Quais as características dos filamentos usados em impressoras 3D?


#1

Acabei de comprar minha primeira impressora 3D, o modelo Standard da CNC Brasil, e agora estou querendo aprender um pouco mais sobre os diferentes materiais com que posso trabalhar.

Alguém poderia dar uma luz sobre quais as principais características de cada tipo de filamento e também suas aplicações?

Impressoras desenhadas para trabalhar com PLA e ABS podem também trabalhar com outros filamentos (como os flexíveis)?

Quais as melhores alternativas para comprar filamentos para impressoras 3D no Brasil? E os cuidados ao comprá-los no exterior?

[]s

Manoel


#2

Olá Fazedores,

Também tenho um grande interesse sobre o assunto.
Estou desenvolvendo um projeto de um drone onde algumas partes poderão ser “impressas” em uma impressora 3D.
Achei uma informação e gostaria de saber se procede. Que as peças que são feitas nas impressoras 3D com o plástico ABS guardam 80% das especificações técnicas (características) originais do material. Procede?

Abraços…


#3

Manoel! o assunto é tão extenso que poderia dar um artigo…

A principal vantagem do ABS sempre foi o baixo custo comparado com o PLA, felizmente tem surgido diversos distribuidores de filamento PLA e o preço tem caído bastante, já estão quase na mesma faixa de preço.

Além do ABS e PLA os tipos de filamento mais comuns são Nylon, PVA e Policarbonato, sendo que estes últimos são usados para aplicações mais específicas como o PVA por exemplo que é um material solúvel utilizado para a impressão de suportes. Novos materiais surgem a cada momento, ABS com baixo coeficiente de contração, filamentos metalizados, translúcidos, fluorescentes, amadeirados, condutivos etc, etc…

O PLA é um termoplástico feito a partir de fontes renováveis como o milho por isso é biodegradável e atóxico. A principal vantagem do PLA é que possui um baixo coeficiente de contração ao esfriar, por isso é bem mendos suscetível a empenamentos (Warp), delaminação e descolamento da mesa, por isso é mais indicado para impressão de peças de grande formato, além disso requer menor temperatura para ser extrusado e pode inclusive ser impresso com mesa fria o que reduz o custo de produção da peça em termos de economia de energia. É um plástico mais rígido e por isso mais quebradiço que o ABS, é mais propenso a quebras por esforço mecânico e deformações por proximidade a fontes de calor como motores de passo por exemplo.

O ABS é um termoplástico derivado do petróleo e por isso deve ser utilizado em ambientes arejados devido a exaustão de gases durante a extrusão. O ABS é um plastico muito resistente a esforço mecânico, mas possui um coeficiente de contração muito alto o que dificulta muito a impressão de peças grandes que tendem a se deformar (Warp), rachar e descolar da mesa durante a impressão. A temperatura de extrusão é de 220° em média e a mesa deve permanecer a no mínimo 110° durante toda a impressão para garantir a aderência da peça a mesa.

Em geral uma impressora projetada para imprimir ABS pode imprimir PLA sem problemas mas o inverso não é verdadeiro, já que existem muitas impressoras projetadas apenas para PLA que não possuem mesa aquecida.

Para a impressão de outros materiais como Policarbonato e Nylon em geral é necessário atingir uma temperatura de extrusão mais alta (por volta de 260°) por isso é muito importante verificar as características e limitações da impressora, para evitar danificar permanentemente o hotend que poderá por exemplo não suportar temperaturas acima de 250°.

Para trabalhar com filamentos flexíveis o problema não é temperatura e sim as características mecânicas de tracionamento do filamento do extrusor. Se o extrusor utiliza bowden e se possui espaços vazios ou uma distancia elevada entre o parafuso trator ou pinhão e a entrada do hotend, isso facilita que o filamento engasgue e dobre ao ser tracionado, o que pode inviabilizar a impressão, mas existem caso e “casos” então o melhor a fazer é sempre solicitar uma “amostra” de filamento junto ao fornecedor para testes antes da compra efetiva de um rolo inteiro.

Sobre as alternativas de fornecimento essa eu vou pular pois do contrário estaria fazendo propaganda e favorecendo uns fornecedores e desfavorecendo outros, o melhor a fazer em qualquer caso seja nacional ou importado é procurar por referências e só comprar por indicação de quem já tenha comprado, utilizado e atestado a qualidade do material.

…Carrera!

Peças impressas não possuem as mesmas características de equivalentes produzidas por processo de injeção. Em geral são mais fracas e isso é influenciado por diversos fatores como a porcentagem de preenchimento, tipo de preenchimento , temperatura de impressão etc. Uma peça impressa será sempre mais fraca no sentido da impressão (horizontal), por isso a peça deve ser analisada quanto ao sentido dos esforços a que será submetida durante o uso, para ser orientada na mesa para impressão da melhor forma possível, quando a geometria da peça permitir.

Abs.

Paulo Bubolz.


#4

Olá @Bubolz ,

Valeu pela aula… :slight_smile: muito legal!!!

Realmente pelo visto as variáveis são grandes para a questão das características do material impresso. Terei que trabalhar com uma margem de segurança maior que o normal, mas só testando o protótipo impresso para ver quais serão os resultados reais.

Abraços…


#5

Exatamente! De posse do seu próprio meio de fabricação digital (impressora 3D) tendo feito o protótipo e verificado possíveis pontos fracos, basta corrigir o modelo 3D (CAD) a fim de reforçar a área, ou mesmo reprojetar a peça inteira e fazer uma nova impressão, e isso quantas vezes for necessário, até atingir o objetivo desejado.

Abs.

Paulo Bubolz


#6

Olá,

Fabricação de filamento …