Cómo Imprimir en 3D Piezas Funcionales Fiables con PETG

El PETG tiene un problema de reputación en los talleres de producción. La mitad de los operarios con los que hablo lo usan para todo lo estructural. La otra mitad volvió al PLA después de que una tanda de soportes saliera de la plancha con buen aspecto y se partiera a lo largo de una línea de capa tres semanas después. Ambas experiencias son reales. El PETG es un buen material funcional y un material quisquilloso, y la diferencia entre esos dos resultados casi nunca es la marca de la bobina impresa en la etiqueta. Es la humedad, el número de paredes y la temperatura de la capa, en ese orden aproximadamente. Esto es lo que hemos aprendido al usar el material nosotros mismos y de las granjas de impresión que lo compran por palés. Qué significa realmente "funcional" antes de elegir un material Funcional es una palabra vaga. Antes de elegir PETG sobre cualquier otra cosa, anota cuáles de estas cosas debe soportar la pieza: Una carga sostenida, un impacto ocasional, o ambos La temperatura más alta que jamás verá, incluyendo un coche cerrado en verano Productos químicos con los que entra en contacto: refrigerante, IPA, fluido de corte, agentes de limpieza, aceites para la piel Exposición a los rayos UV Qué tan ajustado debe ser el ajuste y si se acopla con una pieza de metal La mayoría de los soportes, plantillas, carcasas y piezas adyacentes a fluidos se encuentran dentro del ámbito del PETG. Cualquier cosa que pase su vida por encima de aproximadamente 70 °C, o que reciba impactos fuertes repetidos, no lo hace, y ninguna cantidad de ajuste de impresión lo moverá a ese punto. PETG frente a PLA y ABS La versión honesta de la comparación, con las salvedades importantes: Propiedad PLA PETG ABS / ASA Resistencia a la tracción Alta sobre el papel Inferior al PLA, más resistente en la práctica La más baja de las tres Comportamiento en caso de fallo Se rompe Se dobla y luego se desgarra Se dobla y luego se agrieta Tolerancia al calor Pobre, se ablanda cerca de 55–60 °C Utilizable hasta unos 70 °C Buena, 90 °C y más Resistencia química Pobre Buena contra el agua, ácidos diluidos, la mayoría de los alcoholes Pobre contra disolventes, se disuelve en acetona Alabeo Mínimo Bajo Alto, requiere cerramiento Sensibilidad a la humedad Moderada Alta Moderada Vapores Bajos Bajos Necesita ventilación Los números de tracción del PLA superan al PETG en casi todas las pruebas publicadas, lo que confunde a la gente. Esos números provienen de una barra de tracción estirada lentamente en un eje. Tu soporte no vive en una máquina de prueba de tracción. Se cae, se aprieta demasiado, se deja en una habitación cálida y se carga en ángulo a través de las líneas de capa. El PETG se estira antes de ceder, y ese margen vale más que un dato de MPa de titular. El ABS y el ASA siguen ganando en calor, y el ASA gana en exteriores. El PETG resiste mejor la luz solar que el PLA, pero no es un material UV, y el PETG sin pigmentar amarillea y se vuelve quebradizo en el exterior durante una o dos temporadas. El secado no es opcional Si te quedas con una cosa de esto: el PETG húmedo es la causa principal de las piezas funcionales débiles, y es invisible hasta que rompes una. El PETG absorbe la humedad del aire más rápido que el PLA. Cuando esa agua llega a la zona de fusión, se convierte en vapor dentro de la boquilla. Primero aparecen los síntomas obvios, que son sonidos de estallido, hebras y un acabado superficial rugoso. El que no puedes ver es el que importa: el vapor interrumpe la soldadura entre el cordón de extrusión y la capa inferior. Las piezas salen dimensionalmente correctas y mecánicamente débiles. Pasan una inspección visual, se envían y fallan en el cliente. El secado típico para PETG es de 65 °C durante cuatro a seis horas, y más tiempo si la