Relleno en impresión 3D: patrones, porcentajes y el gyroid

El relleno (infill) es la retícula interna que tu laminador imprime dentro de las paredes de una pieza. La carcasa te da la superficie; el relleno le da cuerpo a la pieza sin llenarla de forma sólida. Se configura como un porcentaje de densidad, y el patrón que elijas importa tanto como el número.

Qué significa el porcentaje

0% es hueco, 100% es plástico sólido. Casi nada necesita ser sólido, y casi nada debería estar completamente hueco, así que el rango útil vive en medio.

Ese porcentaje no es un llenado por volumen que puedas estimar a ojo. Al 20%, el laminador espacia la retícula para que aproximadamente una quinta parte del interior sea plástico. El patrón decide cómo se disponen esas líneas, y esa disposición cambia cómo se comporta la pieza bajo carga.

Los compromisos de la densidad

Cada punto de relleno que agregas cuesta filamento y tiempo, y te compra peso y rigidez. La relación no es lineal, y la segunda mitad de la perilla es en su mayoría desperdicio.

• 10-15% - Piezas de exhibición, bustos, props de cosplay, prototipos que solo quieres mirar. Un busto al 10% se imprime en una fracción del tiempo y los gramos de uno al 40%, y en una repisa nunca notarás la diferencia.
• 20-40% - El estándar funcional. Soportes, carcasas, plantillas de trabajo, juguetes, la mayoría de las piezas domésticas. El 20% cubre el uso general; acércate al 40% para piezas que se manipulan con rudeza o soportan carga moderada.
• 50%+ - Carga mecánica real: engranajes, monturas de motor, cuerpos de herramientas, cualquier cosa atornillada y sometida a esfuerzo. Por encima del 50% pagas mucho plástico por rendimientos decrecientes.

Aquí está lo que la gente pasa por alto. Pasar del 20% al 40% agrega rigidez real. Pasar del 60% al 80% agrega plástico y tiempo de impresión a cambio de casi nada, porque a partir de cierto punto son las paredes y las capas superiores e inferiores las que soportan la carga, no la retícula.

Así que si una pieza se siente débil, agrega un perímetro antes de subir el relleno. Tres paredes al 20% normalmente le ganan a dos paredes al 50%, y además se imprime más rápido. En cuanto al costo, una idea aproximada: con capas de 0.2mm en una pieza mediana, saltar del 15% al 50% puede duplicar el tiempo de impresión y el filamento. Ajusta la perilla según lo que hace la pieza, no según “más es más seguro”.

Los patrones que vale la pena conocer

Los laminadores traen una docena de patrones. Estos cinco cubren casi todo.

• Grid (rejilla) - Líneas rectas que se cruzan en dos direcciones, capa sobre capa. Rápido, simple, decente en la mayoría de las direcciones. El problema: las líneas que se cruzan se apilan en los mismos puntos, y la boquilla pasa arando sobre esas intersecciones, lo que puede producir golpeteos a altas velocidades.
• Lines / Rectilinear (líneas) - Líneas paralelas que alternan dirección en cada capa. El más rápido y ligero, pero débil en el plano. Bien para trabajo de exhibición a baja densidad, no para carga.
• Triangles (triángulos) - Fuerte en el plano de la capa, bueno para piezas con esfuerzos laterales. Más pesado y lento que grid a la misma densidad.
• Honeycomb (panal) - Celdas hexagonales. Fuerte en varias direcciones y de gran aspecto a través de una impresión translúcida, pero más lento, porque la trayectoria tiene más cambios de dirección y retracciones.
• Gyroid - Una onda 3D continua. Más abajo hay detalles, ya que es el patrón que da nombre a esta app.

Por qué el gyroid se gana el protagonismo

Un gyroid es una única superficie curva que se repite a lo largo de los tres ejes, así que la retícula no tiene planos rectos ni intersecciones apiladas. Esa geometría te compra varias cosas a la vez.

Resistencia casi isotrópica. La mayoría de los patrones son fuertes en una o dos direcciones y débiles en el resto. El gyroid es casi igual de fuerte en todas las direcciones, así que no tienes que predecir cómo se cargará una pieza ni orientar tu relleno para que coincida. Para piezas con esfuerzos raros, es una cosa menos en la que equivocarse.

Imprime rápido y silencioso. Dentro de una capa, la trayectoria es una sola curva suave y continua. No hay puntos de cruce que arar, hay pocas o ninguna retracción, y no hay esquinas afiladas que obliguen a la impresora a desacelerar. El resultado mantiene la velocidad y suena notablemente más silencioso que grid a la misma densidad. La boquilla no está cambiando bruscamente de dirección cada pocos milímetros.

Se lleva bien con los flexibles. El TPU odia las retracciones, que causan stringing (hilos) y atascos. La trayectoria casi libre de retracciones del gyroid lo convierte en una de las mejores opciones para filamento flexible, donde grid y honeycomb te dan pelea.

El costo es pequeño. La trayectoria curva puede ser marginalmente más lenta que las líneas simples a densidades muy bajas, y usa un poco más de filamento que rectilinear al mismo porcentaje. Para cualquier cosa funcional, la resistencia por gramo y la calidad de impresión lo compensan.

Recomendaciones prácticas

• Piezas generales: gyroid al 15-20%. El mejor todoterreno y un punto de partida sensato.
• Solo exhibición: lines o gyroid al 10-15%. No le des demasiadas vueltas.
• Carga real: gyroid o triangles al 30-50%, y agrega paredes antes de agregar densidad.
• Filamento flexible: gyroid, densidad baja, para minimizar las retracciones.
• Pieza translúcida de exhibición: honeycomb al 15-20% se ve espectacular a través de la pared.

Elige el patrón según cómo se esfuerza la pieza y la densidad según cuánto, y luego deja el resto de la perilla en paz. Si vas a recordar un solo ajuste, que sea gyroid al 20% con tres paredes. Eso cubre una cantidad sorprendente de impresión real, y puedes registrar las excepciones a medida que te las encuentres.