Cómo funciona el cabezal de una impresora 3D FFF


Continuamos familiarizándonos con nuestra impresora 3D FFF dentro de nuestra sección de diseño e impresión 3D.

Hemos visto el funcionamiento de una impresora 3D FFF, su cinemática, las partes y componentes que la integran, y en la entrada anterior vimos la diferencia entre una impresora directa y bowden.

Quedamos en ver algunos de estos elementos con mayor detalle. Hoy empezamos por uno de los más importantes, el cabezal de impresión.

El cabezal de impresión es el elemento que calienta y deposita el filamento para formar la pieza. Normalmente, dependiendo de la cinemática de la impresora, tiene uno o dos grados de movimiento.

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El componente fundamental del cabezal es el hotend (extremo caliente), que es un elemento metálico que se encargar de fundir el filamento elevando y controlando la temperatura de impresión. Veremos este elemento en detalle y su funcionamiento en profundidad en la próxima entrada, pero, básicamente, se compone de un disipador de calor, la boquilla de extrusión, una resistencia térmica y un sensor térmico.

Otros elementos fundamentales del cabezal son los ventiladores. En general tendremos dos ventiladores, con dos funciones distintas (aunque algunos modelos montan más de un ventilador por función.

Por un lado, tenemos el ventilador que se encarga de enfriar el hotend. En el esquema, es el ventilador blanco (el que parece un Noctua). Normalmente se emplean ventiladores axiales de 30mm o 40mm.

Por otro lado, tenemos el ventilador que se encarga de refrigerar el filamento depositado, para que solidifique lo antes posible. Frecuentemente se emplean ventiladores axiales o turboventiladores.

El cabezal también debe dar permitir la circulación del aire y, en su caso, dar soporte a los posibles conductos de aire existentes para canalizar el aire hasta el hotend o el filamento.

Además, el cabezal debe transmitir el movimiento bien conectándose a un carro o actuando el mismo como carro. El cabezal debe dar solidez y soporte al conjunto, de forma que se minimicen las vibraciones.

Por último, en el caso de impresoras de tipo directo (como el de la imagen), el cabezal debe dar soporte al extrusor y sus componentes.

El cabezal es una de las piezas más importantes de la impresora 3D, y responsable en buena parte de la calidad y velocidad de impresión que vamos a obtener.

Por supuesto, para cada impresora existen un montón de modificaciones (mods) y mejoras que se pueden hacer. Aunque, como normal general, salvo que estéis seguros de lo que hacéis el cabezal de serie suele dar un rendimiento adecuado porque está diseñado para su propia máquina.

Hasta aquí la entrada donde hemos visto en detalle el cabezal de impresión de una impresora 3D FFF, sus componentes y funciones. En la próxima entrada veremos el hotend, otro elemento muy importante, dentro del cabeza, que como hemos adelantado realiza la fusión del material. ¡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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