¿Qué es la altura de capas y cuál es la correcta para cada proyecto?

Las impresoras 3D generan objetos capa a capa, al igual que un edificio se construye piso a piso las impresoras usan finas capas de menos de un mm de espesor para imprimir diversos objetos.

En impresión 3D, la altura de capas es sinónimo de resolución o definición. Esto es similar a lo que ocurre con las cámaras digitales y los pixels o Mega pixels. Mientras más pixels mejor definición de la imagen. Al igual que en las imágenes digitales, se requiere mejor resolución en objetos curvos y/o sinuosos. En una imagen de un cuadrado por ejemplo, se requiere de menor cantidad de pixels para representar la forma, pero al agregar detalles se necesita mayor resolución.

Podemos ver que en los bordes rectos donde los cuadrados o pixeles están alineados, la imagen es clara, pero en las esquinas donde debería ser curvo se forma una baja fidelidad al modelo original.

Diferencia en resoluciones

En este ejemplo podemos ver que con resoluciones muy bajas de 0.8mm, podemos formar una pared lisa y no se ven grandes diferencias entre las distintas resoluciones.

En este ejemplo, usando resolución 0.2mm, se tiene un modelo que tiene una curvatura o superficie muy suave que requiere muchas capas para que sea continua y tenga un acabado liso como se necesita.

Ejemplo a 0.1mm. Ya podemos ver una superficie más suave en que las capas o “escalones” se ven menos pronunciados.

Ejemplo a 0.05mm. Se obtiene una superficie mucho más refinada y lisa. En cambio las horas de impresión aumentan exponencialmente.

Cada resolución influye en el tiempo de impresión, los que aumentan de forma importante al incrementar la resolución. Este aumento en resolución y tiempo necesario repercute en el costo final del servicio. Las resoluciones que ofrecemos en impresión 3d FDM o FFF (por filamento) son desde la más alta a la más baja:

• 0.05mm (objetos muy pequeños)
• 0.1mm (alta resolución sugerida para la mayoría de proyectos)
• 0.2mm (resolución de uso general)
• 0.4mm (proyectos muy grandes)
• 0.5mm (proyectos muy grandes)
• 0.6mm (proyectos muy grandes)

Calidad superficial

Reducir la altura de capa provoca que la superficie de la pieza sea suave y continua. Además permite obtener un mayor nivel de detalle a lo largo del eje Z, lo que influye significativamente en superficies curvas, en rampas y voladizos.

Tiempo de impresión

Por contrapartida, cuanto más reducida sea la altura de capa, mayor será el tiempo de impresión. El tiempo aumenta inversamente proporcional a la altura de capa.

Propiedades mecánicas

Mientras más gruesas sean las capas, la resistencia mecánica de la pieza es mayor. Esto se debe a la reducción de los puntos de soldadura que son las zonas débiles entre capas.

En el siguiente gráfico de como varia la resistencia mecánica en función del diámetro del hotend y la altura de capa:

Postprocesado

Para tareas de postprocesado como el lijado y el pintado, es conveniente que la altura de capa sea muy pequeña para ahorrar tiempo en estos procesos.