[DUDA][PRECISIÓN/RESOLUCIÓN] ¿cómo cuantificar la precisión o resolución en impresión 3D FFF?

[Iván López Baena]

Buenas, mi duda es la siguiente ¿cómo puedo cuantificar la precisión o la resolución de una impresión 3D FFF (en mi caso, la P3Steel? Sé que depende de muchos factores, tamaño de nozzle, altura de capa, velocidades, etc, pero me gustaría saber si usando estas variables hay alguna manera de cuantificarlo o una cosa aproximada. Estoy finalizando mi proyecto final de carrera que trata de un levantamiento por fotogrametría terrestre y como producto la impresión 3D del objeto en cuestión (Pilar del Toro en Granada), y me gustaría poder expresar la resolución o precisión obtenida. Gracias de antemano.

[Iceflow]

La precisión se mide en el eje Z y normalmente la expresan en micras si mal no recuerdo, si tu altura de capa es de 0.1 la resolucion es de 100 micras o µm (micrometros) se puede llamar de las dos maneras.

Que yo sepa, no hay nada mas que exprese la resolución de la impresión 3D...

El 3 de septiembre de 2015, 12:12, Iván López Baena <ivanlop...@gmail.com> escribió:

Buenas, mi duda es la siguiente ¿cómo puedo cuantificar la precisión o la resolución de una impresión 3D FFF (en mi caso, la P3Steel? Sé que depende de muchos factores, tamaño de nozzle, altura de capa, velocidades, etc, pero me gustaría saber si usando estas variables hay alguna manera de cuantificarlo o una cosa aproximada. Estoy finalizando mi proyecto final de carrera que trata de un levantamiento por fotogrametría terrestre y como producto la impresión 3D del objeto en cuestión (Pilar del Toro en Granada), y me gustaría poder expresar la resolución o precisión obtenida. Gracias de antemano.

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[VincentM]

Para mí habría que empezar por tener claro que expresamos con cada una de esas definiciones y aplicarlas sobre el resultado final (la pieza impresa).

precisión: Sería la 'repetibilidad'. Imprimiendo varias veces la mismo pieza, ¿qué diferencias de medidas hay entre ellas?

resolución: El objeto mínimo que somos capaces de trasladar de la topografía a la impresión. P.e.: si un desnivel de 1m. después de todo el proceso resulta medir a la hora de imprimir 0.1mm y hacemos capas de 0.1mm, esa será la resolución. En este caso, un desnivel de 0.9m no se imprimiría.

Se podría incluir además la exactitud, o sea, cuanto nos desviamos desde la medida real que debería tener un objeto, después de aplicar el escalado xx:xx e imprimirlo, y la medida impresa realmente.

Igual te he liado más ...:D

[Iván López Baena]

Para nada Vincent, son términos que uso y lo entiendo perfectamente. Con eso que me has dicho buscaré la manera de expresar todo sin adentrarme demasiado (puesto que la parte métrica del proyecto es la restitución fotogrametríca) ya que la impresión es solo un producto derivado, no es la finalidad del proyecto.

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[Iván López Baena]

Lo que si me gustaría saber es en qué medida afecta o influye el tamaño del nozzle.

El jueves, 3 de septiembre de 2015, 13:32:16 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Para nada Vincent, son términos que uso y lo entiendo perfectamente. Con eso que me has dicho buscaré la manera de expresar todo sin adentrarme demasiado (puesto que la parte métrica del proyecto es la restitución fotogrametríca) ya que la impresión es solo un producto derivado, no es la finalidad del proyecto.

