Densidad de relleno y firmeza: cómo elegir la dureza de una plantilla impresa en 3D
Con materiales tradicionales, la dureza de una plantilla se elige sobre todo con el material: EVA de una densidad u otra, polipropileno de un grosor u otro. En una plantilla impresa en 3D cambia la lógica: con un único filamento de TPU puedes fabricar plantillas blandas, firmes o con varias durezas a la vez. La clave está en el relleno.
Este artículo profundiza en cómo elegir esa firmeza. Los ajustes básicos de impresión están en cómo imprimir plantillas ortopédicas en TPU.
Por qué el relleno decide la dureza
Una pieza impresa en FDM no es maciza. Tiene unas paredes exteriores, unas capas superiores e inferiores sólidas y, dentro, un relleno: una estructura repetida con un patrón y una densidad (el porcentaje del volumen interior que ocupa el material).
Cuando el paciente pisa, lo que se deforma es sobre todo esa estructura interna. Menos densidad significa más espacio vacío, así que la plantilla cede más. Más densidad significa más material para repartir la carga, así que la plantilla cede menos.
La dureza del filamento (habitualmente TPU Shore 95A) fija el rango; la densidad elige el punto dentro de ese rango.
Cuatro niveles de firmeza
En Podia3D, la firmeza se prescribe en lenguaje clínico y se traduce a densidad de relleno giroide:
| Firmeza | Densidad | Orientación de partida |
|---|---|---|
| Blanda | 10 % | Pacientes ligeros (< 60 kg) o que priorizan la amortiguación |
| Media | 16 % | Uso diario, 60–85 kg (opción por defecto) |
| Firme | 24 % | 85–105 kg, o cuando se busca más control que amortiguación |
| Muy firme | 33 % | > 105 kg, deporte de impacto o control máximo del retropié |
Son puntos de partida. La sensación final depende también del filamento concreto (dos TPU 95A de marcas distintas no se comportan igual), del grosor de la plantilla en cada zona y del número de paredes y capas sólidas. Por eso conviene imprimir una muestra de cada nivel con tu perfil y tenerla en consulta como referencia.
El patrón también cuenta
A igual densidad, el patrón cambia el comportamiento:
| Patrón | Comportamiento |
|---|---|
| Giroide | Similar en todas las direcciones; buen equilibrio entre amortiguación y soporte. El habitual para TPU |
| Panal | Más rígido y resistente, menos amortiguación. Útil para bases firmes |
| Cúbico | Resistente en los tres ejes, buen comportamiento general |
| Rejilla | Rápido de imprimir, rígido en dos ejes |
| Concéntrico | Sigue el contorno; muy flexible, interesante para zonas blandas |
| Líneas | El más ligero y rápido, con la mínima resistencia |
Si no tienes un motivo concreto, empieza con giroide y cambia solo la densidad: es más fácil de razonar y de reproducir.
Firmeza por zonas
Aquí está la gran ventaja de la impresión 3D. El slicer puede aplicar otra densidad (y otro patrón) en una parte de la pieza mediante modificadores. En la práctica, la prescripción por zonas suele seguir las bandas anatómicas del pie:
- Retropié (aprox. el primer 32 % del largo): blando para amortiguar el talón (espolón, fascitis); firme para más control.
- Mediopié / arco (32–58 %): firme para sostener el arco, que es lo habitual; blando si el arco es sensible.
- Antepié (58–100 %): blando para descargar las cabezas metatarsales (metatarsalgia).
Trabajar con zonas predefinidas, en lugar de «pintar» la dureza punto a punto, tiene ventajas: es el lenguaje de la prescripción podológica, se reproduce igual en el pie izquierdo y el derecho, y se documenta fácilmente.
Capa base y correcciones con su propia dureza
Dos recursos más finos:
- Capa base. Una capa inferior de unos milímetros con otra firmeza, por ejemplo una base firme bajo una parte superior más blanda. Da estabilidad sin renunciar a la amortiguación donde apoya el pie.
- Correcciones con firmeza propia. Cada elemento añadido puede llevar su propia dureza: almohadillas metatarsales o taloneras blandas, cuñas muy firmes, descargas firmes alrededor de la zona que se libera.
Cómo validar tu tabla de firmezas
- Imprime una plantilla de prueba por nivel con el perfil y el filamento definitivos.
- Etiquétala y compárala a mano con tus materiales de siempre: es la forma más rápida de calibrar tu criterio.
- Si cambias de marca de filamento, repite las muestras.
- Documenta qué densidad corresponde a cada nivel en tu proceso: forma parte de la documentación de fabricación.
Cómo lo hace Podia3D
En Podia3D eliges la firmeza general, la firmeza por zonas (retropié, mediopié y antepié), el patrón de relleno y, si la necesitas, una capa base con otra dureza. Cada corrección lleva su propia firmeza por defecto (blanda para almohadillas, muy firme para cuñas…), que puedes cambiar.
Todo eso viaja en el 3MF de proyecto como modificadores de relleno, para Bambu Studio, OrcaSlicer, PrusaSlicer o Cura. No hay que rehacer las zonas en el slicer.
Podia3D es un prototipo en fase de pilotos y no está certificado como software de producto sanitario. Puedes probarlo ahora en el navegador, sin registrarte: empiezas con un caso de ejemplo cargado y, cuando quieras exportar el 3MF o el STL, solo te pedimos el email.