El hotend y el extrusor
Toda impresora FDM tiene que hacer dos cosas con tu filamento, y las reparte entre dos piezas distintas. Una empuja el hilo sólido; la otra lo funde. Ten claras esas dos y responderás solo a un montón de preguntas del tipo "¿por qué no me imprime este material?" — porque, entre las dos, el extrusor y el hotend deciden qué filamentos puede correr tu máquina, y eso decide, a su vez, qué puedes dibujar.
Dos trabajos: empujar y luego fundir
El extrusor es un motor que hace girar un engranaje dentado (o un par) que muerde el filamento y lo empuja hacia delante. Es una bomba de plástico sólido. El hotend es donde llega ese plástico, se calienta por encima de su punto de fusión y sale exprimido por la boquilla como un cordón fino. El extrusor controla cuánto plástico avanza y cuándo —incluido retirarlo, la retracción que evita que la boquilla rezume mientras se desplaza—. El hotend controla cuán caliente y, por tanto, qué plásticos puedes fundir limpiamente.
El truco es que el plástico fundido no empuja. Una vez blando, el filamento se comporta como espagueti cocido: aprietas por un extremo y se pandea en vez de avanzar. Así que todo el sistema es una carrera —el extrusor tiene que empujar el filamento aún sólido justo hasta el borde de la zona de fusión— y la distancia a la que el motor se sitúa de esa zona decide lo bien que gana esa carrera.
Directo o Bowden: dónde va el motor
Esa distancia es la mayor decisión de esta parte de la máquina.
En tracción directa (direct drive), el motor del extrusor viaja sobre el cabezal y agarra el filamento uno o dos centímetros por encima de la zona de fusión. El empuje es corto y rígido, así que la retracción es nítida y el filamento nunca tiene sitio para pandearse. Eso es justo lo que necesita un filamento blando y gomoso —un TPU flexible alimentado de otra forma se convierte en fideos—. El precio es el peso: un motor atornillado al cabezal móvil tiene más inercia, así que vibra más a velocidad y puede dejar ringing (ecos) en tus paredes.
En un montaje Bowden, el motor va atornillado al bastidor y empuja el filamento por un largo tubo de PTFE hasta el hotend. El cabezal queda ligero y se mueve rápido y limpio, una maravilla para filamento rígido. Pero ahora hay medio metro de tubo elástico entre el engranaje y la zona de fusión: cada retracción tiene que recuperar primero la holgura de ese tubo, así que la retracción es blanda y da hilos, y un filamento blando sencillamente se pandea dentro del tubo en lugar de avanzar. El Bowden adora el PLA y el PETG; se pelea contigo con los flexibles.
Todo metal o con tubo de PTFE: qué te limita la temperatura
Mira otra vez la sección. El hotend mantiene a propósito una zona fría (un disipador con aletas y un ventilador) justo encima de la zona de fusión, unidas por una garganta térmica de pared fina que deja subir el menor calor posible. Quieres el plástico sólido hasta el último instante y fundido solo en la boquilla.
Cómo esté construida esa transición fija tu techo de temperatura. Un hotend con tubo de PTFE lleva ese tubo deslizante hasta justo encima de la boquilla. Es barato y suave, pero el PTFE empieza a degradarse por encima de unos 240 °C —así que te limita en silencio al PLA y el PETG y descarta los materiales más calientes—. Un hotend todo metal sustituye ese tubo por una garganta metálica y, sin nada que se cueza, sostiene sin problema 250–300 °C. Eso es lo que desbloquea el ABS, el PC y el nylon.
Aquí se esconde también un límite de caudal. Un hotend solo puede fundir tantos milímetros cúbicos de plástico por segundo; si te pasas, la boquilla escupe cordones mal fundidos y mal pegados. Ese techo de caudal —no los motores— suele ser el verdadero límite de la velocidad real de impresión, y los hotends de alto caudal existen precisamente para subirlo.
Ese cordón que exprime el hotend tiene un ancho, y ese ancho lo fija el último componente de la cadena. A continuación: Boquillas: diámetro, desgaste y acero endurecido.