Una de las grandes dudas que surgen a los usuarios de impresión 3D es qué diferencias hay entre los distintos tipos de nozzles  disponibles en el mercado, cuál utilizar en cada ocasión, y qué consejos de uso y mantenimiento se deben considerar. En éste y dos artículos más, intentaremos explicar y responder a todos esos interrogantes que surgen sobre los nozzles o boquillas de los extrusores de las impresoras 3D FDM/FFF.

 

Clasificación de los nozzles de impresora 3D

A la hora de clasificar un nozzle tendremos en cuenta dos de las principales características: el material y el diámetro de salida.

Diámetro de salida

Dentro del diámetro existen una gran gama de medidas que van desde 0.20 mm (aunque ya existen algunos nozzles de 0.15 mm y 0.10 mm) hasta 1.2 mm.

Material

Nozzles de Latón. Es el material más utilizado para las boquillas de los extrusores , debido a que cuenta con una gran conductividad y estabilidad térmica, además de su facilidad de mecanizado y precio económico. Su inconveniente principal es el rápido desgaste ante materiales abrasivos que contienen fibras.

Imagen 1: Nozzle Latón E3D-Online. Fuente: E3D-Online

Nozzles de Acero endurecido.  Para solucionar este problema de rápido desgaste de los nozzles de latón, aparecen los nozzles de acero endurecido, siendo hasta 10 veces más resistentes al desgaste y manteniendo las mismas cualidades. Como inconvenientes, estos nozzles presentan una menor transmisión de calor y, al contener plomo, no son recomendados para realizar piezas que estén en contacto con la piel ni con alimentos.

Imagen 2: Nozzle Acero Endurecido E3D-Online. Fuente: E3D-Online

Nozzles de Acero inoxidable: Este material presenta una dureza superior al latón y tiene la ventaja de que no contiene plomo, material no permitido para la fabricación de piezas que estén en contacto con la piel o alimentos. Por esto, los nozzles de acero inoxidable son los indicados para realizar impresiones 3D con filamentos aprobados para esas aplicaciones para que así las piezas finales no pierdan la aprobación por la normativa FDA (Taulman 680 FDA, Taulman T-lyne, Taulman Guide!ne (PETG), Taulman Tritan-BluPrint, BendLay, Taulman TECH-G PETG), PETG Smarfil, ABS Medical y CPE HG100).

 

Imagen 3: Nozzle Acero Inoxidable E3D-Online. Fuente: E3D-Online

Nozzles Ruby: El Olsson Ruby es un nozzle especial, fabricado a partir de un nozzle de latón con una punta incrustada de rubí. Esta combinación es la ideal para tener una temperatura estable, una durabilidad casi infinita y una precisión de impresión inigualable.

Imagen 4: Nozzle Olsson Ruby. Fuente: Olsson Ruby

Recomendaciones para seleccionar tu nozzle de impresora 3D

Una vez presentados los tipos de diámetro de salida y materiales de los nozzles, nuestra recomendación es que, cada usuario seleccione su nozzle en función de sus necesidades, considerando las siguientes pautas:

• Si se utilizan materiales convencionales, como PLA o ABS  y piezas de tamaño intermedio lo ideal es utilizar un Nozzle de Latón 0.40 mm. Si se desea fabricar piezas de tamaño pequeño y con mucho detalle recomendamos un Nozzle de Latón 0.25 mm y para el caso contrario, para piezas de gran tamaño un Nozzle de Latón 0.8 mm.
• Si se utilizan materiales abrasivos que contengan fibras, como PLA Fibra de carbono  se debería utilizar un Nozzle de Acero endurecido de 0.50 mm, nunca de menor diámetro para evitar atascos en el extrusor. Si se realizan impresiones 3D largas con materiales muy abrasivos, el nozzle recomendado es el  Olsson Ruby.
• Si se utilizan materiales aprobados para el contacto con la piel y los alimentos, la única boquilla compatible para mantener esta cualidad es un Nozzle de Acero Inoxidable de 0.40 mm. Para piezas de tamaño pequeño y con mucho detalle recomendamos un Nozzle de Acero Inoxidable de 0.25 mm y para el caso contrario, para piezas de gran tamaño un Nozzle de Acero Inoxidable de 0.8 mm.

	Materiales  convencionales	Materiales  abrasivos	Materiales  FDA
Tipo de nozzle	Latón	Acero endurecido Olsson Ruby	Acero inoxidable
Diámetro (mm)	0.25 - 0.40 - 0.80	0.50 - 0.80	0.25 - 0.40 - 0.80

Tabla 1: Diámetro de nozzle recomendado

Una vez aclarados los tipos de nozzles, se debe tener en cuenta a un parámetro muy importante de la configuración de la impresión 3D que se ve afectado por este componente, como es la altura de capa. Este parámetro es clave para conseguir la combinación correcta entre acabado y duración de la impresión 3D.

Para comenzar, debemos saber que el valor máximo recomendado para la altura de capa es el 80% del diámetro de salida del nozzle que se utilice. Cuanto menor sea la altura de capa, mejor será el acabado superficial pero mayor la duración de la impresión y viceversa. En la siguiente tabla mostramos los valores de la altura de capa recomendados y máximos para cada diámetro de salida de nozzle.

Diámetro salida nozzle	Altura capa máx. recomendada
0.25 mm	0.2 mm
0.4 mm	0.32 mm
0.6 mm	0.48 mm
0.8 mm	0.64 mm
1 mm	0.8 mm
1.2 mm	0.96 mm

Tabla 2: Altura de capa máxima recomendada

Para que este parámetro sea 100% eficaz la nivelación y calibración de la base respecto del nozzle  debe ser exacta. Podéis visitar nuestro artículo "Nivelación y calibración de la base de la impresora 3D"  para ver como se realiza ese proceso.

En los dos siguientes artículos continuaremos con la temática de los nozzles, explicando cuándo se debe cambiar el nozzle y como evitar y solucionar los atascos en él.

No dudes en dejar tus recomendaciones o consultas en los comentarios.