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Resolución de problemas con piezas impresas con la Alumina 4N Resin

Resolución de problemas con piezas impresas con la Alumina 4N Resin

La Alumina 4N Resin es una cerámica técnica que tiene una alta densidad y una gran pureza, con un rendimiento excepcional en condiciones extremas: es resistente a las altas temperaturas y a la abrasión, tiene gran fuerza mecánica y es químicamente inerte. Habitualmente se fabrica mediante prensado o moldeo por inyección de cerámica, que son métodos que requieren costosas herramientas para producir las piezas.

A veces, las impresiones no salen como se espera. Compara los síntomas de los problemas más comunes de las piezas impresas con la Alumina 4N Resin para determinar el origen del problema y encontrar una solución.

Problemas durante la impresión

Asentamiento de partículas en el tanque de resina o en el cartucho

La Alumina 4N Resin contiene partículas de alúmina suspendidas en la resina líquida. Al igual que con otras resinas de Formlabs con partículas en suspensión, la alúmina puede sedimentarse con el tiempo si tu tanque o cartucho de resina se deja sin usar durante un período prolongado de tiempo.

Para evitar que se depositen partículas en el tanque de resina o en el cartucho de resina:

  • Agita el cartucho de resina durante dos minutos antes de imprimir. Presiona la válvula de mordida con una mano enguantada para abrirla y asegurarte de que la resina puede fluir libremente.
  • Remueve la resina en el tanque de resina con una herramienta que no deje marcas, como la herramienta para el tanque de la Form 3, para volver a dispersar las partículas de alúmina.
  • Refrigera o congela el cartucho de resina y el tanque de resina cuando no estén en uso para evitar que se asiente la resina durante el almacenamiento.

Piezas que no se adhieren a la base de impresión

La falta de adherencia describe un defecto de impresión en el que las impresiones se desprenden parcial o completamente de la base de impresión. Se produce cuando las capas iniciales de una impresión no se adhieren a la base de impresión. En los casos de falta total de adherencia, la impresión no está en la base de impresión y hay una zona plana de resina curada en el fondo del tanque de resina.

Para resolver los problemas de falta de adherencia al imprimir con la Alumina 4N Resin:

  1. Calibra el eje Z de tu impresora.
  2. Ajusta con precisión el eje Z de tu impresora si es necesario.
  3. Imprime una sola capa de 50 micras (0,050 mm) con cualquier resina disponible. Formlabs recomienda utilizar una resina estándar para esta prueba.
  4. Limpia los restos de resina líquida que queden en la capa impresa y en la base de impresión.
  5. Mide el grosor de la capa impresa con un micrómetro u otra herramienta similar. Toma nota del grosor mínimo medido.
  6. Calcula el ajuste necesario del eje Z restando 100 micras al grosor mínimo medido de la capa impresa.En la pantalla táctil de la impresora, pulsa
    • Settings > Maintenance > Calibration > Z Axis Fine Tuning (Ajustes > Mantenimiento > Calibración > Ajuste preciso del eje Z). Aparecerá la pantalla Z-Axis Fine Tuning (Ajuste preciso del eje Z).Pulsa el botón
    • - sobre Z Offset (Distancia en Z) para bajar la posición por defecto de la base de impresión en la cantidad calculada anteriormente.

Nota:

Es normal que la primera capa impresa en las impresoras LFS de Formlabs sea notablemente más gruesa que las 50 micras que debería tener en teoría.

Si los problemas de adherencia persisten, lija la superficie de tu base de impresión con un papel de lija de grano medio o fino antes de imprimir. Una superficie más rugosa ayuda a que las piezas impresas con la Alumina 4N Resin se adhieran a la base de impresión.

Las impresiones fallan después de las capas iniciales (solo Form 3)

A veces, las piezas pueden adherirse a la base de impresión, pero fallan después de imprimir las primeras capas. La mayoría de las veces se debe a un eje Z mal calibrado o a un problema con el mezclador del tanque de resina.

Para evitar que las piezas fallen después de que se hayan impreso las primeras capas, calibra el eje Z de tu impresora.

