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Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Una buena impresión en 3D comienza con un modelo bien diseñado. Sigue nuestras buenas prácticas para optimizar tus diseños y reducir la probabilidad de error.

Consejo:

Consulta nuestra Guía de diseño SLS de la serie Fuse [EN] [DE] [ES] [FR] [IT] [JA] [RU] [ZH] para obtener más información.

Nota:

Las recomendaciones de este artículo se han elaborado utilizando el Nylon 12 Powder de Formlabs en la Fuse 1. Es posible que experimentes ligeras variaciones con otros materiales de Formlabs o con ajustes diferentes.

Grosor mínimo de la pared sin soporte

Paredes verticales: 0,6 mm/600 micras
Paredes horizontales: 0,3 mm/300 micras

Una pared sin soporte es aquella que está conectada a otras paredes en menos de dos lados. Una pared vertical sin soporte de menos de 0,6 mm de grosor o una pared horizontal sin soporte de menos de 0,3 mm de grosor pueden deformarse o desprenderse del modelo durante la impresión. Las paredes finas tienen menor resistencia.

Modelo que muestra el grosor mínimo sin soporte de las paredes verticales y horizontales en las impresoras de la generación Fuse 1

Grosor mínimo de la pared con soporte

Paredes verticales: 0,6 mm/600 micras
Paredes horizontales: 0,3 mm/300 micras

Una pared con soporte es aquella que está conectada a otras paredes en dos o más lados. Una pared vertical con soporte de menos de 0,6 mm de grosor o una pared horizontal con soporte de menos de 0,3 mm de grosor pueden deformarse o desprenderse del modelo durante la impresión. Las paredes finas tienen menor resistencia.

Modelo que muestra el grosor mínimo con soporte de las paredes verticales y horizontales en las impresoras de la generación Fuse 1

Diámetro mínimo de los pernos/columnas

Recomendado: 0,8 mm/800 micras de diámetro

Un perno o columna es un elemento cuya longitud es superior a como mínimo el doble de su anchura. Los pernos o columnas con un diámetro inferior a 0,8 mm pueden deformarse o romperse durante la impresión.

Modelo que muestra el diámetro mínimo de los pernos/columnas en las impresoras de la generación Fuse 1

Nota: Limpieza de columnas pequeñas

Ten mucho cuidado al separar las piezas impresas con columnas finas del bloque de polvo (la mezcla compactada de piezas sinterizadas y polvo compactado sin sinterizar), ya que pueden dañarse fácilmente. Redondear los bordes donde se encuentran con el grueso de la pieza aplicando un filete mitiga este riesgo.

Tolerancia mínima de montaje

Elementos de menos de 20 mm2: 0,2 mm/200 micras
Elementos de más de 20 mm2: 0,4 mm/400 micras

El espacio libre es la distancia necesaria entre dos partes de un modelo (por ejemplo, la distancia entre un par de engranajes). Deje un pequeño espacio libre entre las piezas impresas que vayan a engranar o interactuar después de la impresión, como las juntas de montaje o los engranajes.

Modelo que muestra la tolerancia mínima de montaje en las impresoras de la generación Fuse 1

Espacio libre de montaje integrado

Elementos de menos de 20 mm2: 0,3 mm/300 micras
Elementos de más de 20 mm2: 0,6 mm/600 micras

El espacio libre es la distancia necesaria entre dos partes de un modelo (por ejemplo, la distancia entre un par de engranajes). Si tienes piezas que se imprimirán juntas en un conjunto integrado, deja espacio libre para evitar que las piezas se fusionen durante la impresión.

Modelo que muestra la tolerancia mínima de montaje integrado en las impresoras de la generación Fuse 1

Espacio libre entre piezas distintas

PreForm indicando que dos piezas de SLS están demasiado cerca una de la otra

Mínimo: 1,0 mm/1000 micras de diámetro

Recomendado: 5,0 mm/5000 micras

El espacio libre es la distancia necesaria entre dos partes de un modelo. Las piezas destinadas a estar separadas y no interactuar entre sí deben colocarse a una distancia mínima de 5 mm para minimizar los efectos de deformación térmica de la pieza vecina.