El 03/09/2015 13:28, "VincentM" <vincen...@gmail.com> escribió:

Para mí habría que empezar por tener claro que expresamos con cada una de esas definiciones y aplicarlas sobre el resultado final (la pieza impresa).

precisión: Sería la 'repetibilidad'. Imprimiendo varias veces la mismo pieza, ¿qué diferencias de medidas hay entre ellas?

resolución: El objeto mínimo que somos capaces de trasladar de la topografía a la impresión. P.e.: si un desnivel de 1m. después de todo el proceso resulta medir a la hora de imprimir 0.1mm y hacemos capas de 0.1mm, esa será la resolución. En este caso, un desnivel de 0.9m no se imprimiría.

Se podría incluir además la exactitud, o sea, cuanto nos desviamos desde la medida real que debería tener un objeto, después de aplicar el escalado xx:xx e imprimirlo, y la medida impresa realmente.

Igual te he liado más ...:D

 
El jueves, 3 de septiembre de 2015, 12:12:15 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Buenas, mi duda es la siguiente ¿cómo puedo cuantificar la precisión o la resolución de una impresión 3D FFF (en mi caso, la P3Steel? Sé que depende de muchos factores, tamaño de nozzle, altura de capa, velocidades, etc, pero me gustaría saber si usando estas variables hay alguna manera de cuantificarlo o una cosa aproximada. Estoy finalizando mi proyecto final de carrera que trata de un levantamiento por fotogrametría terrestre y como producto la impresión 3D del objeto en cuestión (Pilar del Toro en Granada), y me gustaría poder expresar la resolución o precisión obtenida. Gracias de antemano.

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[Iceflow]

En teoría en nada, porque puedes hacer capas de 0.1 con un nozzle de 0.2 o de 0.4 o de 0.8... ya digo, en teoría. Solo depende la resolución del eje Z, si permite llegar a esos niveles...

El 3 de septiembre de 2015, 14:19, Iván López Baena <ivanlop...@gmail.com> escribió:

Lo que si me gustaría saber es en qué medida afecta o influye el tamaño del nozzle.

El jueves, 3 de septiembre de 2015, 13:32:16 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Para nada Vincent, son términos que uso y lo entiendo perfectamente. Con eso que me has dicho buscaré la manera de expresar todo sin adentrarme demasiado (puesto que la parte métrica del proyecto es la restitución fotogrametríca) ya que la impresión es solo un producto derivado, no es la finalidad del proyecto.

El 03/09/2015 13:28, "VincentM" <vincen...@gmail.com> escribió:

Para mí habría que empezar por tener claro que expresamos con cada una de esas definiciones y aplicarlas sobre el resultado final (la pieza impresa).

precisión: Sería la 'repetibilidad'. Imprimiendo varias veces la mismo pieza, ¿qué diferencias de medidas hay entre ellas?

resolución: El objeto mínimo que somos capaces de trasladar de la topografía a la impresión. P.e.: si un desnivel de 1m. después de todo el proceso resulta medir a la hora de imprimir 0.1mm y hacemos capas de 0.1mm, esa será la resolución. En este caso, un desnivel de 0.9m no se imprimiría.

Se podría incluir además la exactitud, o sea, cuanto nos desviamos desde la medida real que debería tener un objeto, después de aplicar el escalado xx:xx e imprimirlo, y la medida impresa realmente.

Igual te he liado más ...:D

 
El jueves, 3 de septiembre de 2015, 12:12:15 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Buenas, mi duda es la siguiente ¿cómo puedo cuantificar la precisión o la resolución de una impresión 3D FFF (en mi caso, la P3Steel? Sé que depende de muchos factores, tamaño de nozzle, altura de capa, velocidades, etc, pero me gustaría saber si usando estas variables hay alguna manera de cuantificarlo o una cosa aproximada. Estoy finalizando mi proyecto final de carrera que trata de un levantamiento por fotogrametría terrestre y como producto la impresión 3D del objeto en cuestión (Pilar del Toro en Granada), y me gustaría poder expresar la resolución o precisión obtenida. Gracias de antemano.

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[SrTurtle]

Realmente lo que te afecta el tamaño del nozzle es que por ejemplo con 0,8mm  desde que hagas un perimetro dejas una pieza bastante solida, mientras que con 0,2 pues necesitaras varios perimetros. 