Si el mezclador no está completamente estacionado en el compartimento del mezclador al lado del tanque de resina cuando se produce el fallo de impresión, retira el mezclador del tanque. Dobla los brazos del mezclador ligeramente hacia fuera. Orienta el mezclador con los brazos apuntando hacia arriba y hacia el compartimento del mezclador en el lado izquierdo del tanque. Los imanes en el mezclador deben apuntar hacia abajo. Desliza el mezclador hacia la izquierda, hasta el compartimento del mezclador, hasta que los brazos flexibles de cada extremo encajen en su lugar.

Las piezas se caen de los soportes

Las piezas que se adhieren correctamente a la base de impresión también pueden fallar al caerse de sus soportes durante la impresión. Esto puede deberse a que los soportes son insuficientes, a la geometría de la pieza o a la antigüedad de la resina.
Pieza impresa con la Alumina 4N Resin que se ha caído de sus soportes

Para evitar que las piezas se caigan de sus soportes durante la impresión:

  • Añade manualmente soportes en PreForm si es necesario.
  • Asegúrate de que las puntas de los soportes son del tamaño adecuado. Formlabs recomienda que los puntos de contacto tengan un tamaño de 0,4-0,8 mm. Se prefieren los puntos de contacto de 0,5 mm. Los puntos de contacto grandes suelen sujetar mejor la pieza, pero dejan marcas o protuberancias más grandes durante el posacabado.
  • Orienta las piezas de modo que la impresión no comience con un borde afilado. Al imprimir con la Alumina 4N Resin, generalmente se recomienda orientar las piezas en paralelo a la base de impresión, a diferencia de lo que ocurre con la mayoría de las resinas de Formlabs. Si tu pieza debe imprimirse con inclinación, aplica filetes al borde inferior para crear más superficie para los puntos de contacto de los soportes.
  • Orienta tus piezas para evitar la formación de cavidades en forma de copa. Consulta la guía de diseño de la Alumina 4N Resin para más recomendaciones.
  • A medida que la Alumina 4N Resin envejece, su rendimiento con respecto a los detalles precisos, incluidos los puntos de contacto pequeños, se degrada. Si tu resina tiene más de tres meses, considera la posibilidad de utilizar puntos de contacto más grandes en tus impresiones. Refrigera el cartucho de resina y el tanque de resina entre usos para prolongar su vida útil.

Rotura de la pieza durante la impresión

Las piezas también pueden romperse durante la impresión, aunque no se desprendan de sus soportes. Esto puede deberse a que los soportes son insuficientes, a la geometría de la pieza o a choques entre el mezclador y la pieza.

Para evitar que las piezas se rompan durante la impresión:

La geometría de la pieza no se resuelve

Los detalles especialmente pequeños de tus piezas pueden no imprimirse correctamente, sobre todo a medida que la resina envejece.

Si los detalles precisos no se resuelven:

  • Asegúrate de que la pieza cumple las recomendaciones de la guía de diseño. Los elementos demasiado pequeños pueden no imprimirse, incluso con resina fresca.
  • A medida que la Alumina 4N Resin envejece, su rendimiento con respecto a los detalles precisos se degrada. Refrigera el cartucho de resina y el tanque de resina entre usos para prolongar su vida útil hasta 12 meses.

Desacoplamiento del mezclador (generación Form 3)

En varios momentos antes de y durante una impresión, las impresoras LFS de Formlabs mueven el mezclador por el tanque de resina y la base de impresión para comprobar si hay obstrucciones y mezclar la resina. Los imanes del bastidor de la LPU se acoplan a los imanes correspondientes del mezclador, que es arrastrado a medida que se desplaza la LPU. El mezclador está diseñado para desacoplarse del bastidor de la LPU si encuentra una impresión previa fallida u otro bloqueo. Suele ir acompañado de un mensaje de error Mixer Check Failure (Fallo en la comprobación del mezclador).
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Para resolver los problemas de desacoplamiento del mezclador:

