Cama caliente para impresora 3D
Muchos nos hemos preguntado más de una vez qué es mejor para nuestra impresora 3D, ¿una cama de silicona a 220V o una cama PCB a 12/24V?. Si os parece bien, os contamos las características y ventajas de cada modelo y, a partir de ahí, tendréis más información para comprar vuestra cama caliente.
¿Qué es una cama caliente?
También conocida con el término inglés, Heatbed, no es más que una estructura, lo más plana posible, que tras el paso de la corriente eléctrica por un circuito integrado instalado en su interior, nos va a generar el calor suficiente para que nuestra superficie de impresión se mantenga a la temperatura que deseemos y, además, de la forma más constante posible, es decir, con la mínima fluctuación posible. Por tanto, se trata de una resistencia eléctrica.
¿Cómo funciona una cama caliente?
El funcionamiento es muy sencillo, y está basado en el principio de Joule, que no es otro que el calentamiento que sufre un conductor al paso de la corriente a través de él, debido a que una parte de la energía cinética de los electrones que circulan se transforma en calor por el continuo choque de estos contra los átomos del conductor. Por tanto, las heatbeds están diseñadas para maximizar dichos choques y obtener el máximo rendimiento calórico con el mínimo consumo posible.
¿Cuándo utilizar una cama caliente?
En principio, siempre que necesitemos calentar la superficie de impresión para imprimir con filamento ABS, Nylon, PETG, Flexible, etc. En definitiva, aquellos materiales que precisen de una superficie caliente. Aunque es bien sabido que para imprimir PLA no es 100% obligatorio el uso de superficies de impresión calientes, nuestro criterio pasa por tener la opción en nuestras impresoras de poder calentar dicha superficie.
¿Tipos de camas calientes?
Existen en el mercado varios tipos, entre los que caben destacar los dos siguientes por su alto porcentaje de uso en la gran mayoría de las impresoras 3D:
Camas de silicona
Son superficies de silicona flexibles, normalmente de color anaranjado, que incorporan en su interior una resistencia de hilo de nicrón que, al paso de la corriente, desprende el calor necesario para aumentar la temperatura de la superficie de impresión (normalmente, un conjunto formado por una plancha de aluminio de 3 ó 4 mm de espesor y un cristal sobre ésta de otros 3 ó 4 mm de espesor).
La unión de la silicona a la parte baja de la plancha de aluminio se suele hacer mediante un adhesivo que lleva incorparada la propia cama (se retira el papel protector y bajo este se encuentra el adhesivo). Lo más extendido para estos modelos es trabajar a 220V de corriente alterna, si bien, también existe la posibilidad de encontrarlas a 12V, pero es menos común.
Camas PCB
En cuanto a las camas tipo PCB, como MK2b, MK2A,MK3, etc son placas de baquelita o aluminio que incorporan en su interior un circuito serpenteante de material conductor que, tras el paso de la corriente, produce el mismo fenómeno que en las anteriores, es decir, se calienta. Normalmente suelen trabajar con corriente continua a 12V o 24V. Las más comunes incorporan dos circuitos para que el usuario, en función de cómo conecte el cableado, pueda seleccionar 12V o 24V.
¿Cuál es mejor, la cama de silicona o la cama PCB?
Pues bien, como cualquier alternativa que se precie, tiene sus seguidores y sus detractores. Nosotros no nos vamos a decantar por ninguna en especial, ya que empleamos ambos modelos en función de las necesidades de cada impresora 3D que diseñamos y/o construimos. Sí que es cierto que cuando necesitamos áreas de impresión grandes, es casi obligatorio el uso del modelo de silicona, ya que en PCB no suelen estar disponibles para medidas superiores a 30x30cm.
Os dejamos a continuación una tabla comparativa de ambos modelos y un pequeño resumen de las ventajas e inconvenientes de cada una y, a partir de ahí, podréis sacar conclusiones para poder elegir la mejor opción en vuestra impresora 3D.