El jueves, 3 de septiembre de 2015, 13:25:42 (UTC+1), Aisflou escribió:

En teoría en nada, porque puedes hacer capas de 0.1 con un nozzle de 0.2 o de 0.4 o de 0.8... ya digo, en teoría. Solo depende la resolución del eje Z, si permite llegar a esos niveles...

El 3 de septiembre de 2015, 14:19, Iván López Baena <ivanlop...@gmail.com> escribió:

Lo que si me gustaría saber es en qué medida afecta o influye el tamaño del nozzle.

El jueves, 3 de septiembre de 2015, 13:32:16 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Para nada Vincent, son términos que uso y lo entiendo perfectamente. Con eso que me has dicho buscaré la manera de expresar todo sin adentrarme demasiado (puesto que la parte métrica del proyecto es la restitución fotogrametríca) ya que la impresión es solo un producto derivado, no es la finalidad del proyecto.

El 03/09/2015 13:28, "VincentM" <vincen...@gmail.com> escribió:

Para mí habría que empezar por tener claro que expresamos con cada una de esas definiciones y aplicarlas sobre el resultado final (la pieza impresa).

precisión: Sería la 'repetibilidad'. Imprimiendo varias veces la mismo pieza, ¿qué diferencias de medidas hay entre ellas?

resolución: El objeto mínimo que somos capaces de trasladar de la topografía a la impresión. P.e.: si un desnivel de 1m. después de todo el proceso resulta medir a la hora de imprimir 0.1mm y hacemos capas de 0.1mm, esa será la resolución. En este caso, un desnivel de 0.9m no se imprimiría.

Se podría incluir además la exactitud, o sea, cuanto nos desviamos desde la medida real que debería tener un objeto, después de aplicar el escalado xx:xx e imprimirlo, y la medida impresa realmente.

Igual te he liado más ...:D

 
El jueves, 3 de septiembre de 2015, 12:12:15 (UTC+2), Iván López Baena escribió:

Buenas, mi duda es la siguiente ¿cómo puedo cuantificar la precisión o la resolución de una impresión 3D FFF (en mi caso, la P3Steel? Sé que depende de muchos factores, tamaño de nozzle, altura de capa, velocidades, etc, pero me gustaría saber si usando estas variables hay alguna manera de cuantificarlo o una cosa aproximada. Estoy finalizando mi proyecto final de carrera que trata de un levantamiento por fotogrametría terrestre y como producto la impresión 3D del objeto en cuestión (Pilar del Toro en Granada), y me gustaría poder expresar la resolución o precisión obtenida. Gracias de antemano.

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[VincentM]

Como los ejes pueden hacer movimientos muy pequeños, yo diria que el límite lo define el mínimo alto de capa que sea capaz de imprimir bien la impresora.
Eso lo define el conjunto extrusor/fusor pero también el material y la calibración.
El nozzle es una parte más de ese conjunto, pero no creo que se el que predomine.

Ejemplos hechos con una Ultimaker, creo que con nozzle de 0.4:
Capas de 40,50,75 micrones:
http://www.tridimake.com/2013/01/how-fine-can-ultimaker-print.html
Capas de 20 micrones:
https://www.flickr.com/photos/66753090@N08/6191494335/

[quarkbite]

 No estoy de acuerdo con lo que comentais, el eje z define la altura de capa, que efectivamente es totalmente independiente del nozzle pero si queremos imprimir por ejemplo una piramide culla punta tiene unas medidas 0,1x0,1x0,1mm, con un nozzle de 0,3mm es imposible y no digamos con uno de 0,8mm, podremos consegir que la altura de esa punta efectivamente sea de 0,1mm, altura de capa pero el ancho y el largo depende directamente del tamaño del nozzle.
Por tanto con un nozzle de 0,3mm, teoricamente podriamos alcanzar una resolucion de 0,3x0,3x0,1mm.

