Cómo funciona el extrusor de una impresora 3D FFF


Nueva entrada de nuestra sección de diseño e impresión 3D, y última de esta serie dedicada a conocer en detalle los componentes de una impresora 3D FFF, que en esta ocasión dedicaremos al extrusor.

Ya hemos visto los componentes principales de una impresora en 3D FFF y las partes que lo componen. También hemos visto en detalle el cabezal de extrusión y el hotend. Ahora nos toca ver el extrusor, que como hemos visto es el elemento que se encarga de introducir de forma controlada el filamento en el hotend.

Ya vimos que, en función de que la impresora sea de tipo directo o de tipo bowden el extrusor se ubicará, respectivamente, en el propio cabezal de extrusión o sobre la estructura.

Independientemente de su posición, el comportamiento y composición del extrusor es similar. La única diferencia es que, en el caso de impresoras bowden, el filamento llegará al hotend a través de un tubo más largo.

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Básicamente, el extrusor está formado por un motor paso a paso tipo Nema 17, y una serie de engranajes y ruedas que se encargan de "agarrar" el filamento e introducirlo. Normalmente, el filamento queda atrapado entre un rodamiento liso y una rueda dentada. Al girar la rueda dentada, esta desplaza el filamento.

Para que el conjunto funcione correctamente la presión de agarre sobre el filamento debe ser adecuada. Para ello normalmente se dispone de algún tipo de mecanismo con un muelle, cuya fuerza es controlada, por ejemplo ajustando un muelle.

Si la presión sobre el filamento es insuficiente, este puede deslizar e introduciríamos menos material del que el software espera. Si es excesiva, corremos el riesgo de romper el filamento, en especial cuando el software tenga que sacar y meter varias veces material (lo veremos cuando hablemos de retracción).

En cuanto al motor, tiene unos requisitos ligeramente distintos al del resto de la impresora. En general se requiere que haga más fuerza. Si no, podemos tener el riesgo de perder pasos, y tener una impresión incorrecta.

Frecuentemente, ajustaremos el driver del motor de la impresora para permitir una corriente superior al resto. Pero eso implica un mayor calentamiento. Afortunadamente, las velocidades son pequeñas, aunque es posible que veamos algún modelo de impresora que incorpora un disipador al motor del extrusor.

Por otro lado, el motor del extrusor también necesita tener mayor precisión (incluso) que los de movimiento. Por eso también es frecuente ver motores de 400º pasos vuelta, en lugar de los tradicionales 200º.

Finalmente, en impresoras de tipo directo el peso del motor debe ser movido por el cabezal. En este caso conviene que también sea lo más ligero posible. Frecuentemente se emplean motores de tipo pancake, más estrechos y de menor peso.

Por el momento, hemos terminado con esta rápida guía sobre los elementos que componen una impresora 3D FFF, y su funcionalidad. En la próxima entrada de la sección de impresión de 3D continuaremos adentrándonos en este divertido mundo viendo los materiales de impresión 3D ¡Hasta pronto!

Si te ha gustado esta entrada y quieres leer más sobre diseño e impresión 3D puedes consultar la sección impresión 3D

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