bobina ha estado abierta en un estante durante semanas. Consulta el programa indicado por tu proveedor en lugar de asumir, ya que los paquetes de aditivos difieren entre grados. Algunas notas prácticas de los operadores de granjas: Seca antes de la primera impresión de una bobina nueva, no solo cuando las impresiones se vean mal. Una bobina sellada está seca en el embalaje, no necesariamente al desembalarla. Imprime desde una secadora o una caja seca si la humedad de tu taller supera el 40 por ciento. Secar una vez y dejar la bobina en un estante deshace el trabajo en uno o dos días. Una placa caliente debajo de una caja de cartón no es una secadora. Necesitas flujo de aire y una temperatura estable, y los lados de cartón de la bobina absorberán agua y la devolverán al filamento. Si una impresión suena como tocino friéndose, detenla. No vas a salvar esa pieza. No excedas los 70 °C al secar PETG en una bobina de plástico. La bobina se deforma antes que el filamento, y una bobina deformada atasca la alimentación a mitad del siguiente trabajo largo. La temperatura, y por qué más calor suele significar más resistencia El PETG generalmente funciona en el rango de 230–250 °C en la boquilla con una cama de alrededor de 70–85 °C, aunque cada hotend y cada grado se sitúa en un punto diferente dentro de esa banda. Ejecuta una torre de temperatura para tu combinación específica. Lleva veinte minutos y responde a la pregunta correctamente. Lo que la gente hace mal es optimizar el acabado superficial. Una temperatura más baja y más enfriamiento dan esquinas más nítidas y menos hebras, y también una adhesión de capas notablemente peor. Para una pieza de exhibición, ese compromiso está bien. Para un soporte de carga, es al revés. Para piezas funcionales, inclínate por el calor. Toma la parte superior de tu rango de temperatura de trabajo, haz funcionar la refrigeración de la pieza entre el 20 y el 40 por ciento en lugar de a tope, y acepta voladizos ligeramente más suaves. La pieza será más fuerte en el eje Z, que es el eje en el que va a fallar. Vigila el caudal mientras haces esto. Empujar el PETG caliente y rápido al mismo tiempo puede superar la capacidad del hotend para fundirlo, y la subextrusión se parece mucho a una mala unión de capas en una pieza rota. Las paredes hacen el trabajo, no el relleno El instinto cuando una pieza se rompe es aumentar el relleno. Normalmente es la palanca equivocada. En una pieza impresa sometida a flexión o torsión, la mayor parte del esfuerzo se concentra en la capa exterior. Pasar de tres paredes con un 20 por ciento de relleno a tres paredes con un 60 por ciento añade material, tiempo de impresión y esfuerzo interno, y aporta menos resistencia que pasar de tres paredes a cinco con el mismo relleno. Para el PETG funcional, un valor predeterminado razonable es de cuatro a seis perímetros, de 20 a 30 por ciento de relleno giroide o cúbico, y cinco capas superiores e inferiores. Luego piensa en la pieza en lugar de en el deslizador: Oriéntala de modo que la carga principal se distribuya a lo largo de las capas, no a través de ellas. Esto vale más que cualquier ajuste de este artículo combinado. Añade chaflanes en las esquinas internas. Las esquinas internas afiladas son donde se agrietan las piezas impresas, al igual que las mecanizadas. Para fijaciones roscadas, utiliza insertos termofijados o tuercas cautivas. Las roscas de PETG cortadas directamente en el plástico se pelarán bajo un par real. Mantén el grosor de la pared como un múltiplo entero del ancho de tu extrusión para que la cortadora no deje un hueco en el medio de una pared delgada. Donde se muestra la consistencia del filamento Los ajustes solo pueden compensar hasta cierto punto. En algún momento, el filamento en sí es la variable. Tu cortadora calcula la extrusión volumétricamente. Asume