El Impacto de las Velocidades de Impresión Elevadas y el Color del Filamento en la Precisión Dimensional y las Propiedades de Tensión de Especimenes de PLA Impresos en FDM

Este estudio examina el efecto de las velocidades de impresión elevadas (100–600 mm/s) en la precisión dimensional y la resistencia a la tracción de los componentes de PLA fabricados a través del modelado por deposición fundida (FDM). Para aislar la influencia de la velocidad de impresión, todos los demás parámetros se mantuvieron constantes y se analizaron dos variantes de filamento: PLA natural (sin pigmentos) y PLA negro. Se produjeron y probaron especímenes tipo 1A de la norma ISO 527-2 para desviaciones dimensionales y resistencia máxima a la tracción (UTS). Los resultados indican que la velocidad de impresión tiene un impacto marcado tanto en la precisión geométrica como en el rendimiento mecánico. La velocidad óptima de 300 mm/s ofreció el mejor compromiso entre la precisión dimensional y la resistencia a la tracción para ambos filamentos. A velocidades por debajo de 300 mm/s, la subextrusión causó un débil enlace entre capas y huecos de aire, mientras que velocidades superiores a 300 mm/s llevaron a una sobreextrusión y defectos estructurales debido al estrés térmico y al enfriamiento rápido. El PLA negro produjo una mejor precisión dimensional a velocidades más altas, con desviaciones seccionales entre 2.76% y 5.33%, mientras que el PLA natural mostró desviaciones mayores de hasta 8.63%. Sin embargo, el PLA natural exhibió una resistencia a la tracción superior, alcanzando hasta 46.59 MPa, mientras que el PLA negro mostró hasta un 13.16% menos en los valores de UTS. Los hallazgos enfatizan la importancia del ajuste de la velocidad y la selección del material para lograr impresiones FDM de alta calidad, confiables y eficientes.