[Iceflow]

Hombre, si, pero quien suele imprimir palillos de 0.1x0.1x0.1? nuestras impresoras no están echas para andar con esas resoluciones de piezas creo yo... :( que se pueden imprimir, pero no quedara, por la tecnología que es, como quedaría en un modelo de SLA por ejemplo...

El 4 de septiembre de 2015, 13:35, quarkbite <quar...@gmail.com> escribió:

 No estoy de acuerdo con lo que comentais, el eje z define la altura de capa, que efectivamente es totalmente independiente del nozzle pero si queremos imprimir por ejemplo una piramide culla punta tiene unas medidas 0,1x0,1x0,1mm, con un nozzle de 0,3mm es imposible y no digamos con uno de 0,8mm, podremos consegir que la altura de esa punta efectivamente sea de 0,1mm, altura de capa pero el ancho y el largo depende directamente del tamaño del nozzle.
Por tanto con un nozzle de 0,3mm, teoricamente podriamos alcanzar una resolucion de 0,3x0,3x0,1mm.

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[quarkbite]

 

 No lo sé, yo lo digo porque hay gente que intenta sacarle el máximo rendimiento, por ejemplo, me pidieron asesoramiento para una clínica odontológica y cuando les pregunte que tolerancia se podrían permitir me comentaron que máximo 50 micras, les imprimí una pieza con nozzle 0,3mm a capas de 0,05mm y les gusto, pero no podían usarlo porque los bordes de los incisivos median 0.21mm en algunos puntos según la muestra original.
Por esto les recomendé que se pasaran a DLP.

[Iceflow]

Es que hay tecnologías para cada cosa, las maquinas de FFF no son para esos trabajos "tan delicados" o los de joyería por ejemplo, simplemente no podemos llegar a esas micro resoluciones por como funciona la tecnología, cada herramienta para su trabajo... :P

El 4 de septiembre de 2015, 16:58, quarkbite <quar...@gmail.com> escribió:

 

 No lo sé, yo lo digo porque hay gente que intenta sacarle el máximo rendimiento, por ejemplo, me pidieron asesoramiento para una clínica odontológica y cuando les pregunte que tolerancia se podrían permitir me comentaron que máximo 50 micras, les imprimí una pieza con nozzle 0,3mm a capas de 0,05mm y les gusto, pero no podían usarlo porque los bordes de los incisivos median 0.21mm en algunos puntos según la muestra original.
Por esto les recomendé que se pasaran a DLP.

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[CheewRafa (Rafa Torres)]

Hola Iván.

¿Podrías concretar hasta donde han llegado tus reflexiones dobre la resolución/precisión/exactitud en una impresora? Es un tema complejo que involucra muchos factores y contestarte de forma adecuada puede llevar varias horas y un documento bastante extenso.
Desde luego que con las variables que comentas no es suficiente para estimar nada. Depende de como hayas construido la impresora, hasta que punto hyas respetado la geometría, como hayas configurado la electrónica / firmware, que mecanismo de movimiento usas, holguras, elasticidad de la estructura... y hacer un estudio de los resultados obtenidos. No solo del tamaño del nozzle, sino del comportamiento del extrusor, de la estabilidad del material extruido, anchura depositada, variación de la sección del filamento usado, etc...

