La guía completa para el relleno en impresión 3D: De vacío a resistente

1. Introducción: La estructura oculta

¿Por qué la mayoría de los objetos impresos en 3D no son completamente sólidos? Esta pregunta nos revela uno de los aspectos más útiles y a la vez más incomprendidos de la impresión 3D. La respuesta se encuentra en una estructura interna oculta: una estructura secreta que controla la resistencia, el peso, el tiempo de impresión y el coste de la pieza impresa. Esta estructura interna se denomina relleno.

El relleno es la estructura basada en patrones que tu impresora 3D construye dentro de las paredes exteriores sólidas de un objeto. Imagínalo como la estructura de madera de una casa o la estructura ósea de un cuerpo. No es un bloque sólido de plástico, sino una retícula cuidadosamente diseñada que proporciona soporte y resistencia sin consumir demasiado material ni tiempo.

Aprender a usar bien el relleno puede transformar por completo tu impresión 3D. Te permite controlar el delicado equilibrio entre la resistencia de una pieza y su rapidez y coste de fabricación. El relleno proporciona la base de soporte esencial sobre la que se construyen las superficies planas de tu modelo, evitando que se deformen y garantizando un acabado impecable. Además, te permite controlar directamente el peso y la flexibilidad de la pieza final.

Esta guía te enseñará todo lo que necesitas saber. Te explicaremos cada paso del relleno, desde los conceptos básicos hasta los métodos avanzados. Al finalizar, pasarás de estar confundido a ser un experto, listo para elegir el relleno perfecto para cualquier proyecto que imagines.

2. Ideas básicas de relleno

Entender qué es la impresión 3D con relleno se reduce a dos ajustes principales que controlas en tu software de corte: la densidad de relleno y el patrón de relleno. Cada elección que hagas sobre el relleno modificará uno o ambos ajustes.

Comprensión de la densidad de relleno

La densidad de relleno es el ajuste más fácil de comprender. Expresada como un porcentaje, determina la cantidad de plástico que se utilizará para crear la estructura interna. Un valor de 0% crea un objeto completamente hueco, con solo paredes exteriores. Un valor de 100% crea un objeto completamente sólido y pesado, sin espacio vacío en su interior.

Imagina imprimir un cubo sencillo. Con un relleno del 10%, el interior sería principalmente aire, con una fina estructura de rejilla. Con un 50%, esa rejilla interior sería mucho más densa y resistente. Con un 100%, no habría rejilla alguna, solo plástico sólido de pared a pared. La mayoría de las impresiones utilizan un relleno entre el 10% y el 50%, ya que este rango ofrece el mejor equilibrio de calidad.

Guía práctica de densidad

Utilice esta tabla como referencia rápida para elegir su densidad inicial.

Densidad de relleno	Caso de uso	Características
0% (Hueco)	Modelos solo decorativos, jarrones (en "modo jarrón"), prototipos rápidos.	Impresión ultrarrápida, máximo ahorro de material, muy frágil.
10-25% (Borrador)	Prototipos visuales estándar, figuras, piezas no funcionales.	Excelente equilibrio entre velocidad y soporte moderado para superficies superiores.
25-50% (Funcional)	Piezas que soportan poca tensión o un uso regular (como soportes, bases para teléfonos).	Un buen punto de partida para piezas que necesitan ser duraderas y rígidas.
50-75% (Fuerte)	Piezas sometidas a tensión mecánica, piezas que soportan carga, mangos de herramientas.	Muy resistente y rígido, pero tarda más en imprimirse.
100% (Sólido)	Máxima resistencia y peso posibles.	A menudo ofrece rendimientos decrecientes. Añadir más muros suele ser mejor para la resistencia.

La forma de la fuerza

El patrón de relleno es la forma geométrica de la cuadrícula interna. El programa de corte no rellena la pieza al azar; sigue un patrón específico y repetitivo. Esta elección es tan importante como la densidad, ya que la forma del relleno determina cómo se distribuyen las fuerzas en la pieza.

