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Densidad de relleno y firmeza: cómo elegir la dureza de una plantilla impresa en 3D

· 4 min de lectura

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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

  1. Imprime una plantilla de prueba por nivel con el perfil y el filamento definitivos.
  2. Etiquétala y compárala a mano con tus materiales de siempre: es la forma más rápida de calibrar tu criterio.
  3. Si cambias de marca de filamento, repite las muestras.
  4. 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.

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