Aproximado... no me atrevo ni a estimarlo...
Si te metes a ello, me comprometo a echarte una mano, pero no a hacerlo por ti. Ya me cuentas ;)

Saludos
Rafa

[Narci Soto]

Hace tiempo vi una impresora comercial, creo que marca Velleman, anunciada en la tienda de electrónica a la que voy. No sé si es un buen criterio, pero ellos definieron la resolución como el diámetro del nozzle.
A mí me resulta lógico, porque independientemente del tamaño del nozzle y del hilo de plástico que saques, siempre vas a poder hacer con exactitud (O deberías poder, si está bien ajustado y contruido todo) un volumen de más de ese diámetro (Porque si extruyes 0,3 y tienes que hacer cualquier volumen, se puede colocar ese fulamento de tal forma que el borde exterior de lo que extruyas coincida exactamente con las medidas que quieres imprimir. Entonces, posee esa resolucion, porque puede imprimir cualquier cosa más grande que la punta, más pequeño es imposible.
Otro tema es la exactitud de tu máquina, el tema de que por tener las piezas un rayado exterior las medidas varíen etc... Yo eso lo considero más tema de precisión/exactitud.

[Iceflow]

Mae mia, esto da para debate y todo jejejejeje

Aunque la resolución "lateral" pueda venir determinada por el tamaño del nozzle, la resolución vertical (altura de capa) no depende de este y vendría determinada por la resolución mínima que el eje Z pueda alcanzar, no? osea que tendría que ser una mezcla de resolución "horizontal" y vertical... :P

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[Werty]

Efectivamente, estoy de acuerdo con Ais.

Hay que tener en cuenta que la resolución indicada con un único valor se da en las pantallas, que son 2D (en realidad tienen una resolución vertical y una horizontal, pero simplificamos indicando sólo una de ambas, la otra se puede obtener utilizando la relación de aspecto de la propia pantalla) En el caso de nuestras impresoras 3D hay 3 dimensiones y por tanto 3 resoluciones.

El problema que yo le veo es que hay 2 posibilidades a considerar: decimos que la resolución es la mínima dimensión que se puede imprusar en un eje? o decimos que la resolución es el mínimo desplazamiento que podemos controlar en la dirección de este eje?

En el primer caso, las resoluciones máximas laterales serán el diámetro del nozzle, puesto que es la mínima anchura con la que se puede imprusar en las direcciones X e Y, mientras que la resolución vertical será la mínima altura, imprimiendo correctamente, que le podemos dar a la primera capa (la primera es la que menos altura puede tener, haciendo la "trampa" de ajustar la distancia del nozzle a la cama utilizando los tornillos de nivelado de esta, todas las demás tendrán como mínimo la altura mínima a la que podemos desplazar el eje Z)

Sin embargo, utilizando la segunda definición, depende únicamente de los micropasos de los motores de cada eje y de la transmisión de este, es decir, los micropasos te indican el mínimo giro que puedes controlar del motor y el paso de las correas (ejes X e Y) o varillas (eje Z) determinan en qué mínima distancia se traduce ese giro. Esa será la mínima distancia controlable que cada eje puede desplazarse.

Personalmente, me inclinaría más por la segunda opción, es la que indica el detalle con la que nuestra máquina puede imprusar idealmente

El sábado, 5 de septiembre de 2015, 3:14:46 (UTC+2), Aisflou escribió:

Mae mia, esto da para debate y todo jejejejeje

Aunque la resolución "lateral" pueda venir determinada por el tamaño del nozzle, la resolución vertical (altura de capa) no depende de este y vendría determinada por la resolución mínima que el eje Z pueda alcanzar, no? osea que tendría que ser una mezcla de resolución "horizontal" y vertical... :P

El 4 de septiembre de 2015, 23:40, Narci Soto <toso...@gmail.com> escribió:

Hace tiempo vi una impresora comercial, creo que marca Velleman, anunciada en la tienda de electrónica a la que voy. No sé si es un buen criterio, pero ellos definieron la resolución como el diámetro del nozzle.
A mí me resulta lógico, porque independientemente del tamaño del nozzle y del hilo de plástico que saques, siempre vas a poder hacer con exactitud (O deberías poder, si está bien ajustado y contruido todo) un volumen de más de ese diámetro (Porque si extruyes 0,3 y tienes que hacer cualquier volumen, se puede colocar ese fulamento de tal forma que el borde exterior de lo que extruyas coincida exactamente con las medidas que quieres imprimir. Entonces, posee esa resolucion, porque puede imprimir cualquier cosa más grande que la punta, más pequeño es imposible.
Otro tema es la exactitud de tu máquina, el tema de que por tener las piezas un rayado exterior las medidas varíen etc... Yo eso lo considero más tema de precisión/exactitud.

