar en la foto superior). Otros hacen cajas completas de metacrilato o si no deseas complicarte la existencia puedes incluso utilizar una caja grande de cartón.

De hecho, las últimas versiones de Marlin 2.0.x ya soportan la gestión de temperaturas en habitáculos cerrados (Chambers), además de controlar la cama (Heatbed) y el fusor (Nozzle). Si, no es algo que veamos en las impresoras de escritorio normales, pero es algo que todas las profesionales incorporan de serie, por algo será.

 

 

 

Limpieza de la superficie de impresión

Warping

Siempre debes asegurarte que tu superficie de impresión esté lo más limpia posible y sin ningún tipo de grasa o suciedad. Se que en ocasiones puede dar pereza, pero es algo bastante importante ya que sino la adhesión de tus piezas se verá comprometida.

Debes limpiar la superficie a conciencia. Puedes utilizar diferentes productos de limpieza para cristales o alcohol simplemente. Si dispones de una rasqueta mejor que mejor, recuerda que todo suma en nuestra lucha contra el Warping.

 

 

Bueno, dicho todo esto, creo que poco más podemos añadir a nuestro artículo Warping : Guía para eliminarlo definitivamente de tus impresiones 3D. Si piensas que nos hemos dejado algo en el tintero, por favor no dudes en indicarlo en nuestra sección de comentarios al final del artículo.

Esperamos y deseamos que todas estas indicaciones puedan serviros de alguna ayuda para eliminar el Warping de todas vuestras impresiones en 3D.

 

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