Diámetro mínimo de los agujeros

Recomendado: 1,0 mm/1000 micras

Los agujeros con un diámetro inferior a 1,0 mm en los ejes X, Y y Z pueden cerrarse durante la impresión. La precisión de un agujero no sólo depende del diámetro del mismo, sino también del grosor de la pared a través de la cual se imprime. Cuanto más gruesa sea la sección de la pared, menos preciso se volverá el agujero. Los agujeros pasantes también deben dejar un espacio libre suficiente para que haya visibilidad y garantizar que todo el material se despeje durante el posacabado.

Modelo que muestra el diámetro mínimo de los agujeros en las impresoras de la generación Fuse 1

Consejo:

Para obtener agujeros concéntricos precisos, diseña un orificio piloto de tamaño inferior y utiliza un escariador para abrir el orificio hasta el diámetro previsto.

Diámetro mínimo del orificio de drenaje

Recomendado: 3,5 mm/3500 micras

Las cavidades cerradas permanecen llenas de polvo no sinterizado si no cuentan con agujeros de drenaje adecuados. Para obtener el mejor resultado posible, incluye al menos 2 orificios de drenaje en tu cavidad con un diámetro mayor o igual a 3,5 mm.

Modelo que muestra el diámetro mínimo recomendado del orificio de drenaje para las piezas impresas en las impresoras de la generación Fuse 1

Consejo:

Un mayor número de orificios de drenaje y que tengan un mayor tamaño facilitan la eliminación del polvo no sinterizado de las cavidades internas. Para garantizar que la superficie interna quede limpia, diseña la pieza de manera que la superficie en cuestión sea de fácil acceso con las herramientas de limpieza.

Detalle mínimo en relieve

A. Caras horizontales:
A.1 Profundidad: 0,15 mm/150 micras
A.2 Anchura: 0,35 mm/350 micras
A.3 Altura de la fuente del texto: 4,5 mm/4500 micras
A.4 Profundidad de la fuente del texto: 0,3 mm/300 micras

B. Caras verticales:
B.1 Profundidad: 0,35 mm/350 micras
B.2 Anchura: 0,4 mm/400 micras
B.3 Altura de la fuente del texto: 4,5 mm/4500 micras
B.4 Profundidad de la fuente del texto: 0,3 mm/300 micras

 

Los detalles en relieve son rasgos alzados en relieve en la superficie de tu modelo, como por ejemplo, texto. Los relieves pequeños pueden no ser visibles en la pieza acabada. Utiliza una fuente en negrita siempre que sea posible para obtener los mejores resultados posibles con el texto en relieve.

Modelo que muestra los tamaños mínimos de los detalles en relieve en las impresoras de la generación Fuse 1

Embossed details are shallow raised features on the surface of a model like text. Small embossed features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with embossed text.

Detalle mínimo grabado

A. Caras horizontales:
A.1 Profundidad: 0,1 mm/100 micras
A.2 Anchura: 0,3 mm/300 micras
A.3 Altura de la fuente del texto: 3,0 mm/3000 micras
A.4 Profundidad de la fuente del texto: 0,3 mm/300 micras

B. Caras verticales:
B.1 Profundidad: 0,15 mm/150 micras
B.2 Anchura: 0,35 mm/350 micras
B.3 Altura de la fuente del texto: 3,0 mm/3000 micras
B.4 Profundidad de la fuente del texto: 0,3 mm/300 micras

 

Los detalles grabados están marcados o hundidos en la superficie del modelo. Los grabados pequeños pueden no ser visibles en la pieza acabada. Utiliza una fuente en negrita siempre que sea posible para obtener los mejores resultados posibles con el texto grabado.

Modelo que muestra los tamaños mínimos de los detalles grabados en las impresoras de la generación Fuse 1

Engraved details are imprinted or recessed features on the surface of a model. Small engraved features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with engraved text.

Características específicas de los materiales

Para obtener los mejores resultados posibles al imprimir con las impresoras de la serie Fuse, es importante tener en cuenta las propiedades únicas del material que se utiliza. Las siguientes recomendaciones ayudarán a los usuarios a optimizar sus diseños para la fabricación aditiva con diversos polvos en las impresoras de la serie Fuse.

