En la impresión 3D, el porcentaje de relleno es el ajuste que controla la cantidad de material que rellena el interior de un objeto. Se muestra como un porcentaje, donde el 0% crea un modelo completamente vacío y el 100% crea una pieza completamente sólida. Este valor es una de las herramientas más útiles del software de corte, ya que controla directamente el resultado final de la impresión.
La elección que hagas siempre implica un equilibrio. Un mayor porcentaje de relleno suele generar piezas más resistentes, pero también requiere mucho más tiempo de impresión y consume más plástico, lo que aumenta el coste. Un menor porcentaje produce el efecto contrario: impresiones más ligeras, rápidas y económicas, aunque menos resistentes. Dominar este ajuste no consiste en encontrar un valor «perfecto», sino en aprender a ajustar cada impresión según sus necesidades, ya sea para una maqueta ligera o una pieza mecánica robusta.
Comprender el relleno de la impresión 3D
Para comprender realmente el relleno, hay que verlo como algo más que un simple "relleno" y pensar en él como un sistema de soporte interno. Crea la estructura oculta que otorga resistencia a un objeto.
Una forma sencilla de pensarlo
Imagina una impresión 3D como la construcción de una casa. Las paredes exteriores de tu impresión, llamadas perímetros o capas exteriores, son como las paredes de la casa. Crean la forma y proporcionan una superficie lisa. El relleno, en cambio, es la estructura de soporte interna: la red de vigas y soportes dentro de las paredes. Esta estructura interna no se ve desde el exterior, pero es la responsable de que la casa pueda resistir fuerzas y mantenerse rígida. Sin una estructura interna adecuada, incluso una casa con paredes gruesas sería débil y colapsaría bajo presión. El relleno cumple esta función en tus impresiones 3D.
Términos importantes
Tu software de segmentación utiliza varios términos relacionados para controlar esta estructura interna. Comprenderlos te ayudará a tomar mejores decisiones.
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Porcentaje de relleno: Esto determina la densidad de la estructura de soporte interna. Un porcentaje bajo crea una estructura dispersa, similar a una red, mientras que un porcentaje alto crea una estructura densa y compacta.
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Patrón de relleno: Controla la forma específica de la estructura interna. Los patrones comunes incluyen cuadrículas, triángulos y formas 3D complejas como giroides. Cada patrón tiene propiedades diferentes que afectan la resistencia, la velocidad y la flexibilidad.
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Capas/Perímetros/Paredes: Son las líneas continuas que forman las superficies exteriores de la impresión. La función principal del relleno es dar soporte a estas paredes desde el interior y proporcionar una base para las capas sólidas superiores.
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Capas superior/inferior: Son las capas sólidas y horizontales que forman las superficies superior e inferior visibles del objeto. Las capas superiores se imprimen directamente sobre la estructura de relleno, por lo que se necesita suficiente relleno para evitar que se deformen o colapsen.
[Una sección transversal visual en un programa de corte mostraría claramente estas partes: las líneas exteriores son las capas exteriores, el patrón geométrico interno es el relleno y las capas sólidas en la parte superior e inferior son las capas superior e inferior.]
El equilibrio tripartito
Al ajustar el porcentaje de relleno, se toma una decisión que equilibra tres factores importantes: resistencia, velocidad y coste. Comprender cómo interactúan estos tres elementos es fundamental para ir más allá de la configuración predeterminada y obtener mejores resultados en cada impresión.
Resistencia y durabilidad de las piezas
El efecto más evidente del relleno se observa en la resistencia de la pieza. Un mayor porcentaje de relleno crea más conexiones internas dentro del modelo. Esta densa red distribuye mejor la tensión y resiste las fuerzas provenientes de cualquier dirección, lo que resulta en un objeto más fuerte, rígido y duradero. Una pieza con un 15 % de relleno puede sentirse ligera y aplastarse fácilmente al tacto, mientras que la misma pieza con un 60 % de relleno se sentirá sólida y será muy difícil de romper.
Sin embargo, la relación no es del todo lineal. Se observarán rendimientos decrecientes. El aumento de resistencia que se obtiene al pasar del 20 % al 50 % de relleno suele ser drástico y muy perceptible. En cambio, el aumento de resistencia que se obtiene al incrementar el relleno del 70 % al 100 % es menos significativo y, para muchos usos, puede que no justifique el considerable aumento de tiempo y material.
Tiempo y velocidad de impresión
Existe una relación directa, y a menudo drástica, entre el porcentaje de relleno y el tiempo total de impresión. El relleno suele ser la mayor parte de cualquier trabajo de impresión. Para crear la estructura interna, el cabezal de impresión debe realizar una serie compleja de movimientos a través de toda la superficie interna del modelo, capa por capa. Duplicar el porcentaje de relleno implica que la impresora debe depositar aproximadamente el doble de material dentro de la pieza, lo que puede aumentar considerablemente el tiempo total de impresión.