Los distintos patrones confieren propiedades únicas. Algunos están diseñados para una máxima velocidad de impresión. Otros están creados para proporcionar resistencia uniforme en todas las direcciones. Incluso existen algunos que permiten que la pieza se flexione y doble. Elegir el patrón adecuado implica adecuar la geometría interna al propósito de la impresión.

3. Un análisis profundo de los patrones de relleno: La guía completa para 2025

No todos los patrones son iguales. A medida que el software de corte ha mejorado, la biblioteca de patrones de relleno disponibles ha crecido. Esta sección le ayudará a elegir la herramienta adecuada para cada tarea, agrupadas según su función principal.

Patrones para la velocidad

Cuando tu prioridad es obtener una pieza de la plataforma de impresión lo más rápido posible, estos patrones son tu mejor opción. Funcionan bien para modelos visuales e impresiones de prueba donde la resistencia es menos importante.

Pauta

• Descripción: Este es el patrón de relleno más rápido disponible. La impresora imprime líneas paralelas en una dirección (como a lo largo del eje X) en una capa, y luego imprime líneas en la dirección opuesta (eje Y) en la siguiente capa.
• Ventajas: Velocidad de impresión inmejorable, consumo de material muy bajo.
• Desventajas: Ofrece resistencia casi exclusivamente en dos dimensiones. Es muy débil frente a fuerzas aplicadas perpendicularmente a las líneas.
• Ideal para: Modelos visuales, prototipos rápidos y cualquier objeto que no necesite resistencia estructural.

Red

• Descripción: Un patrón clásico y rápido que imprime una cuadrícula 2D en cada capa. Básicamente, es el patrón de líneas impreso en ambas direcciones en la misma capa.
• Ventajas: Más rápido que los patrones 3D, ofrece mayor resistencia 2D que las líneas.
• Desventajas: La boquilla debe cruzar las líneas ya impresas en las intersecciones. Esto puede causar acumulación de material en la boquilla y, en ocasiones, provocar un fallo de impresión si la boquilla se engancha con el relleno.
• Ideal para: Impresiones rápidas donde se necesita cierta resistencia básica en el plano XY.

Iluminación

• Descripción: Un patrón revolucionario e inteligente introducido en los últimos años. Analiza el modelo y añade una estructura interna ramificada que solo existe donde es absolutamente necesario para sostener las superficies superiores de la impresión. La mayor parte del interior permanece hueca.
• Ventajas: Tiempos de impresión extremadamente rápidos y enorme ahorro de material, a menudo similar a la impresión de una pieza hueca.
• Contras: No proporciona prácticamente ninguna fuerza interior adicional. Su función es puramente de apoyo.
• Ideal para: Bustos decorativos, figuras complejas y cualquier modelo donde la resistencia interna no importa y el único objetivo es una buena superficie superior.

Patrones para la fuerza

Cuando una pieza necesita soportar tensiones, cargas o simplemente ser duradera, se requiere un patrón de relleno diseñado para un óptimo rendimiento mecánico. Estos patrones crean estructuras 3D que distribuyen las fuerzas de forma más eficaz.

Cúbico

• Descripción: Este patrón crea una estructura 3D de cubos apilados inclinados 45 grados. La inclinación ayuda a distribuir las fuerzas en múltiples direcciones.
• Ventajas: Proporciona una fuerza excelente y equilibrada en los tres ejes (X, Y y Z).
• Desventajas: Se imprime notablemente más lento que los patrones 2D como Grid o Lines.
• Ideal para: Piezas funcionales de uso general que necesitan una buena resistencia isotrópica (igual en todas las direcciones).

giroide

• Descripción: Un patrón 3D único y fascinante que crea una estructura continua similar a una onda. Es uno de los favoritos de los fans, y con razón, ya que no tiene líneas que se crucen en la misma capa.
• Ventajas: Ofrece una resistencia casi isotrópica, es extraordinariamente rápida para un patrón 3D y resiste excepcionalmente bien las fuerzas de cizallamiento y compresión. Su diseño sin intersecciones reduce el ruido durante la impresión y el riesgo de colisiones de boquillas.
• Desventajas: Puede resultar un poco más complejo de calcular para algunos programas de corte antiguos, pero esto rara vez supone un problema con el software moderno.
• Ideal para: El patrón por excelencia para la mayoría de las impresiones funcionales. Si no estás seguro de qué patrón usar para una pieza mecánica, comienza con Gyroid.