  • Retira la resina curada del depósito de resina y filtra la resina del depósito.
  • Si el mezclador no consigue estacionarse en el compartimento del mezclador, es posible que los brazos de los extremos del mezclador sean demasiado anchos. Retira el mezclador del tanque. Dobla los brazos del mezclador ligeramente hacia dentro. Orienta el mezclador con los brazos apuntando hacia arriba y hacia el compartimento del mezclador en el lado izquierdo del tanque. Los imanes en el mezclador deben apuntar hacia abajo. Desliza el mezclador hacia la izquierda, hasta el compartimento del mezclador, hasta que los brazos flexibles de cada extremo encajen en su lugar. Ajusta los brazos según sea necesario para que encajen en su sitio con una fuerza muy ligera.
  • Si el mezclador se estaciona en el compartimento del mezclador, pero no se queda en su sitio, es posible que los brazos de los extremos del mezclador sean demasiado estrechos. Retira el mezclador del tanque. Dobla los brazos del mezclador ligeramente hacia fuera. Orienta el mezclador con los brazos apuntando hacia arriba y hacia el compartimento del mezclador en el lado izquierdo del tanque. Los imanes en el mezclador deben apuntar hacia abajo. Desliza el mezclador hacia la izquierda, hasta el compartimento del mezclador, hasta que los brazos flexibles de cada extremo encajen en su lugar. Ajusta los brazos según sea necesario para que encajen en su sitio con una fuerza muy ligera.
  • Si el mezclador sigue desacoplándose durante las impresiones, ponte en contacto con el servicio de asistencia de Formlabs o con tu distribuidor autorizado. Es posible que haya que reemplazar el mezclador.

El mezclador ha detectado restos durante la rutina previa a la impresión (generación Form 4)

Durante la rutina previa a la impresión, el mezclador raspa la base de impresión para comprobar si hay restos de impresiones anteriores. La viscosidad de la Alumina 4N Resin puede provocar falsos positivos durante esta etapa.

A medida que la Alumina 4N Resin envejece, su viscosidad aumenta. Refrigera el cartucho de resina y el tanque de resina entre usos para prolongar su vida útil hasta 12 meses.

Si ves errores Mixer detected debris (El mezclador ha detectado restos) durante la preimpresión:

  • Comprueba que tu base de impresión está completamente limpia y libre de restos.
  • Comprueba el número de lote y la fecha de caducidad de tu resina. Si tu resina está caducada o se ha almacenado fuera de un frigorífico durante más de tres meses, es posible que tengas que reemplazarla.
  • Los sedimentos en el depósito pueden hacer que el mezclador se salte y provocar falsos positivos. Remueve bien la resina con un rascador de plástico o desenganchando el mezclador y moviéndolo manualmente de un lado a otro antes de cada impresión.

Si sigues teniendo problemas con la detección de restos antes de la impresión, ponte en contacto con el servicio de asistencia de Formlabs o con tu distribuidor autorizado para obtener más ayuda.

Hay partículas blancas depositadas en la base de impresión

Durante una impresión, los contaminantes que haya en la resina pueden depositarse en la base de impresión. Pueden ser restos físicos o el resultado del contacto con agua o alcohol isopropílico.
Partículas blancas en un tanque de resina de Alumina 4N Resin

Si observas partículas blancas depositadas en la base de impresión después de una impresión:

Restos depositados en las superficies de las piezas

Los restos de mayor tamaño depositados en las superficies de las piezas durante una impresión pueden proceder de impresiones fallidas anteriores o de secciones fallidas de la impresión actual. Las escamas de resina curada pueden permanecer suspendidas en el tanque de resina o el mezclador las puede despegar de la película del tanque.

Un ejemplo de restos depositados en la superficie de una pieza impresa con la Alumina 4N Resin
Un ejemplo de restos depositados en la superficie de una pieza impresa con la Alumina 4N Resin

Si observas escamas de resina curada en la superficie de tus piezas impresas:

  • Filtra la resina en el depósito de resina.
  • Añade manualmente soportes en PreForm si es necesario para evitar fallos de impresión.
  • Vuelve a intentar el trabajo de impresión sin el modelo específico que falló. De ser posible, reorienta esa pieza para que sea autosostenible y vuelve a imprimirla.

Las bases se adhieren con fuerza a la base de impresión

Las piezas impresas con Alumina 4N Resin se adhieren con más fuerza a una superficie rugosa de la base de impresión. En algunos casos, es posible que las piezas impresas se adhieran con tanta fuerza a la base de impresión que resulte difícil retirarlas.