que el filamento que entra en el extrusor tiene exactamente el diámetro que le indicaste, normalmente 1,75 mm. Si el diámetro real varía, el volumen de plástico que sale también varía, y nada en la máquina corrige eso. Haz la aritmética con una oscilación de 0,1 mm, lo cual no es inusual en filamentos baratos. Un diámetro de 1,85 mm en lugar de 1,75 mm es aproximadamente un 12 por ciento más de área de sección transversal, por lo que aproximadamente un 12 por ciento más de material a través de la boquilla para el mismo movimiento ordenado. En una pared de 0,45 mm, ahora estás colocando un cordón de 0,50 mm. En cuatro perímetros, eso es una pared más ancha de lo diseñado y un orificio más estrecho de lo diseñado, en una pieza donde el ajuste era el punto clave. La otra dirección es peor. Una sección delgada subextruye, las paredes salen estrechas y la unión entre los cordones se vuelve más delgada justo donde necesitabas que la carcasa soportara la carga. Ese es un problema de resistencia disfrazado de problema estético. Por esta razón, publicamos una tolerancia dimensional de ±0,02 mm en nuestro filamento en lugar de una afirmación general sobre la calidad. Es un número que puedes verificar tú mismo con un calibrador y algunas mediciones aleatorias a lo largo de una bobina, y debes verificarlo, tanto en el nuestro como en el que uses actualmente. También proporcionamos una MSDS, una declaración RoHS y una declaración REACH por material para los talleres que necesitan documentación en archivo. Una tolerancia estricta no hace que una pieza mal orientada sea fuerte. Elimina una variable, de modo que cuando ajustas un perfil el lunes, este sigue funcionando el viernes, y en la siguiente bobina. Velocidad, y la cuestión del recocido La impresión rápida con PETG es posible en una máquina con un hotend de alto flujo y un marco rígido. En una impresora Bowden estándar, produce principalmente piezas que miden bien pero se delaminan bajo carga, porque la fusión nunca se completó. Si la producción es importante, adquiere un hotend de alto flujo en lugar de aumentar la velocidad en hardware que no puede alimentarlo. El compromiso al que llegan la mayoría de las granjas es la velocidad normal para el relleno y perímetros más lentos, ya que los perímetros son los que soportan la carga de todos modos. Reducir la velocidad de la pared exterior a la mitad de la velocidad del relleno cuesta unos minutos por pieza y proporciona un cordón visiblemente mejor. El recocido aparece a menudo porque funciona muy bien con el PLA. Con el PETG, hace mucho menos. El PETG es en gran parte amorfo, por lo que no hay una estructura cristalina que desarrollar con un baño de calor, y lo que se obtiene es principalmente un cambio dimensional sin una ganancia de resistencia significativa. Si una pieza necesita más de lo que el PETG ofrece después del ajuste, cambiar el diseño o el material es un mejor uso de la tarde que hornearla y volver a medir. Fallos comunes del PETG y sus causas La pieza se parte limpiamente a lo largo de una línea de capa Adhesión de capas. Boquilla demasiado fría, enfriamiento demasiado agresivo, filamento húmedo, o las tres cosas. Aumenta la temperatura, reduce el ventilador, seca la bobina. Hilos y manchas por todas partes Generalmente humedad primero, retracción segundo. Seca la bobina antes de tocar los ajustes de retracción, de lo contrario ajustarás un perfil en torno a un problema que desaparecerá por sí solo. La primera capa no se adhiere, o se adhiere demasiado bien El PETG se adhiere agresivamente al PEI liso y al vidrio, a veces con la fuerza suficiente para arrancar un trozo de la lámina. Una lámina texturizada, una capa fina de barra de pegamento como agente desmoldante o un espacio ligeramente mayor en la primera capa ayudan. Subir la Z un poco en la primera capa