Subdivisión cúbica

• Descripción: Una versión avanzada del patrón cúbico. Funciona como un patrón de refuerzo inteligente, rellenando grandes cavidades internas con un relleno cúbico de menor densidad y aumentando automáticamente la densidad a medida que se acerca a las superficies de la pieza.
• Ventajas: Logra una buena resistencia con una eficiencia de material mucho mejor y tiempos de impresión más cortos que un patrón cúbico estándar a alta densidad.
• Desventajas: La impresión es más lenta que con un patrón estándar de baja densidad.
• Ideal para: Piezas funcionales grandes donde se desea ahorrar material y tiempo sin crear puntos débiles cerca de la superficie.

Patrones para la flexibilidad

Al imprimir con materiales flexibles como el TPU, el objetivo no suele ser la rigidez, sino la flexión controlada. El patrón de relleno influye enormemente en la flexibilidad de la pieza.

Concéntrico

• Descripción: Este patrón traza las paredes exteriores de la pieza, creando líneas interiores paralelas al perímetro.
• Ventajas: Permite que la pieza se doble y se comprima de manera uniforme, ya que no hay un entramado que oponga resistencia al movimiento.
• Desventajas: Proporciona muy poca resistencia estructural y puede aumentar el tiempo de impresión.
• Ideal para: Imprimir con materiales flexibles (TPU, TPE) para crear piezas diseñadas para ser blandas, flexibles o actuar como resortes.

4. Cómo elegir el relleno adecuado

Con un conocimiento claro de la densidad y los patrones, seleccionar el relleno adecuado se convierte en un proceso sistemático en lugar de una simple suposición.

Tu proceso de selección en 3 pasos

1. Paso 1: Define tu objetivo. Antes incluso de abrir tu programa de corte, hazte la pregunta más importante: ¿Para qué sirve esta pieza? ¿Es un modelo visual rápido (objetivo: velocidad)? ¿Un soporte mecánico resistente (objetivo: resistencia)? ¿O una funda flexible para teléfono (objetivo: flexibilidad)?
2. Paso 2: Comience con una densidad base. Use la "Guía práctica de densidad" de la sección 2 para elegir un porcentaje inicial. Para un modelo visual, comience con un 15 %. Para una pieza funcional, comience con un 30 %. Siempre puede ajustarlo posteriormente.
3. Paso 3: Selecciona un patrón según tu objetivo. Compara tus necesidades con las categorías de patrones de la Sección 3. Si tu objetivo es la velocidad, elige Rayo o Líneas. Si es la fuerza, elige Giroide o Cúbico. Si es la flexibilidad, elige Concéntrico.

La tabla comparativa definitiva de rellenos

Esta tabla ofrece una comparación directa de los patrones de relleno más comunes para ayudarle a tomar una decisión rápida e informada.

Nombre del patrón	Fuerza (isotrópica)	Velocidad de impresión	Uso de materiales	Soporte de superficie superior	Caso de uso principal
Pauta	Muy bajo	Lo más rápido	Muy bajo	Pobre	Borradores visuales, impresión rápida
Red	Bajo	Muy rápido	Bajo	Bien	Prototipos funcionales rápidos
Iluminación	Casi ninguno	Lo más rápido	más bajo	Bien	Modelos decorativos, figuritas
Triángulos	Medio (2D)	Rápido	Bajo-Medio	Bien	Piezas funcionales que requieren resistencia 2D
Cúbico	Alto	Medio	Medio	Muy bien	Piezas funcionales de uso general
giroide	Muy alto	Medio-rápido	Medio	Excelente	El mejor relleno funcional integral.
Subsuelo cúbico.	Alto	Lento	Medio-bajo	Excelente	Piezas funcionales grandes y eficientes en el uso del material
Concéntrico	Muy bajo	Lento	Bajo-Medio	Pobre	Piezas flexibles (TPU)

5. Técnicas avanzadas de relleno

Una vez que domines los conceptos básicos, podrás utilizar estas técnicas de nivel experto para optimizar aún más tus impresiones en cuanto a rendimiento y eficiencia.