Volumen de impresión

Debido a la diferencia de índice de expansión térmica entre los distintos materiales, el tamaño máximo imprimible de las piezas en las impresoras de la serie Fuse varía. Los máximos tamaños de pieza que se pueden alcanzar se muestran en la siguiente tabla:

MaterialTamaño máximo de la pieza
Nylon 12 Powder159,8 × 159,8 × 295,5 mm
Nylon 12 GF Powder160,1 × 160,1 × 297,3 mm
Nylon 12 Tough Powder158,8 × 158,8 × 293,5 mm
Nylon 12 White Powder159,8 × 159,8 × 293,8 mm
Nylon 11 Powder158,6 × 158,6 × 294,4 mm
Nylon 11 CF Powder162,0 × 162,0 × 287,6 mm
TPU 90A Powder152,1 × 152,1 × 294,9 mm
Polypropylene Powder159,4 × 159,4 × 296,0 mm

Consideraciones de diseño para el Nylon 12 Powder

El Nylon 12 Powder es un excelente material de uso general gracias a sus propiedades equilibradas y su facilidad de impresión y posacabado, así como su biocompatibilidad. Las recomendaciones ofrecidas en los apartados anteriores se recopilaron pensando en el Nylon 12 Powder, así que no son necesarias consideraciones adicionales.

Consideraciones de diseño para el Nylon 12 GF Powder

El Nylon 12 GF Powder es excelente para imprimir piezas rígidas y resistentes a las altas temperaturas que se mantienen estables bajo carga. También tiene la ventaja de ser biocompatible para aplicaciones en contacto con la piel.

Las consideraciones de diseño específicas de este material son:

  • Rugosidad de la superficie: El acabado de la superficie con este material es más rugoso que el de las piezas impresas con el Nylon 12 Powder. Los diseños que requieren un acabado liso deberían tener en cuenta los pasos de posacabado secundarios que son necesarios para obtener dicho acabado liso, sean de mecanizado, lijado u otro proceso de acabado.
  • Fragilidad: El relleno de cuentas de vidrio del Nylon 12 GF Powder ofrece una rigidez mejorada, pero también provoca que las piezas impresas sean más frágiles. Es posible que haga falta hacer más gruesos los relieves positivos finos para que nos se rompan durante los pasos de posacabado y en el uso final. La fragilidad es especialmente notable a lo largo de las capas, así que por lo general, los elementos que requieran resistencia se deberían orientar para alinearse con el plano XY siempre que sea posible.
  • Agujeros de escape: La Surface Armor de las piezas impresas con el Nylon 12 GF Powder es más resistente que cuando se imprime con el Nylon 12 Powder. Por lo tanto, los agujeros de escape deberían ser más grandes y las superficies (internas y externas) deberían estar accesibles a la vista para que la superficie se pueda limpiar totalmente con una máquina de granallado en los pasos de limpieza final.

Consideraciones de diseño para el Nylon 12 Tough Powder

El Nylon 12 Tough Powder ofrece una gran ductilidad y una gran precisión dimensional en toda la cámara de impresión, lo que te permite imprimir piezas más duraderas con menos deformaciones, sin sacrificar su resistencia.

Las consideraciones de diseño específicas de este material son:

  • Posición del modelo: Para reducir los defectos de la superficie, orienta las piezas hacia el centro de la cámara de impresión y en dirección opuesta a las paredes y el suelo de la cámara, especialmente de la pared posterior.
  • Espaciado de las piezas: Deja un espacio de al menos 5 mm entre todas las piezas para obtener la mejor calidad posible de la superficie y facilitar la limpieza del polvo.

Consideraciones de diseño para el Nylon 12 White Powder

El Nylon 12 White Powder combina las buenas cualidades del Nylon 12 Powder con la capacidad de personalización de las piezas blancas. Crea prototipos funcionales y piezas de uso final para los clientes que se puedan teñir para ajustarse a la estética de las marcas, así como productos sanitarios y modelos con un alto nivel de contraste y de detalle.