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[Werty]

Edito:

Más que el paso de las correas, será el diámetro de las poleas a las que van cogidas estas las que determinarán el mínimo desplazamiento en que se traduce el mínimo giro de los motores en los ejes X e Y.

En el caso del eje Z sí, será el paso de las varillas roscadas verticales.

XD vaya preguntita Iván!! O_o

[Iván López Baena]

Lo primero de todo, agradeceros a todos vuestra ayuda, y ahora me detallo por partes:

CheewRafa, la propuesta que me haces suena genial pero para el proyecto no tengo pensado entrar tanto en detalle sobre este tema, ya que sería desviar el objetivo del mismo que en realidad es la fotogrametría terrestre. Estoy diseñando una impresora de 40x40x40 cerrada tipo ultimaker, para ese modelo y más adelante si que sería interesante cuantificar todo lo que me detallas porque me gustaría que tuviese unas prestaciones altas. Para el caso que me ocupa, mi estimación sería en condiciones ideales, es decir suponiendo que el filamento tiene un diámetro de 3mm, que el fusor esta perfectamente calibrado, que la impresora esta montada con precisión y bien calibrada, etc, etc. Por eso lo reduzco a un tema de tamaño de nozzle, altura de capa, velocidad de impresión y...poca cosa más. Digamos que es una breve introducción.

Werty, la verdad es qu lo que tu dices tiene también su sentido, pero repito, la gente que va a evaluar el trabajo son profesores de geomática y no tienen amplios conocimientos de este campo, por eso quiero darle una cosa que no se les indigeste.

PD: me ha encantado abrir un hilo en el que se genere debate :D

PD2: si me pongo a cuantificarlo detalladamente, creo que sería de lógica implementar una variable directamente relacionada con la precisión (mas concretamente en el proceso de montaje), factor de multiplicación podría ser, llamado sigma de SAV

[Javier Collado (fuseprods)]

Bajando de 100-150 micras, la viscosidad del plástico hace tremendamente difícil calcular la resolución en XY, no es lo mismo imprimir un cubo de calibración que las piezas dentales mencionadas anteriormente o una tarjeta de visita con caracteres pequeños... En Z sí que suele medirse bien y se alcanzan calidades bastante buenas.

[CheewRafa (Rafa Torres)]

Hola de nuevo.
En ese caso, lo más razonable sería definir la precisión como el máximo error que puedes cometer cuando indicas al nozzle que se desplace a unas coordenadas determinadas (x,y,z)
En ese caso, los pasos más pequeños que puedes dar en x e y serían:      con un motor de 200 pasos por vuelta, 16 micropasos por paso, una polea gt2 de 20 dientes
dx = dy = 20*2/(200*16) = 0.0125 mm / micropaso
Suponiendo una varilla M5 de 0.8 mm/vuelta, 200 pasos del motor y 16 micropasos
dz = 0.8/(200*16) = 0.0003077 mm/micropaso

El punto más alejado se encuentra a mitad de camino, de modo que el error máximo en el posicionamiento del nozzle sería sqrt( (dx/2)^2 + (dy/2)^2 +(dz/2)^2 )
que en el ejemplo sería de 0.009 mm aproximadamente
Pero eso ha dejado de lado los errores más importantes de una impresora.

Espero que te sirva
Rafa

[VincentM]

dz = 0.8/(200*16) = 0.0003077 mm/micropaso

A mi me dá 0,00025

[CheewRafa (Rafa Torres)]

si, tienes razon... error de calculo :(