es la solución estándar y no daña nada estructural. La pieza encaja en el banco, se atasca en servicio Expansión térmica, fluencia o un cambio de diámetro a mitad de la bobina. Vuelva a comprobar el ajuste después de que la pieza haya estado a la temperatura de trabajo durante una hora bajo carga. La pieza sobrevive al montaje, falla semanas después Fluencia. El PETG se deforma lentamente bajo carga sostenida, especialmente en caliente. Si una pieza está permanentemente sujeta o soporta un peso, diseña más material del que indica el cálculo de tensión, o cambia a un material con una Tg más alta. Prueba la pieza, no la impresión Una pieza funcional se califica cuando has roto una a propósito. Imprime dos más, cárgalas de la misma manera que se carga la pieza real y lleva una hasta el fallo. Observa la superficie de fractura. Si es una rotura limpia y plana a lo largo de una capa, tienes un problema de adhesión y la solución está en este artículo. Si el plástico se estiró y se rasgó, el material estaba funcionando correctamente y necesitas más material, mejor orientación o un polímero diferente. Hazlo una vez por cada cambio de perfil y una vez por cada lote de bobinas nuevas en las piezas que importan. Lleva una hora y es la única forma de saber si los soportes del martes son tan buenos como los del mes pasado. Referencia rápida Seca a 65 °C durante cuatro a seis horas, e imprime desde una caja seca en talleres húmedos Boquilla 230–250 °C, cama 70–85 °C, confirmado con una torre de temperatura Refrigeración de la pieza del 20 al 40 por ciento, no a tope Cuatro a seis perímetros, 20 a 30 por ciento de relleno, cinco capas superiores e inferiores Orienta la pieza de modo que la carga se distribuya a lo largo de las capas Insertos termofijados para cualquier cosa que se apriete con torsión Comprueba el diámetro del filamento con un calibrador antes de culpar a la impresora Preguntas frecuentes ¿Es el PETG más resistente que el PLA? No en una prueba de tracción. El PETG es más tenaz, lo que significa que absorbe más energía antes de fallar y se dobla en lugar de romperse. Para piezas funcionales que se manipulan, se caen o se aprietan en exceso, ese comportamiento importa más que la resistencia a la tracción máxima. ¿Tengo que secar el PETG cada vez? Seca cualquier bobina que haya estado abierta al aire ambiente durante más de unos pocos días, y seca una bobina nueva antes de un trabajo que no puedas permitirte reimprimir. En un taller con más del 40 por ciento de humedad, imprimir desde una caja seca es más sencillo que los ciclos de secado repetidos. ¿Qué temperatura pueden soportar las piezas de PETG? Alrededor de 70 °C antes de que se ablande, menos si la pieza está bajo carga al mismo tiempo. Por encima de eso, busca ABS, ASA o un nailon. ¿Puedo usar PETG en exteriores? Durante una temporada, sí, con pigmento. Para uso exterior a largo plazo, el ASA es la mejor opción. El PETG pierde resistencia al impacto bajo una exposición prolongada a los rayos UV. ¿Por qué mis piezas de PETG encajan correctamente pero se sienten débiles? Casi siempre humedad, impresión en frío o demasiada refrigeración de la pieza. La precisión dimensional y la adhesión de las capas son problemas separados, y una pieza puede ser perfecta en el calibrador y estar mal soldada por dentro. Ver PETG VANYO, o solicítanos una muestra de bobina si estás calificando un segundo proveedor.

PLA-Pro y PLA funcional

VANYO PLA+

PLA Mate Pro

Seda PLA

PLA Metálico

PLA Especialidad y Efectos

PLA Seda de Doble Color

PLA Fluorescente

PLA que brilla en la oscuridad

Ingeniería de PETG

VANYO PETG

PETG-CF

ASA resistente a la intemperie

VANYO ASA

TPU y elastómeros flexibles

VANYO TPU-95A

Palés de volumen y pedidos permanentes

Cartón de producción (12 carretes)

Tarima de granja de impresión (240 bobinas)