Si tus piezas impresas están demasiado adheridas a la base de impresión:

Atención:

El uso de estas herramientas (p.ej., alicates de corte o espátulas) en superficies resbaladizas (como la base de impresión cubierta de resina) puede provocar un movimiento imprevisto. Orienta las herramientas con bordes afilados en sentido contrario a ti, sobre todo cuando cortes o raspes.

  • Asegura la base de impresión para que no se mueva. Utiliza el rascador incluido en el Form 2/Form 3 Finish Kit, una espátula u otra herramienta similar junto con un martillo para separar las piezas impresas de la base de impresión.
  • Solo con la Stainless Steel Build Platform: Si es necesario, después de retirar tus piezas impresas y limpiar la base de impresión, realiza un granallado de la superficie de la base de impresión con cuentas de vidrio.

Problemas con las piezas sin poscurar

Las piezas son de color rosa

Después de lavar tus piezas impresas con la Ceramic Wash Solution, es posible que observes un tinte rosado en la superficie de tus piezas. Esto se debe a una reacción entre la resina y los subproductos de ciertos tipos de hornos de construcción. No se ha demostrado que esto cause problemas en las piezas cocidas más allá del cambio estético: después de la cocción, tus piezas deberían seguir cumpliendo las dimensiones y la resistencia que esperes de su diseño.
Pieza impresa con la Alumina 4N Resin, teñida de rosa

Si observas un tinte rosado en la superficie de tus piezas después del lavado:

  • Mantén un flujo de aire uniforme en todas las piezas durante el secado. Considera la posibilidad de colocar las piezas impresas sobre un tamiz, una malla metálica o una placa de sinterización con ranuras en V para permitir el flujo de aire por las superficies inferiores.

Las piezas son muy difíciles de retirar de los soportes

Las piezas impresas con la Alumina 4N Resin se deben retirar de sus soportes antes de la cocción. En función de la geometría de la pieza, la geometría de los soportes y la orientación de la pieza, puede resultar difícil retirar los soportes.

Si es difícil separar las piezas impresas de sus soportes:

  • Asegúrate de que las puntas de los soportes tienen el tamaño adecuado. Formlabs recomienda que los puntos de contacto tengan un tamaño de 0,4-0,8 mm. Se prefieren los puntos de contacto de 0,5 mm.
  • Haz que las piezas delgadas sean autosostenibles o elimina los soportes utilizando pinzas de corte u otra herramienta de precisión similar.
  • Si la superficie con soportes es muy grande, es posible que el número de soportes sea excesivo. Utiliza PreForm para disminuir la densidad de los soportes en esa superficie.

Hay grietas visibles en la superficie de la pieza antes de la cocción

Las piezas impresas con la Alumina 4N Resin son bastante resistentes cuando están sin poscurar, pero siguen siendo vulnerables a sufrir daños. En particular, lavar o secar incorrectamente las piezas impresas puede provocar grietas en la superficie.
Una grieta visible en la superficie de una pieza impresa con la Alumina 4N Resin antes de la cocción

Si tus piezas impresas desarrollan grietas en la superficie antes de la cocción:

  • No utilices alcohol isopropílico o agua para limpiar tus piezas impresas. Utiliza únicamente la Ceramic Wash Solution para limpiar la resina líquida de las piezas impresas con la Alumina 4N Resin.
  • Limita el tiempo que pasan las impresiones en la Ceramic Wash Solution a dos minutos por ciclo de lavado. Una exposición prolongada a la Ceramic Wash Solution puede agrietar tus piezas impresas.
  • Limita la velocidad del aire a lo largo de la superficie de la pieza para reducir los índices de evaporación. Los índices de secado agresivos pueden agrietar las piezas impresas.

Las piezas no se secan completamente

Después de limpiar tus piezas impresas con la Ceramic Wash Solution, sécalas completamente antes de la cocción. Formlabs recomienda secar las impresiones encima de un tamiz o malla para aumentar el flujo de aire alrededor de la pieza impresa. Las piezas necesitan una temperatura ambiente cálida de 20-30 °C con un 30-45 % de humedad para secarse completamente. Seca las piezas en un horno a 45 °C durante 8-24 horas cuando sea necesario.

