Este documento presenta un nuevo algoritmo, Espaciado Variable y Extrusión (VaSE), diseñado para optimizar el patrón de relleno de las piezas impresas en 3D por extrusión de material (ME) para un rendimiento mecánico específico, asegurando al mismo tiempo la fabricabilidad. El algoritmo ajusta el espaciado y el ancho de deposición a través de las capas para lograr distribuciones de relleno gradualmente funcionales derivadas de mapas de densidad de entrada. Primero, se implementa el algoritmo de espaciado de línea variable normalizando la distribución de densidad ponderada. Los errores entre la densidad deseada y la densidad del espaciado de línea se corrigen con un algoritmo de ancho de extrusión variable. Se demuestran dos escenarios de aplicación con el algoritmo VaSE propuesto. Primero, se optimizan muestras de viga para la rigidez flexional y se prueban bajo flexión en tres puntos, mostrando un aumento de rigidez del 10.8-19.2% en comparación con el relleno homogéneo, excepto en fracciones de volumen bajas (25%), donde el pandeo local dominó el fallo. El segundo escenario implica maximizar la frecuencia de los primeros tres modos de las vigas bajo una vibración inducida. Las vigas optimizadas, tomadas directamente de un algoritmo de optimización topológica realizado en el software de elementos finitos ANSYS 2023, se compararon con las vigas que fueron sometidas al algoritmo VaSE después de la optimización topológica. Aunque todas las vigas fabricadas tienen un rendimiento inferior en relación con la simulación, las vigas optimizadas por VaSE muestran ganancias de frecuencia sustanciales (34-63% para el primer modo, 0.82-65% para el segundo modo) en comparación con diseños puramente basados en geometría, con la excepción de vigas de alta fracción de masa. Estos hallazgos destacan la importancia del algoritmo VaSE en la mejora del rendimiento mecánico y la ampliación del espacio de diseño de la fabricación aditiva ME más allá de las estrategias convencionales de relleno homogéneo.