Densidad de relleno variable

La mayoría de los programas de corte modernos permiten aplicar diferentes densidades de relleno a distintas áreas del mismo modelo. Esto se suele hacer mediante "modificadores" o "bloqueadores de soporte" que se colocan en el modelo dentro del programa.

Esta técnica es increíblemente eficaz. Imagina que estás imprimiendo un soporte con agujeros para tornillos. La zona alrededor de los agujeros es un punto de alta tensión, pero el resto del soporte no. Puedes colocar un bloque modificador alrededor de los agujeros y configurar su relleno al 70 % (Giroide), mientras que el resto del modelo se imprime rápidamente con un relleno de cuadrícula del 20 %. Esto te proporciona resistencia precisa justo donde la necesitas, ahorrando horas de impresión y una cantidad considerable de material.

Relleno y perímetros de muros

Una de las lecciones más importantes para quienes buscan resistencia es que añadir más paredes suele ser más efectivo que aumentar el porcentaje de relleno. La rigidez y la resistencia a la tracción de una pieza provienen principalmente de su capa exterior, es decir, de sus "perímetros" y "paredes".

Una pieza con 4 paredes y un relleno del 25% casi siempre será más resistente que la misma pieza con 2 paredes y un relleno del 50%, y a menudo se imprimirá más rápido.

Una buena regla general para las piezas resistentes es aumentar primero el número de paredes del valor predeterminado de 2 a al menos 3 o 4. Solo después de haber hecho eso se debe comenzar a aumentar significativamente la densidad de relleno.

Relleno antes de los perímetros

En la configuración de tu programa de corte, es posible que encuentres una opción para imprimir el relleno antes que los perímetros. Por defecto, suele ser al revés. Imprimir primero el relleno puede crear una unión más fuerte entre este y la pared interior, lo que podría aumentar la resistencia general de la pieza. Sin embargo, a veces puede generar pequeñas imperfecciones en la superficie exterior, ya que el movimiento del extrusor queda visible. Para obtener el mejor acabado superficial y la mayor precisión dimensional, generalmente se recomienda imprimir primero los perímetros.

6. Solución de problemas de relleno

Si el relleno no se aplica correctamente, puede arruinar una impresión que de otro modo sería perfecta. Aquí te explicamos cómo solucionar los problemas más comunes relacionados con el relleno.

Problema: Relleno débil o fibroso

Parece espagueti deformado y mal extruido dentro de la impresión. La estructura de relleno es débil y está llena de huecos.
* Causas: Enfriamiento insuficiente de la pieza, impresión del relleno demasiado rápida o subextrusión general.
Solución: Aumente la velocidad del ventilador de refrigeración de la pieza. En su programa de corte, reduzca específicamente la "Velocidad de impresión de relleno". Compruebe que el extrusor no esté parcialmente obstruido y asegúrese de que la extrusión esté correctamente calibrada.

Problema: Efecto fantasma en el relleno de las paredes

El patrón del relleno es ligeramente visible en las superficies exteriores lisas de la impresión.
* Causas: Los movimientos rápidos y bruscos del proceso de impresión de relleno provocan vibraciones que se transmiten, o "hacen eco", en las paredes exteriores.
Solución: La mejor solución es aumentar el número de perímetros de pared (por ejemplo, de 2 a 3). Esto añade grosor y absorbe las vibraciones. También puedes probar a imprimir los perímetros exteriores al final o simplemente reducir la velocidad de impresión.

