La recombinación de avances de hardware y firmware en las impresoras 3D les permite imprimir muchos más rápido que hace unos años. Un desarrollo reciente es una ola de nuevos filamentos específicos de alto flujo, principalmente en forma de PLA, PETG . Sin embargo, se espera que empecemos a verlos también en otros tipos de filamentos.
¿Qué es el Híper PLA?
Hyper PLA , o PLA rapido, o PLA de alto flujo está diseñado para imprimirse a velocidades más altas, lo que promete una mejor adhesión de las capas incluso a velocidades de flujo elevadas.
En este momento, hay algunos PLA de alto flujo en el mercado, incluidos ePLA-HS de eSun, Kingroon HS PLA , PLA Rapido Filament de QiDi Tech, Hyper Series PLA de Creality, PolySonic™ PLA de Polymaker y Hi-Flow Pro PLA de Atomic.
¿Para qué sirve el filamento de alta velocidad?
En común, todos los filamentos de alta velocidad hacen hincapié en un flujo más alto que es bueno para impresoras de alta velocidad, como Kingroon KP3S Pro V2 , impresora 3D KLP1 Klipper, Creality K1, K1 Max , tipos Voron, etc. Estas impresoras están equipadas para manejar impresiones de alta velocidad. normalmente supera los 200-300 mm/s, a diferencia de los 50-70 mm/s estándar como Creality Ender3. El diseño y las características de Hyper PLA satisfacen los requisitos de estas impresoras avanzadas en lugar de las tradicionales.
El material utilizado en el PLA estándar no está diseñado específicamente para impresión de alta velocidad o alto flujo. Existe el riesgo de atascar la impresora o el cabezal de impresión si se empuja el filamento más rápido de lo que puede derretirse.
Los filamentos de alta velocidad se centran en la fluidez a temperatura, más que en la resistencia, el brillo u otras propiedades. El objetivo principal es facilitar el flujo fluido del filamento a la temperatura requerida lo más rápido posible.
Propiedades físicas del PLA de alta velocidad
| Propiedades físicas del PLA de alta velocidad | |
|---|---|
| Filamento de impresora 3D | ePLA-HS |
| Densidad (g/cm3) | 1.24 |
| Temperatura de distorsión de calor (℃, 0,45 Mpa) | 53 5/10 |
| Índice de flujo de fusión (g/10 min) | 5,2 (190 ℃/2,16 kg) |
| Resistencia a la tracción (Mpa) | 60 7/10 |
| Elongación de rotura(%) |
18.3 2/10 |
| Resistencia a la flexión (Mpa) |
79 7/10 |
| Módulo de flexión (Mpa) | 2700 5/10 |
| Resistencia al impacto IZOD (KJ/m²) | 4.3 1/10 |
Híper PLA VS. PLA estándar
Compararemos el Hyper PLA con un PLA estándar para ver si podemos lograr diferencias de flujo y qué diferencias. Dado que el Hyper PLA es blanco, realizaremos una prueba de pista tradicional así como la prueba de flujo de Stefan para medir cuánto estamos extruyendo realmente. Con suerte, al final tendremos una mejor idea de si estos filamentos valen la pena.
Pude encontrar una hoja de datos técnicos (TDS) en el sitio web de eSun que me permitió comparar su PLA de alto flujo con su PLA Plus más estándar.
En cuanto a las propiedades físicas, la densidad es bastante similar entre los dos materiales. Curiosamente, el índice de flujo de fusión fue 5 en PLA Plus estándar frente a 4,5 en el flujo alto, lo que representa una diferencia del 10 por ciento. Pasando a las propiedades mecánicas, el flujo alto obtuvo una puntuación más baja en resistencia a la tracción y al impacto, pero notablemente mejor en resistencia a la flexión. No se enumeraron otras diferencias, excepto el hecho de que el alto flujo se puede imprimir en un rango más amplio de temperaturas.
Recomendar configuración de impresión HS-PLA
Al configurar impresiones con Hyper PLA, utilizo el perfil eSUN predeterminado disponible para descargar en su sitio web diseñado específicamente para filamentos de alta velocidad. Este perfil configura varios parámetros como temperatura, flujo y velocidades del ventilador. En la impresión de alta velocidad, tener los ventiladores al máximo es crucial para endurecer el filamento antes de aplicar la siguiente capa.