| Cama Silicona 220V | Cama PCB 12V/24V |
|---|---|---|
Voltaje de trabajo | 220V (opcional también en 12V/24V) | 12V o 24V |
Intensidad (A) | Variable y seleccionable(1) | Fijo. Determinado exclusivamente por el fabricante. |
Potencia (W) | Variable y seleccionable(1) | Fijo. Determinado exclusivamente por el fabricante. |
Dimensiones | Se pueden fabricar a medida, por tanto, | Existen muy pocas alternativas de medidas. Las más comunes, cuadradas o rectangulares de 12x12cm, 21x21cm, 30x30cm y 30x20cm o circulares de 20cm o 30cm de diámetro |
Espesor | Espesor más común, 1.5mm | Variable según modelo, desde 1.5mm a 3mm |
Forma | Cuadrada, rectangular, circular, hexagonal, poligonal | Cuadrada, rectangular, circular o hexagonal. |
Cableado | Con protección de silicona y diámetro de 1.5mm. | 14AWG, normalmente fabricado por el usuario |
Instalación | No necesita. Solo adherirla al aluminio o cualquier | Lo más común es que el usuario tenga que soldar los cables de conexión. Unión a la estructura mediante 3 ó 4 tornillos. |
Rigidez | La proporciona la estructura sobre la que se adhiere | Suelen estar combadas (muchas veces pensamos que nuestra compra ha venido mal y no es así, las de baquelita están combadas) |
Calentamiento | Uniforme | En función del grado de curvatura que tenga la placa PCB calentará con más o menos uniformidad |
Rango de temperatura, a máx. rendimiento(2) | Sobrepasan los 110ºC si están bien dimensionadas | Difícil que lleguen a 110ºC |
Durabilidad(3) | No determinado. Disponemos de máquinas con cama de | Tras un año aprox. las soldaduras comienzan a fallar |
Posibilidad de instalación de relé | Sí | Sí |
Suministro de voltaje desde la propia fuente de alimentación de la impresora 3D | Para las configuradas a 220V, no. Para 12V o 24V, sí | Sí |
Alimentación desde la red eléctrica | Para las configuradas a 220V, sí. Para 12V o 24V, no | No |
Bang-bang, PID | Sí | Sí |
Cómo limpiar la cama de la impresora 3D | Prácticamente no es necesario ya que se encuentra | Es muy común que se ensucie, sobre todo en los bordes. Se puede limpiar con un trapo húmedo para eliminar la laca (en caso de que se use) |
Cómo nivelar la cama de la impresora 3D | En función de la estructura de soportre utilizada. Lo más común, plancha de aluminio con 4 puntos de anclaje usando tornillos con muelles. Si la superficie de impresión es grande, se emplean 6 u 8 puntos de anclaje | Lo más habitual, con 3 ó 4 puntos de anclaje usando tornillos con muelles. |
Cristal para la cama de la impresora 3D | Sí. Para dimensiones grandes, es recomendable usar cristal templado y 4mm de espesor mínimo. | Sí. Para las dimensiones, con cristal de 3mm de espesor sería suficiente. |
(1) A la hora de su fabricación a medida, podemos seleccionar el amperaje y, por tanto, la potencia (W) deseada.
(2) Dependerá del espesor, la disipación del calor y la inercia térmica de la superficie de impresión.
(3) En base exclusivamente a nuestra experiencia y con funcionamiento diario
Cama 220V Silicona | Cama 12V/24V PCB | |
Ventajas | Amperaje y potencia seleccionable según tus necesidades Puedes solicitar la medida que desees sin costes adicionales de fabricación Menor intensidad (amperaje) Más seguras en cuanto a protección por la propia red eléctrica del local o vivienda donde se instala La corriente que calienta la cama no pasa por la RAMPS o la electrónica instalada Cableado instalado por el fabricante sin necesidad de hacer soldaduras posteriores Menor calentamiento de los cables de conexión y mayor protección en ellos (siliconados) Mejor contacto con la superficie a calentar (está totalmente adherida) Mayor homogeniedad y constancia de temperatura en toda la superficie útil Mayor rapidez de calentamiento Ideal para áreas de impresión grandes Se puede instalar en casi cualquier impresora | Precio un poco inferior
Fácil de encontrar
No necesitas un conector a 220V adicional
No es necesaria una plancha de aluminio adicional |
Cama de silicona 220V | Cama 12V/24V PCB | |
Inconvenientes | Precio un poco superior Más difícil de encontrar Una vez que se pega a la estructura es difícil de recolocar Necesitas dos conexiones a 220V, salvo que unas el cable de la Necesita una plancha de aluminio o similar bajo el cristal de | Amperaje y potencia establecida por el fabricante Puedes seleccionar muy pocas dimensiones Normalmente es el usuario quien debe soldar los cables Elevado amperaje de trabajo Necesita una fuente de alimentación de alta intensidad |
En definitiva, cada proyecto necesitará de un modelo distinto que se adecue mejor a sus especificaciones. Aunque en esta comparativa la cama caliente de silicona a 220V ha salido mejor valorada, desde el punto de vista de los técnicos de impresoras3Dlowcost, no siempre es la mejor opción. Deseamos que este post os sirva de ayuda a la hora de elegir correctamente el modelo más idóneo para vuestra impresora 3D.