Las consideraciones de diseño específicas de este material son:

  • Posición del modelo: Para reducir los defectos de la superficie, orienta las piezas hacia el centro de la cámara de impresión y en dirección opuesta a las paredes y el suelo de la cámara, especialmente de la pared posterior.
  • Orientación del modelo: Las grandes superficies planas se imprimen mejor si están perpendiculares al plano de impresión. Evita que las caras planas queden orientadas hacia la parte frontal de la cámara de impresión.
  • Líneas de capa: Las superficies ligeramente curvadas orientadas a lo largo del eje Z darán lugar a líneas de capa en las piezas.
  • Espaciado de las piezas: Deja un espacio de al menos 3 mm entre todas las piezas para obtener la mejor calidad posible de la superficie y facilitar la limpieza del polvo.

Consideraciones de diseño para el Nylon 11 Powder

Las piezas impresas con el Nylon 11 Powder ofrecen una mayor ductilidad que las impresas con el Nylon 12 Powder. Ofrecen una mayor resistencia a los impactos y las vibraciones, y están certificadas para aplicaciones biocompatibles.

Las consideraciones de diseño específicas del Nylon 11 Powder son:

  • Deformación: El Nylon 11 Powder tiene una mayor tendencia a deformarse cuando se imprimen grandes secciones transversales en el plano XY. Sigue las recomendaciones para piezas con una relación de aspecto alta para minimizar los efectos de la deformación.
  • Espacio libre: Los conjuntos integrados requieren más espacio libre. Deja al menos 1 mm de espacio libre entre los componentes de los conjuntos o ensamblajes integrados y realiza iteraciones para optimizar con vistas a los espacios libres que mejor funcionen para los requisitos del ensamblaje.
  • Detalles finos: Los tamaños mínimos de los detalles para el Nylon 11 Powder son ligeramente superiores a los del Nylon 12 Powder y pueden variar en función de la orientación del elemento de la pieza en cuestión. Esto puede tener un efecto en los detalles finos como relieves cóncavos pequeños, relieves convexos pequeños, paredes delgadas, texto en relieve y texto grabado. Para ayudar a asegurar que los detalles finos se resuelvan correctamente, intenta realizar una pequeña impresión de prueba que contenga los elementos deseados antes de imprimir la pieza o series de piezas completas.

Consideraciones de diseño para el Nylon 11 CF Powder

El Nylon 11 CF Powder es un material de alto rendimiento que ofrece una excelente rigidez, resistencia a las altas temperaturas, resistencia a los impactos y resistencia a la tracción. También tiene una tendencia menor a deformarse que el Nylon 11 Powder y por eso, es más adecuado para imprimir piezas con grandes secciones transversales.

  • Rugosidad de la superficie: De forma parecida al Nylon 12 GF Powder, el acabado de la superficie es más rugoso que el de las piezas impresas con el Nylon 12 Powder. Los diseños que requieren un acabado liso deberían tener en cuenta los pasos de posacabado secundarios que son necesarios para obtener dicho acabado liso, sean de mecanizado, lijado u otro proceso de acabado.
  • Propiedades anisotrópicas en X, Y y Z: Debido a una tendencia a que las fibras de carbono se alineen con el eje X o en paralelo a la puerta frontal de la impresora, las propiedades mecánicas de las piezas son diferentes en la dirección X respecto a la dirección Y. De forma similar a las otras piezas impresas en 3D, las propiedades mecánicas en la dirección Z también son distintas, por lo general, inferiores a las propiedades en X e Y. Para obtener la máxima rigidez y resistencia posibles, orienta los elementos de la pieza para que estén alineados con el eje X.

Consideraciones de diseño para el TPU 90A Powder

El TPU 90A Powder es un elastómero que ofrece una mayor resistencia al desgarro y un alto alargamiento de rotura. Se trata de un material con una dureza Shore de 90A, firme y con características similares a la goma. Es posible obtener piezas más blandas reemplazando elementos macizos con estructuras reticulares que ofrezcan los niveles deseados de rigidez. El TPU 90A Powder es biocompatible y adecuado para aplicaciones en contacto con la piel.