Problema: Sonido dentro de la impresión

La pieza terminada produce un ruido de traqueteo al agitarla, como si pequeños trozos de plástico estuvieran sueltos en su interior.
* Causas: Esto es lo que está sucediendo. Se han desprendido pequeños trozos de relleno. Esto es común en patrones como la cuadrícula o los triángulos, donde la boquilla cruza trayectorias, lo que puede aflojar una línea mal adherida.
* Solución: Cambia a un patrón de relleno sin intersecciones, como Giroide o Líneas. Además, asegúrate de que la temperatura de impresión y la configuración de extrusión estén ajustadas correctamente para favorecer una buena adhesión entre capas.

Problema: Superficies superiores combadas

Las capas superiores sólidas finales de tu impresión se están combando, tienen huecos o se ven desordenadas.
* Causas: La densidad de relleno es demasiado baja, lo que crea grandes huecos que la primera capa superior sólida no puede cubrir eficazmente.
Solución: La solución más sencilla es aumentar la densidad de relleno (por ejemplo, del 15 % al 25 %). Otra opción es aumentar el número de capas superiores sólidas (por ejemplo, de 3 a 5 o 6). Esto proporciona a las capas siguientes una mejor base y disimula los huecos.

7. ¿Qué sigue para Infill?

De cara al futuro, a partir de 2025, el concepto de relleno simple y uniforme está cambiando. El futuro es inteligente, optimizado y multifuncional.

Relleno generativo y optimizado por IA

Estamos dejando atrás los patrones uniformes. La nueva generación de software de corte está empezando a utilizar principios de diseño generativo. Esto significa que el software analizará un modelo 3D para predecir las tensiones a las que se someterá y generará automáticamente una estructura de relleno única y no uniforme, optimizada para la carga específica de esa pieza. En lugar de un patrón repetitivo, el interior de la impresión se asemejará más a un hueso, con la densidad justa donde se necesita y reducida donde no.

Estructuras reticulares en ingeniería

La ingeniería de vanguardia ya está ampliando los límites de la impresión 3D con relleno. En los sectores aeroespacial y médico, se utilizan estructuras reticulares complejas para lograr una reducción extrema del peso de los componentes y crear implantes médicos porosos que favorecen el crecimiento óseo. A medida que aumenta la potencia computacional, estos tipos de estructuras reticulares avanzadas, definidas matemáticamente, se están volviendo accesibles para la impresión 3D convencional.

Relleno multimaterial

Gracias a la creciente disponibilidad de impresoras 3D multimaterial, ahora podemos separar las propiedades de la carcasa de las del relleno. Imaginemos imprimir una sola pieza con un marco rígido de PETG resistente a los impactos, relleno con un núcleo de TPU Gyroid suave y amortiguador de golpes. Esto abre un nuevo mundo de piezas funcionales con propiedades mecánicas personalizadas.

8. Conclusión: El relleno es tu superpoder

El relleno es mucho más que un simple material de relleno. Es una potente herramienta de optimización que te brinda, como creador, un control preciso sobre el resultado de tus impresiones. Al modificar la configuración predeterminada, puedes transformar un modelo sencillo en una pieza de alto rendimiento.

Recuerda estas ideas clave:
* El relleno es un equilibrio de dos variables: Densidad (%) y Patrón (forma).
* La finalidad de su impresión (velocidad, resistencia o flexibilidad) siempre debe guiar su elección de relleno.
* En caso de duda, comience con un 20 % de Gyroid para obtener una excelente impresión funcional en general.
* Utilice Lightning para ahorrar enormes cantidades de tiempo y material en modelos puramente visuales.
* Nunca olvides que, para lograr resistencia, aumentar el número de muros es tan importante, o incluso más, que aumentar el relleno.

Ahora cuentas con el conocimiento necesario para tomar decisiones informadas y deliberadas sobre la estructura oculta de tus impresiones. Ve más allá de las opciones predeterminadas. Experimenta, prueba y usa el relleno como tu herramienta clave para optimizar cada una de tus creaciones.