Lentes impresas en 3D y otros objetos transparentes geniales: Impresoras Prusa

Las lentes, cristales para sables de luz (aunque no reales), pantallas de lámparas y muchas otras cosas útiles se pueden imprimir en 3D utilizando filamentos transparentes. Sin embargo, se necesita más que solo usar el filamento correcto. Te mostraremos cómo usar tus Prusa MK3S, MINI o incluso el SL1 originales para imprimir increíbles objetos transparentes. ¡Así que vamos a sumergirnos!

La clave para la impresión de gran apariencia de los objetos transparentes? Ajustes de impresión correctos y materiales cuidadosamente seleccionados. Dado que nuestras impresoras 3D FFF utilizan filamentos y las impresiones SL1 utilizan resina, dividiremos esta guía en dos partes. Echemos un vistazo a las impresoras 3D FFF primero: usaremos nuestras Prusa i3 MK3 originales para nuestros ejemplos.

Lo que debe tener en cuenta es el hecho de que al imprimir con filamentos, quedan pequeñas burbujas alrededor del plástico extruido. Por lo tanto, si utiliza un filamento transparente y lo imprime con ajustes genéricos, los resultados probablemente serán inferiores, porque las burbujas dispersarán la luz dentro del objeto, lo que lo hará simplemente translúcido, no transparente. Para mejorar las propiedades ópticas del modelo, necesitamos deshacernos de esas burbujas. En otras palabras, queremos imprimir un objeto con la estructura interna más densa posible.

La base básica comienza con el corte. Primero, importamos el objeto de elección en PrusaSlicer y establecemos el relleno al 100% con patrón rectilíneo. Luego, disminuya la altura de la capa – hemos utilizado 0.05 mm para garantizar que el plástico extruido se comprima bien y rellene todos los huecos. Ajustaremos el multiplicador de extrusión (Ajustes de Filamento – Filamento – Multiplicador de extrusión), los parámetros de relleno/superposición (Ajustes de impresión – Avanzado – Relleno/Superposición de perímetros) y el enfriamiento de impresión (Ajustes de Filamento – Enfriamiento – Mantener el ventilador siempre encendido/apagado). Corte el objeto como de costumbre, con una de las configuraciones de material sugeridas (consulte a continuación).

Ahora, pasemos a la impresión. Realmente ayuda a mantener su impresora 3D bien mantenida y calibrada correctamente: consulte nuestras guías sobre el mantenimiento adecuado de la impresora en caso de que se necesite un ajuste fino. Es especialmente importante tener una primera capa bien calibrada, porque a una altura de capa de 0,05 mm, incluso los pequeños bultos afectarán la calidad de impresión y también podría tener problemas con una boquilla obstruida. Definitivamente recomendamos verificar el estado de la boquilla. Al imprimir con boquillas bien usadas y desgastadas, los residuos de filamentos en el interior crearán problemas durante el proceso. Considere cambiar a una nueva boquilla, es económica y el reemplazo es rápido y fácil, solo siga nuestra guía aquí.

En cuanto a los materiales, nuestra configuración se encuentra a continuación, sin embargo, es posible que se requieran algunos ajustes individuales.

Tres etapas de un objeto impreso en una impresora 3D FFF (de la izquierda: modelo impreso en 3D crudo, lente lijada, lente pulida)

ABS (Filamento PM)

Siguiendo los pasos de Fenneclabs, probamos ABS primero. Confirmamos que, gracias a sus propiedades, es un material realmente bueno para imprimir objetos transparentes. Los mejores resultados se obtuvieron con un caudal del 105 % (ajustado durante el proceso de impresión en la pantalla LCD del dispositivo) y un solapamiento de relleno/perímetros ajustado al 6 %. Sin embargo, esta configuración tiene un inconveniente: el exceso de material se acumulará en la superficie de su modelo. Sin embargo, en comparación con el PETG, el ABS no sufre una exposición prolongada al calor y el residuo se puede eliminar fácilmente con un cuchillo afilado.

PETG (Filamento PM)

Similar al ABS, PETG es otra buena opción para imprimir objetos transparentes. Sin embargo, al imprimir con PETG, a veces se dejan trozos y piezas de filamento quemado detrás de la boquilla. Para lograr buenos resultados, aumentamos la velocidad de flujo al 112 % y establecemos la superposición de Relleno / perímetros al 5 %. Para obtener un relleno realmente bueno, tendrá que reducir la velocidad de impresión a un mero 20 % (durante la impresión, vaya a Afinar / Velocidad). Luego, disminuya la temperatura en 5°C para reducir la posibilidad de quemar el filamento. Esto le permite apagar completamente el ventilador de refrigeración de impresión.

PLA Crystal Clear (Fillamentum)

El último tipo de filamento que probamos fue PLA Crystal Clear de Fillamentum. Si bien este filamento ofrece algunos resultados muy agradables, nos pareció el menos adecuado para producir objetos transparentes. Tiene una tendencia a obstruir la boquilla y nunca es completamente transparente. El relleno siempre está un poco turbio o amarillento. Tuvimos que aumentar la relación de flujo a un 110%, el relleno/perímetros se solapan a un 5% y apagar el ventilador de refrigeración de impresión.

Sin embargo, como se indicó anteriormente, este material no es ideal para imprimir objetos transparentes/transparentes. Es mucho más adecuado para objetos translúcidos. Siéntase libre de experimentar con el relleno, el número de perímetros, la altura de la capa o el diámetro de la boquilla para lograr el resultado deseado.

resinas SLA

Imprimir objetos transparentes con resinas es mucho más fácil que con filamentos. Las resinas requieren mucha menos experimentación, retoques y retoques. Simplemente seleccione el perfil de material correcto en PrusaSlicer y corte el objeto como de costumbre. Las impresoras 3D SLA producen objetos completamente sólidos. No hay estructura de relleno ni burbujas que refracten la luz.