Para obtener resultados óptimos, es esencial centrarse en ajustes como los caudales, el tamaño del filamento y las temperaturas. Descargar e importar el perfil eSUN en la cortadora Bambu simplifica el proceso de configuración. Además, es posible que sea necesario realizar ajustes en la configuración de velocidad y puede realizarlos manualmente o utilizar el perfil proporcionado por eSUN en su sitio web.
Vale la pena señalar que es posible que la configuración predeterminada de este perfil no esté diseñada para velocidades extremadamente altas, como 400-600 mm/segundo, lo que proporciona una perspectiva realista sobre las expectativas de impresión con Hyper PLA.
| Parámetros del filamento de impresión de alta velocidad eSUN ePLA-HS | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| impresora 3d | Temperatura de impresión | Altura de capa | Ancho de línea | Velocidad de impresión | Aceleración | Retracción | Extrusión |
máx. Velocidad volumétrica |
Enfriamiento |
| Laboratorio de Bambú P1P | Temperatura de la boquilla: 220 ℃ Temperatura del semillero: 65 ℃ (Placa PEI) |
Por defecto Parámetros |
Primera capa: 50 mm/s Relleno de primera capa: 50 mm/s Pared exterior: 250 mm/s Pared interior: 300 mm/s Relleno escaso: 300 mm/s Relleno sólido interno: 250 mm/s Superficie superior: 200 mm/s Reducción de velocidad para voladizos: activado Velocidad de voladizo: predeterminado Puente: 50 mm/s Relleno de huecos: 250 mm/s Velocidad de desplazamiento: 300 mm/s |
Primera capa: 500 Pared exterior: 5000 Superficie superior: 2000 Impresión normal: 10000 |
Parámetros predeterminados del software | Relación de flujo: 0,98 | 22mm³/s | Ventilador: encendido Parámetros predeterminados del software |
|
| Crealidad K1 | Temperatura de la boquilla: 220 ℃ Temperatura del semillero: 65 ℃ (Placa PEI) |
0,1-0,2 mm (Boquilla de 0,4 mm) |
Por defecto Parámetros |
Velocidad de relleno: 300 mm/s Velocidad de la pared exterior: 200 mm/s Velocidad de la pared interior: 300 mm/s Velocidad superior/inferior: 200 mm/s Velocidad de desplazamiento: 500 mm/s Velocidad de capa inicial: 50 mm/s Velocidad del faldón/ala: 50 mm/s |
Relleno: 12000 Pared exterior: 5000 Pared interior: 5000 SUPERIOR: 5000 Viaje: 12000 Impresión de capa inicial: 500 Viaje de capa inicial: 500 |
Viaje de capa inicial: activado Distancia de retracción: 0,8 mm Velocidad de retracción: 40 mm/s. Otros parámetros: predeterminado |
Flujo de pared exterior: 90% Flujo de pared interior: 100% Flujo superior: 100% Flujo de relleno: 100% Flujo de la Torre Prime: 100% Flujo de capa inicial: 100% |
/ | Ventilador: encendido Parámetros predeterminados del software |
| Crealidad K1 Max | Temperatura de impresión: 220 ℃ Temperatura del semillero: 60 ℃ |
0,1-0,2 mm (Boquilla de 0,4 mm) |
Por defecto Parámetros |
Velocidad de relleno: 300 mm/s Velocidad de la pared exterior: 200 mm/s Velocidad de la pared interior: 300 mm/s Velocidad superior/inferior: 200 mm/s Velocidad de desplazamiento: 500 mm/s Velocidad de capa inicial: 50 mm/s Velocidad del faldón/ala: 50 mm/s |
Relleno: 12000 Pared exterior: 5000 Pared interior: 5000 SUPERIOR: 5000 Viaje: 12000 Impresión de capa inicial: 500 Viaje de capa inicial: 500 |
Viaje de capa inicial: activado Distancia de retracción: 0,8 mm Velocidad de retracción: 40 mm/s. Otros parámetros: predeterminado |
Flujo de pared exterior: 90% Flujo de pared interior: 100% Flujo superior: 100% Flujo de relleno: 100% Flujo de la Torre Prime: 100% Flujo de capa inicial: 100% |
/ | Ventilador: encendido Parámetros predeterminados del software |
Prueba de flujo máximo de filamento
La torre de prueba Max Flow diseñada por @keenzkustoms_94722 en Printables permite
le permite ingresar un caudal inicial y final, generando un modelo de vía de pared simple. El modelo impreso se inspecciona para comprobar si hay subextrusión o delaminación de capas, lo que proporciona una idea aproximada del caudal máximo del material y su compatibilidad con el cabezal de impresión.