Si tus piezas no se secan por completo:

  • Asegúrate de que la pieza se ha limpiado por completo, ya que la resina líquida que quede no se evaporará.
  • Retira manualmente o con un secador la mayor cantidad posible de la Ceramic Wash Solution.
  • Aun así, las piezas que todavía estén algo mojadas de Ceramic Wash Solution siguen pudiendo cocerse con éxito. Si es posible, ralentiza los pasos iniciales de quemado (a menos de 150 °C) para compensar.

Agujeros u otros detalles cóncavos llenos de resina

Después de la impresión, los pequeños agujeros y otros detalles cóncavos suelen llenarse de resina líquida. Durante la cocción, esta resina líquida atrapa los gases del quemado y puede provocar una grieta en la pieza. Si el lavado normal no elimina la resina líquida, es posible que el agujero sea demasiado pequeño o demasiado largo para que penetre completamente la Ceramic Wash Solution.

Si queda resina líquida en los agujeros de tus piezas impresas después del lavado:

  • Asegúrate de que la pieza cumple las recomendaciones de la guía de diseño.
  • Utiliza aire comprimido o un alambre fino para eliminar la resina líquida del agujero.

Deformación de las piezas durante el secado

Después de limpiar tus piezas impresas con la Ceramic Wash Solution, sécalas completamente antes de la cocción. Si el flujo de aire alrededor de una pieza es desigual, las distintas superficies pueden secarse a velocidades diferentes, lo que puede provocar deformaciones.

Si tus piezas se deforman durante el secado:

  • Mantén un flujo de aire uniforme en todas las piezas durante el secado. Considera la posibilidad de colocar las piezas impresas sobre un tamiz, una malla metálica o una placa de sinterización con ranuras en V para permitir el flujo de aire por las superficies inferiores.

Problemas durante y después de la cocción de las piezas

Hay grietas grandes en las piezas impresas

Las grietas grandes en tus piezas impresas pueden tener diversas causas. Entre ellas se incluyen problemas de diseño, como las concentraciones de tensiones; problemas de preparación de la impresión, como un soporte insuficiente; y problemas de cocción, como una escasa uniformidad térmica.
Una gran grieta en una pieza cocida impresa con la Alumina 4N Resin

Si observas grietas grandes en tus piezas impresas después de la cocción:

  • Sigue las recomendaciones de diseño de piezas de Formlabs para la Alumina 4N Resin.
  • Considera la posibilidad de redondear o filetear las esquinas afiladas.
  • Orienta tus piezas para evitar cambios bruscos de masa o de sección transversal entre capas.
  • Manipula las piezas impresas con cuidado antes de la cocción. Las piezas impresas con la Alumina 4N Resin son bastante resistentes cuando están sin poscurar, pero siguen siendo vulnerables a sufrir daños.
  • Considera la posibilidad de cocer tus piezas en una caja refractaria para mejorar la uniformidad térmica y, por lo tanto, la uniformidad de la contracción.

Grietas pequeñas en las piezas impresas

Las grietas superficiales más pequeñas pueden estar causadas por un lavado demasiado agresivo o por daños de impresiones fallidas anteriores.

Si observas pequeñas grietas en tus piezas impresas después de la cocción:

  • Filtra la resina en el depósito de resina.
  • Limpia tus piezas impresas de forma rápida y eficaz, pero sin aplicar una fuerza significativa. Asegura una buena circulación de aire sobre todas las superficies de la pieza durante el secado.

Las piezas impresas son más débiles de lo esperado

La Ficha técnica de la Alumina 4N Resin enumera las propiedades nominales del material para las piezas impresas con la resina. Si tus piezas son más débiles de lo esperado, es probable que haya grietas en ellas que afecten a su resistencia. Comprueba si hay grietas en las piezas y soluciónalas siguiendo las recomendaciones anteriores.