Probamos tres resinas de nuestra tienda virtual: Prusa Transparent Tough, Prusa Trans Red, Prusa Trans Green y también la 3DM Tough Clear. Todas las resinas demostraron ser fáciles de usar y no requirieron ajustes adicionales de los ajustes de impresión. Al realizar posprocesamiento en objetos impresos, utilice una altura de capa de 0,025. Además, tenga en cuenta que debe agregar una base con bordes en ángulo debajo del modelo, porque de lo contrario, los objetos impresos pueden ser un poco más difíciles de quitar de la plataforma de impresión.

impresión SLA con resina resistente transparente 3DM (modelo invertido de un cráneo de pingüino emperador)

Motorizado carro 810 con ventanas transparentes impresas en SL1

Posprocesamiento

Sin embargo, la impresión 3D por sí sola no es suficiente para lograr resultados óptimos. Los objetos impresos en el MK3 con los ajustes descritos anteriormente tendrán un exceso de residuos en la superficie, mientras que los objetos impresos en el SL1 (con resinas fotosensibles) tienen capas visibles. Por lo general, la mayoría de los objetos impresos serán translúcidos, no transparentes. ¿Cómo abordamos eso?

Se requiere trabajo adicional. Así que súbete las mangas y prepárate para lijar y pulir 🙂 Para las impresiones de la MK3s, es necesario eliminar el exceso de material con un cuchillo y lijar el modelo según sea necesario. De lo contrario, el resultado final puede parecer áspero o desigual. Tenga en cuenta que un surco que apareció durante la impresión podría ser visible más tarde. Al lijar, comience con un papel de grano grueso (por ejemplo, 400) y pase gradualmente a lijas cada vez más finas. Recomendamos lijar en húmedo: simplemente sumerja el papel de lija en agua regularmente durante el proceso. Llegamos hasta el papel de lija de grano 1500. Sin embargo, los resultados aún no eran perfectos. Entonces, ¿qué sigue?

¡Vamos a pulir el modelo! Hay dos opciones: aplicar una laca acrílica brillante incolora o optar por el proceso completo, que implica usar un trozo de tela y una mezcla para frotar. El uso de la laca es una solución elegante y rápida que nos permite lograr propiedades ópticas muy agradables del objeto impreso. Por otro lado, la laca es propensa a rayarse y se puede nublar fácilmente después de ser tocada. Y aquí entra en juego el método más exigente: el pulido adecuado. Como resultado, el objeto será más resistente a arañazos y huellas dactilares. Lleva un poco más de tiempo. Para impresiones a base de filamentos, necesita un trozo de tela suave (por ejemplo, franela, algodón), sin embargo, para impresiones de resina, también necesita un compuesto de frotación (una pasta de pulido).

Suavizado de acetona

Es posible que haya escuchado que los materiales como ASA o ABS se pueden suavizar suspendiendo el objeto impreso sobre un baño de acetona. Sin embargo, nos gustaría advertirle: mientras que la acetona puede suavizar la superficie de los objetos a base de ASA o ABS y el diclorometano puede suavizar el PETG, el relleno no se verá afectado. Fenneclabs logró el mismo resultado.

Modelos suavizados con acetona

Cambios de temperatura y humedad del filamento

A la luz de nuestro reciente artículo sobre recocido de plásticos, comenzamos a preguntarnos si un cambio en la temperatura del objeto impreso podría cambiar la transparencia del relleno. Sin embargo, en realidad es posible que se necesitaran temperaturas bastante altas, lo que también causó que el objeto se deformara y perdiera su forma original.

Otra cosa interesante es cómo enfriar el objeto cambia la opacidad. El ABS siempre tiene un aspecto lechoso / turbio cuando se imprime. Sin embargo, una vez que se enfría, se vuelve transparente. Y una advertencia rápida: si decide usar un carrete viejo de filamento de PLA que absorbe algo de humedad del ambiente, se nublará después del enfriamiento, a pesar de que fue transparente durante el proceso de impresión. El recalentamiento no tiene efecto.

¡Pruébalo!

Una vez que aprenda a configurar su impresora 3D para el uso de materiales transparentes, se le abrirá una nueva gama de oportunidades. Puede comenzar a imprimir pantallas de lámparas, lentes divergentes y mucho más. Y si logras pulir los objetos muy bien, descubrirás que pueden tener algunas propiedades ópticas realmente buenas. Las lentes impresas en 3D se pueden usar para enfocar la luz de un LED, o las ventanas hechas con SLA para modelos a escala se pueden usar para que se vean más realistas: eche un vistazo a nuestros modelos a escala de trenes. También puede ir al principio del proceso de creación del modelo y usar software como Blender para lograr resultados inusuales, como este modelo invertido de un cráneo de pingüino dentro de un bloque sólido (consulte arriba).

Para resumir las ventajas y desventajas de los materiales transparentes, nuestra conclusión es que la impresión basada en SLA es la opción más atractiva y atractiva. Seguir con la impresión 3D FFF clásica aún puede lograr resultados muy agradables, sin embargo, es posible que se requiera más trabajo. Algunos ajustes adicionales, impresión más lenta, mucho tiempo dedicado al posprocesamiento. Pero incluso con el poco esfuerzo adicional requerido, puede producir resultados realmente excelentes y probablemente se sorprenderá de lo que puede lograr con una impresora 3D.

¿Ha intentado imprimir un objeto transparente usted mismo? ¡Compártelo con el resto de nosotros! 🙂

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