Como ejemplo práctico, consideremos un cubo estándar de 10x10 cm (4x4 pulgadas). Pasar del 20% al 40% de relleno podría añadir una hora al tiempo de impresión. Sin embargo, pasar del 80% al 100% de relleno podría añadir varias horas más, ya que la impresora tendría que imprimir prácticamente cada milímetro cuadrado del área interna. Para modelos grandes, esto puede suponer la diferencia entre una impresión de 10 horas y una de 24 horas.
Materiales y costos
Así como el relleno afecta el tiempo de impresión, también influye directamente en el uso de material y, por lo tanto, en el costo de la impresión. El filamento cuesta dinero, y el relleno es donde se invierte la mayor parte. Un mayor porcentaje de relleno requiere más plástico, así de simple. Si bien esto puede parecer insignificante para una figura pequeña, se convierte en una consideración financiera importante para piezas grandes o al fabricar varios artículos.
En términos prácticos, imprimir una caja de almacenamiento grande con un relleno del 40 % podría consumir 200 g de un carrete de filamento de 1 kg. Analizando las necesidades de la pieza y determinando que un relleno del 15 % es suficiente, podrías reducir el consumo de material a tan solo 80 g. Esto no solo supone un ahorro en esa única impresión, sino que también se traduce en un ahorro considerable a lo largo de la vida útil de tu impresora, permitiéndote obtener más impresiones con cada carrete.
Cómo elegir el porcentaje de relleno
Una vez explicada la teoría, surge la pregunta práctica: ¿qué porcentaje se debe usar? La respuesta siempre depende del uso que se le vaya a dar a la pieza impresa. No existe una configuración «óptima» universal. Las siguientes recomendaciones ofrecen un punto de partida claro y práctico para sus proyectos.
Recomendaciones de uso
Esta tabla detalla los casos de uso más comunes y proporciona un rango de relleno recomendado, junto con la justificación de dicha elección. Úsela como guía para la configuración de su programa de corte.
| Caso de uso | Porcentaje de relleno recomendado | Razonamiento |
|---|---|---|
| Modelos de exhibición y visuales (Figuras, Bustos) | 5-15% | La resistencia no es importante. El objetivo es una impresión rápida y económica. El relleno solo necesita dar soporte a las capas superiores. |
| Prototipos estándar y casos de uso general | 15-30% | La gama "de referencia". Ofrece un excelente equilibrio entre resistencia, velocidad y consumo de materiales para artículos de uso diario. |
| Piezas funcionales y mecánicas (soportes, engranajes) | 40-70% | La resistencia y la durabilidad son primordiales. Estas piezas deben soportar esfuerzos mecánicos, cargas o uso repetido. |
| Piezas sometidas a altas tensiones y cargas (herramientas, soportes) | 70-100% | Para componentes críticos donde la máxima resistencia es primordial, y el tiempo o coste de impresión son preocupaciones secundarias. |
Más allá del porcentaje: Patrones de relleno
Si bien el porcentaje de relleno controla la densidad de la estructura interna, el patrón de relleno controla su forma. Este segundo ajuste, igualmente importante, suele pasarse por alto por los principiantes, pero es una herramienta clave para la optimización avanzada de la impresión. La forma del relleno puede cambiar drásticamente la resistencia, el peso, la flexibilidad e incluso el tiempo de impresión.
Por qué importa la forma del relleno
Los distintos patrones proporcionan resistencia de diferentes maneras. Algunos, como el de cuadrícula, son bidimensionales y rápidos, pero ofrecen resistencia principalmente a lo largo de los ejes X e Y. Otros, como el giroide o el cúbico, son estructuras tridimensionales que proporcionan una resistencia más uniforme, lo que significa que la pieza es igual de resistente independientemente de la dirección de la fuerza. La elección del patrón puede marcar la diferencia entre una pieza rígida y una con cierta flexibilidad, o entre una pieza que se imprime rápidamente y una que es lenta pero excepcionalmente resistente.
Comparación de patrones de relleno comunes
La mayoría de las cortadoras modernas ofrecen una amplia variedad de patrones. A continuación, se detallan los más comunes y sus usos ideales.
| Nombre del patrón | Forma | Ideal para... | Características clave |
|---|---|---|---|
| Cuadrícula / Líneas | Cuadrícula 2D de líneas que se intersecan por capa. | Impresiones rápidas, modelos de uso general. | Uno de los patrones más rápidos. Fuerte en dos dimensiones, pero puede ser más débil entre capas. |
| Triángulos / Panal | Triángulos o hexágonos entrelazados. | Piezas funcionales que requieren una alta resistencia de pared. | Excelente resistencia al corte en el plano X/Y. El tiempo de impresión es mayor que en Grid. |
| giroide | Una onda 3D única, sin superposiciones. | Resistencia uniforme, piezas que requieren cierta flexibilidad. | Un favorito moderno. Ofrece una resistencia casi uniforme en todas las direcciones. Imprime de forma rápida y silenciosa. |
| Cúbica / Octeto | Cubos o tetraedros 3D apilados y desplazados. | Piezas robustas y funcionales que requieren resistencia tridimensional. | Crea una estructura interna tridimensional muy resistente. Ofrece una excelente adhesión entre capas, pero su impresión es más lenta. |
Estudio de caso: Una prueba de 2025
Para demostrar el impacto real de estos ajustes, realizamos un experimento sencillo en nuestro taller. Queríamos observar las diferencias prácticas en resistencia, tiempo y consumo de material al modificar únicamente el porcentaje de relleno.