  • Secciones transversales gruesas: Es posible que los detalles finos (como pequeños pernos o agujeros, o texto grabado o en relieve en las superficies superiores de geometrías de un grosor superior a 3-4 cm) no se resuelva correctamente. La causa es la acumulación térmica que se produce en la pieza, que se puede mitigar cambiando la orientación de la misma o ahuecando las geometrías.
  • Detalles finos: Los tamaños mínimos de los detalles para el TPU 90A Powder son ligeramente superiores a los del Nylon 12 Powder y pueden variar en función de la orientación del elemento de la pieza en cuestión. Esto puede tener un efecto en los detalles finos como relieves cóncavos pequeños, relieves convexos pequeños, paredes delgadas, texto en relieve y texto grabado. Para ayudar a asegurar que los detalles finos se resuelvan correctamente, intenta realizar una pequeña impresión de prueba que contenga los elementos deseados antes de imprimir la pieza o series de piezas completas.
  • Deformación: El TPU 90A Powder tiene una tendencia a deformarse. La deformación suele ser más prominente en las caras inferiores de las piezas. Sigue las recomendaciones para piezas con una relación de aspecto alta para minimizar los efectos de la deformación.
  • Precisión dimensional: La organización de una impresión puede afectar a la precisión dimensional de las piezas. Agrupa las piezas de forma más compacta y hacia la parte inferior de la cámara de impresión para obtener la mejor precisión dimensional posible.
    • Cuando imprimas con los ajustes de impresión V1.1, mueve las piezas aproximadamente hasta la mitad de la altura de la cámara de impresión para obtener una mayor precisión dimensional en el eje Z.
  • Espacio libre: Los conjuntos integrados requieren más espacio libre. Asegúrate de que haya un espacio libre de al menos 1 mm para que los conjuntos o ensamblajes integrados funcionen como está previsto. Los espacios libres que estén muy cerca de secciones transversales gruesas que se vayan a imprimir pueden requerir una distancia mayor, mientras que los espacios libres que estén muy cerca de secciones transversales delgadas pueden ser más pequeños.
  • Alargamiento de elementos circulares: Las geometrías circulares con un eje en el plano XY tienden a alargarse y adquirir una forma ligeramente ovoide o elíptica, más que circular. Para mitigar este efecto, elige una orientación de la pieza que oriente los ejes de las geometrías circulares en la dirección Z.

Consideraciones de diseño para el Polypropylene Powder

El Polypropylene Powder es un material de verdadero polipropileno para la impresión 3D, que se usa para producir piezas con una buena durabilidad y tenacidad. Las piezas que crea son rígidas, pero ofrecen una ductilidad excelente.

  • Detalles finos: Los tamaños mínimos de los detalles para el Polypropylene Powder son ligeramente superiores a los del Nylon 12 Powder y pueden variar en función de la orientación del elemento de la pieza en cuestión. Esto puede tener un efecto en los detalles finos como relieves cóncavos pequeños, relieves convexos pequeños, paredes delgadas, texto en relieve y texto grabado. Para ayudar a asegurar que los detalles finos se resuelvan correctamente, intenta realizar una pequeña impresión de prueba que contenga los elementos deseados antes de imprimir la pieza o series de piezas completas.
  • Espaciado mínimo de compactación: Se debería mantener un espaciado mínimo de 2 mm al agrupar las piezas de la impresión en PreForm. Es posible guardar un espaciado inferior (de 1 mm como mínimo), pero hacerlo tendrá un impacto en el acabado de la superficie de las piezas.
  • Deformación: El Polypropylene Powder tiene una tendencia a deformarse. La deformación suele ser más prominente en las caras inferiores de las piezas con grandes secciones transversales. También se puede dar deformación en piezas con secciones transversales largas en la dirección vertical. Sigue las recomendaciones para piezas con una relación de aspecto alta para minimizar los efectos de la deformación.
  • Rugosidad de la superficie: Se espera que la superficie de las piezas impresas con el Polypropylene Powder sea ligeramente más rugosa que la de las piezas impresas con el Nylon 12 Powder.
  • Estanqueidad: Es posible producir piezas estancas con el Polypropylene Powder. Para obtener un resultado óptimo, diseña las paredes con un grosor de 1 mm o superior. Si quieres paredes más delgadas, plantéate realizar impresiones de prueba para comprobar lo estancos que son los resultados. Nota: el rendimiento puede variar en función de la geometría de la pieza.

Recursos adicionales