Diseñar piezas plásticas para producción en impresión 3D es relativamente fácil si se conocen ciertos criterios básicos. Uno de los elementos más desconocidos por nuestros clientes y que debería conocerse mejor es el uso de soportes.
Se le llama soporte a una estructura generada automáticamente al imprimir voladizos. Esta estructura sostiene la pieza que se quiere imprimir y funciona como un andamio en la construcción. Como las piezas impresas en 3D se construyen capa a capa, el plástico derretido que sale por la boquilla de la impresora, necesita una base sobre cual sostenerse. De forma similar a la construcción de una estructura de hormigón como un puente o túnel que necesita andamios de soporte sobre los que sostenerse, la impresión 3D requiere de una base sólida. Esta base son los soportes.
Los soportes permiten hacer formas complejas, en voladizo pero al mismo tiempo hacen que la calidad superficial disminuya. Los soportes siempre dejan marcas o daño en la superficie, las capas en contacto tendrán menor calidad y pueden ser difíciles de remover. Si una impresión tiene partes muy pequeñas, es posible que se rompan al remover los soportes. También si la pieza tiene zonas de difícil acceso, no se podrá quitar los soportes. Todo esto aumenta las horas de impresión y de trabajo, por lo que los costos también aumentan.
Si quieres que tus piezas tengan mejor terminación, recomendamos diseñar desde un principio pensando en impresión 3D. Esto quiere decir que hay que incluir en el diseño ciertos aspectos importantes que permitirán disminuir el tiempo de impresión al evitar los soportes.
Cómo Diseñar para Evitar los Voladizos.
Los soportes afectan la impresión 3D, por lo que conviene evitarlos desde la etapa de diseño. Es más difícil modificar un modelo 3D ya diseñado que diseñar desde el comienzo pensando en impresión 3D. Uno de los criterios más importantes es la regla de los 45°. Cualquier parte que tenga más de 45° tendrá soporte.
Si la pieza requiere soportes, se recomienda que sea en una zona fácil de acceder para remover. Si no se tiene otra opción, se puede usar otros ángulos para disminuir la pérdida de calidad, pero siempre tratando de mantener el criterio de los 45°. En cuanto más pronunciado es el voladizo, mayor será la pérdida de calidad, a su vez, mientra más vertical sea el ángulo, mayor será la calidad.
Para ilustrar el concepto anterior, usaremos el ejemplo de las letras Y, H y T y las imprimiremos. Los brazos de la letra Y se pueden imprimir fácilmente, independiente de que sean en teoría voladizos, ya que cumplen con la regla de los 45° y por lo tanto no requiere soporte. La letra H tiene un voladizo corto y se sostiene entre dos pilares. Si esta distancia es menor a 5 mm no necesitará soporte. Si la distancia supera los 5 mm se requiere soporte.
La letra T requiere soportes para ambos brazos, ya que están completamente en voladizo y no tienen nada que los sostenga.
Imprimir con soportes no es obligatorio, pero influye notoriamente en la calidad superficial. Más abajo está ilustrado el ejemplo de la letra T con y sin soportes. Las capas inferiores no tienen sobre qué afirmarse, por lo que el plástico se pandea y dobla otorgando poca estructura para las capas subsiguientes.
Por las razones antes mencionadas, recomendamos siempre evitar los soportes desde el diseño, es decir usando la regla de los 45°. Si esto no es posible, se debe usar partes de espesor considerable para que aguanten el esfuerzo mecánico necesario que se hace al quitar el soporte. También estas superficies se pueden ocultar teniendo en cuenta siempre que la remoción de soportes es manual.
Fuente: https://www.hubs.com/knowledge-base/supports-3d-printing-technology-overview/#fdm