Configuración del experimento
Para nuestra prueba, elegimos un modelo estándar de gancho utilitario, diseñado para soportar un peso de 5 kg (aproximadamente 11 libras). Utilizamos filamento PLA estándar y mantuvimos idénticos todos los demás ajustes del programa de corte (altura de capa, velocidad de impresión y número de capas) en todas las pruebas. La única variable que modificamos fue el porcentaje de relleno, utilizando un patrón de cuadrícula básico para garantizar la consistencia.
Imprimimos tres versiones:
* Versión A: 20 % de relleno
* Versión B: relleno del 50 %
* Versión C: relleno del 80 %
Resultados del enfrentamiento directo
Las diferencias quedaron claras en cuanto se terminaron las impresiones.
Tiempo de impresión y uso de materiales:
- Versión A (20%): 1 hora 15 minutos / 18 g de filamento.
- Versión B (50%): 2 horas 5 minutos / 32 g de filamento.
- Versión C (80%): 3 horas 10 minutos / 48 g de filamento.
El aumento del 20 % al 50 % casi duplicó el coste del material y añadió casi una hora al tiempo de impresión. El aumento al 80 % duplicó con creces el tiempo y casi triplicó el consumo de material en comparación con la versión base del 20 %.
La prueba de fuerza:
Luego probamos cada gancho colgando de él un peso de 5 kg.
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Versión A (20 %): El gancho soportó el peso de 5 kg, pero se dobló de forma visible y significativa bajo carga. Al aplicarle una pequeña fuerza adicional repentina, se rompió inmediatamente en la curva. No resultó fiable para su función prevista.
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Versión B (50 %): Este gancho soportó el peso de 5 kg sin flexión ni deformación visibles. Se sentía completamente rígido y sólido. Resistió una tensión adicional moderada antes de romperse, demostrando que era más que suficiente para el propósito previsto.
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Versión C (80 %): El gancho era extremadamente rígido y soportaba el peso sin deformarse. Era mucho más difícil de romper manualmente y superaba con creces los requisitos de resistencia de la prueba. El tiempo y el material adicionales no aportaron ninguna ventaja práctica para esta aplicación específica.
La lección clave
Esta sencilla prueba nos enseña una lección clara: más no siempre es mejor. El gancho con un 50 % de relleno ofreció el equilibrio perfecto, proporcionando la resistencia necesaria para la aplicación sin el excesivo tiempo de impresión ni el coste de material de la versión con un 80 % de relleno. La versión con un 20 % de relleno solo era adecuada como modelo visual, no como pieza funcional. Esto demuestra la importancia crucial de ajustar el porcentaje de relleno a las necesidades mecánicas de la impresión.
Conclusión: Dominar el relleno
Comprender y controlar el relleno es clave para alcanzar un nuevo nivel de habilidad en la impresión 3D. Transforma tu programa de corte, pasando de ser un simple botón de "preparar para imprimir" a una potente herramienta para diseñar las propiedades físicas de un objeto. Al dejar atrás un enfoque genérico, puedes ahorrar muchísimo tiempo, material y dinero, a la vez que produces piezas perfectamente adaptadas a su función.
Tus lecciones clave
A medida que avances, ten en cuenta estas lecciones fundamentales:
- El porcentaje de relleno en la impresión 3D es el principal control sobre la densidad interna de una impresión.
- Cada elección de relleno supone un equilibrio entre resistencia, velocidad de impresión y coste del material.
- Seleccione el porcentaje de relleno según la aplicación final de la impresión, no según un único valor "ideal". Use aproximadamente un 15 % para modelos visuales, entre un 20 % y un 50 % para uso general y más de un 50 % para piezas funcionales sometidas a altas exigencias.
- Recuerda que los patrones de relleno como Gyroid, Grid o Cubic también juegan un papel fundamental en la resistencia y las características finales de una pieza.
La mejor manera de familiarizarse con estos ajustes es experimentar. Imprime pequeños cubos de prueba u otros modelos de referencia con diferentes porcentajes y patrones. Rómpelos, tócalos y observa los resultados. Esta experiencia práctica, junto con los conocimientos de esta guía, es la forma más rápida de pasar de principiante a experto en la creación de modelos.