Líneas verticales visibles en las piezas impresas

Otras imperfecciones en la superficie de tus piezas impresas pueden estar relacionadas con el sistema óptico de la impresora, en lugar de con un fallo de impresión o un problema de proceso. Concretamente, las líneas verticales pueden indicar que la ventana óptica está sucia. Esto es similar al defecto de impresión de agujero/corte.

Si observas líneas verticales en la superficie de tus piezas impresas:

La pieza se ha fusionado con el horno durante la cocción

Las piezas impresas con la Alumina 4N Resin requieren cocción antes de estar listas para su uso. Durante el proceso de cocción, las piezas impresas pueden fusionarse con el horno si se cuecen a una temperatura demasiado alta o si se cuecen sin una placa de sinterización o arena refractaria que permita el libre movimiento de las piezas. Esto puede dañar las piezas impresas.

Si tus piezas impresas se fusionan con el horno durante la cocción:

  • Cuece todas las piezas con una placa de sinterización o arena de sinterización.
  • Utiliza un anillo de cocción (anillos de control de la temperatura del proceso, o PTCR) o conos de cocción para resolver problemas con la temperatura de tu horno. Asegúrate de que muestren una temperatura similar en todo el horno. Sigue los ritmos de cocción definidos por el proveedor, ya que una fase de rampa más larga hará que los anillos se contraigan más.

Las piezas impresas tienen una densidad irregular

Después de la cocción, las piezas impresas con la Alumina 4N Resin deberían tener una densidad uniforme. Los cambios de densidad en una pieza indican que se han introducido impurezas durante la cocción o la temperatura de cocción ha sido insuficiente. Ten en cuenta que las impurezas también suelen provocar un cambio de color o de translucidez de la pieza cocida.

Para resolver problemas con la densidad de las piezas cocidas:

  • Utiliza un anillo de cocción (anillos de control de la temperatura del proceso, o PTCR) o conos de cocción para resolver los problemas de temperatura de tu horno. Asegúrate de que muestren una temperatura similar en todo el horno. Sigue los ritmos de cocción definidos por el proveedor, ya que una fase de rampa más larga hará que los anillos se contraigan más.
  • Asegúrate de que el horno esté lo más limpio posible antes de la cocción.
  • Comprueba que las placas o la arena que uses para la sinterización estén fabricadas con un material refractario puro y no contengan formadores de vidrio a baja temperatura, como óxido de hierro o sílice.

Las piezas impresas no se han contraído como se esperaba

Las piezas impresas con Alumina 4N Resin se contraen durante la cocción. La contracción prevista es anisotrópica: 21,8 % a lo largo de los ejes X e Y y 26 % a lo largo del eje Z. Estas cifras se basan en pruebas empíricas y no se pueden garantizar para todas las geometrías.

Si las piezas impresas se contraen de forma distinta a la esperada durante la cocción, aumenta o reduce el tamaño del diseño según sea necesario para alcanzar las medidas deseadas para la pieza.

La pieza cocida tiene un color que no es blanco

Las piezas de Alumina 4N Resin cocidas deben tener un color blanco uniforme. La contaminación por materiales a baja temperatura en el horno puede teñir tus piezas impresas. Estos colores y los contaminantes asociados incluyen, entre otros:
  • Rojo-rosa: óxido de hierro
  • Azul-verde: óxidos de cobalto o cobre
  • Negro: grafito, impurezas de carbono sin ventilar y metales en bruto
  • Blanco ceniciento: óxidos de potasio o fósforo quemados
  • Marrón claro o amarillo: múltiples óxidos diferentes en bajas concentraciones
Tinte negro en una pieza cocida impresa con la Alumina 4N Resin

Para evitar que los contaminantes tiñan de color tus piezas impresas:

  • Asegúrate de que tus placas de sinterizado, la arena de sinterizado y los ladrillos aislantes estén libres de contaminantes y sean totalmente aptos para funcionar a altas temperaturas.
  • Si el horno está contaminado, hazlo funcionar en un modo ventilado para quemar tanta contaminación como sea posible. Si es posible, haz pasar un gas de purga por tu horno.
    • En general, el aire es el mejor gas de purga para limpiar estos contaminantes.
    • Asegúrate de seguir las recomendaciones del fabricante de tu horno, ya que utilizar el gas incorrecto puede dañar el horno.