Cyborg Voron V0.2 tiene un hot end de flujo estándar, por lo que realicé la prueba en pista con Voxel PLA, usando un rango de flujo de 10-20 mm³/s. Este rango fue suficiente para revelar subextrusión y delaminación de capas, lo que proporcionó información valiosa sobre el caudal máximo del material para el cabezal de herramienta específico.
Posteriormente, cargué Creality Hyper PLA y ejecuté el mismo código G para hacer una comparación. Hubo indicios claros de que el Hyper PLA superó al PLA estándar. Entre 10 y 20 mm³/s, el PLA estándar tenía problemas en curvas cerradas, perdiendo forma en las capas superiores debido a una adhesión insuficiente. Por el contrario, Hyper PLA mantuvo la adherencia en todo momento y mostró un mejor rendimiento.
Ambos filamentos mostraron signos de subextrusión, pero fue más significativo en el PLA estándar. El PLA rojo pareció extruir finamente hasta alrededor de 12 mm³/s, el caudal máximo establecido para el PLA en pruebas anteriores.
Punto de referencia del sistema de extrusión
Esteban de Prueba comparativa del sistema de extrusión del canal de YouTube CNC Kitchen diseñado para comprobar la capacidad de los sistemas de extrusión y evitar la subextrusión. La prueba implica pesar y representar gráficamente cualquier pérdida de extrusión a diferentes caudales. Realicé tres pruebas separadas tanto para PLA estándar como para Hyper PLA, con un rango de 8 a 24 mm³/s, considerando el tamaño de la placa Voron Zero y manteniendo una temperatura de 220 ℃.
Procedí a pesar cada parcela de extrusión y compilé una tabla para documentar el caudal utilizado y el peso de la parcela en miligramos. Una observación interesante fue que la primera parcela de cada prueba extruyó más que la última parcela de la prueba anterior, a pesar de que la primera parcela tenía un caudal mayor. Especulé que durante el precalentamiento de la primera trama, permanece a la temperatura durante más tiempo, lo que permite que se derrita más filamento dentro del extremo caliente.
Al analizar los resultados en un gráfico, Hyper PLA demostró una mejor extrusión en general, aunque no por un margen sustancial. El aumento osciló entre el dos y el ocho por ciento, con un promedio de alrededor del cinco por ciento. Si bien este resultado puede ser algo decepcionante, cabe destacar que el Hyper PLA extruyó más, aunque no tanto como se esperaba. Sin embargo, es crucial enfatizar que son necesarias más pruebas, especialmente considerando que esto era específico del Hyper PLA de Creality. Otros PLA de alto flujo mencionados anteriormente pueden tener fórmulas diferentes.
Es importante reconocer que esta prueba se realizó con un conjunto específico de hardware y, como aprendimos de pruebas de flujo anteriores con la boquilla Basel, diferentes combinaciones de hotends y extrusores pueden producir resultados significativamente diferentes en términos de caudales alcanzables. Esto sirve como punto de datos y espero ver resultados de otras personas que tengan la oportunidad de probar el Hyper PLA o cualquier otro filamento de alto flujo. Con esto concluye la exploración de Hyper PLA. No dude en compartir sus experiencias en los comentarios si ha probado Hyper PLA u otros PLA de mayor flujo, y avíseme si notó alguna diferencia significativa en comparación con la impresión con PLA estándar.