Filamentos para impressora 3D: entenda como funcionam e escolha o melhor para você Deixe um comentário

Impressão 3D

Essencialmente, a impressão 3D é uma forma de prototipação rápida, onde transformamos um modelo 3D digital em um modelo 3D físico. As técnicas utilizadas para a construção destes modelos baseiam-se em um princípio de adição de material, ou seja, o objeto é formado camada por camada, adicionando material de acordo com o contorno desejado. Para isso, podemos utilizar diversas tecnologias e ferramentas, e também os mais variados tipos de materiais. Hoje, vamos falar um pouco sobre o método de impressão mais comum e acessível no mercado: o FDM (Fused deposition modeling).

Impressoras FDM

As impressoras 3D que utilizam a tecnologia FDM,  são alimentadas por materiais termoplásticos. Durante a impressão, o filamento de plástico é alimentado através de uma extrusora quente, onde o material fica suficientemente macio para que possa ser colocado com precisão pela cabeça de impressão. Para construir o objeto, a extrusora movimenta-se no eixo XY depositando o filamento fundido camada por camada.

Por ser o método mais popular de impressão, existe uma grande variedade de impressoras 3D FDM no mercado e diversos tipos de materiais termoplásticos possíveis. Cada termoplástico possui suas características e são mais indicados para uma ou outra aplicação. Devemos conhecer bem os materiais e saber aplicá-los corretamente em nossos projetos. Para isso, vamos falar um pouco sobre os principais tipos de filamentos acessíveis hoje.

Tipos de Filamentos

 

Filamento ABS

Esse é o insumo mais antigo, barato e comum utilizado pela indústria para impressões em 3D. O filamento ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno, em português) é derivados do petróleo, não sendo um material de origem renovável. Devido a sua composição, o processo de impressão resulta na geração de uma pequena fumaça de odor forte considerada tóxica, sendo indicada a impressão em lugar ventilado.

Normalmente objetos feitos em ABS são utilizados para a produção de peças que tendem a sofrer altas cargas mecânicas e que necessitem de uma maior resistência a temperatura. São utilizados em protótipos industriais e resistem a temperaturas de até 85º. Além disso, é melhor indicado quando há necessidade de acabamento das peças, pois possui dureza superficial baixa e aceita acabamento com acetona, que deixa a peça com aspecto brilhante.

ABS – Acabamento com acetona

O ABS, entretanto, possui uma característica que dificulta e cria empecilhos para a sua utilização: ele retrai durante o seu resfriamento. Isso pode deformar as peças e representar erros significativos em relação a sua precisão, principalmente em peças maiores. Para conseguir resultados melhores com este material, a impressora deve auxiliar em um processo de resfriamento mais estável do material, como possui mesa aquecida, utilizar materiais aderentes na base, desligar o fan e utilizar gabinetes fechados. 

ABS – Deformação das camadas

 

Filamento PLA

O filamento PLA, ou ainda poliácido láctico, é um material biodegradável e de origens vegetais. As fontes renováveis de onde é derivado o PLA são oriundas do amido de milho, cana-de-açúcar, raízes de tapioca e amido de batata e a sua utilização nas impressoras é. Seu cheiro quando utilizado é suave, levemente adocicado e atóxico.

A temperatura de extrusão do material é mais baixa e o seu processo de resfriamento é mais longo e estável, diminuindo os erros de retração presentes no ABS. Também por este motivo, não é necessária a utilização de uma mesa aquecida e o controle de variáveis pode ser menos rigoroso. Em contrapartida, o material é mais sensível ao calor, podendo sofrer deformações em temperaturas superiores a 60° e não se comportam bem se expostos ao sol.

A estrutura do PLA é mais dura e inflexível. Essa dureza torna a peça resistente a atritos, mas como não há flexibilização do material, esta torna-se quebradiça. Não é indicada para peças que necessitem de resistência mecânica ou de um maior nível de acabamento, pois é difícil de lixar e não responde a processos similares ao acabamento com acetona, por exemplo. Também necessitam ser guardadas em lugares frescos e secos, caso contrário, o material fica ainda mais quebradiço e pode apresentar problemas.

As impressões feitas com PLA apresentam maior precisão e fidelidade nos detalhes, além de poder ser utilizada para impressão de objetos maiores sem sofrer deformações por resfriamento. Pode apresentar cores translúcidas e um acabamento mais suave e brilhante do que no ABS. Você encontra o este filamento aqui

Filamento PETG

É considerado como um material nobre para a impressão 3D pelas suas características de alta resistência mecânica, química e à altas temperaturas. O conhecido PET na forma “bruta” não é muito usado em impressão 3D, mas este possui um derivado conhecido como polietileno tereftalato modificado com glicol ou PETG.

Este tem a reputação de combinar a funcionalidade do ABS (mais resistente, resistente à temperatura, mais durável) e a confiabilidade do PLA (fácil de imprimir, com menor potencial de deformação ou encolhimento na impressão).  

O filamento PETG pode ser utilizado em impressoras abertas ou fechadas, com mesa aquecida ou não, não apresenta odor durante o seu processamento e pode ser utilizado em objetos que necessitem contato direto com alimentos.Assim como o PLA, o PETG é higroscópico, portanto seu armazenamento deve ser em local fresco e seco. Confira este filamento aqui

Comparação

ABSPLAPETG
Resistência mecânicaBoaMaterial quebradiço. Não indicado para estresse mecânico.Boa
Resistência a temperaturaAté 85°Até 60°Até 70º
Deformação durante resfriamentoGrande. Deve-se controlar o ambiente e evitar peças grandes. BaixaMédia
DestinoReciclávelBiodegradável/compostávelReciclável
AcabamentoBaixa dureza superficial; Fácil de lixar e possível acabamento brilhante com acetona.Alta dureza superficial; Difícil acabamento.Média dureza superficial; mais sujeito a arranhões.
Temperatura de extrusão220 a 240°C 235 a 255°C220 ° C e 250 ° C
Mesa aquecidaObrigatório – 100º/ 110ºNão obrigatório – 60ºNão obrigatório – 85º

Aqui abordamos os principais tipos de filamentos presentes no mercado hoje, existem vários outros. Mas a essência é a mesma e obedece o princípio da tecnologia FDM: Um filamento aquecido, sobreposto em camadas e que, com o seu resfriamento, solidifica-se e constrói objetos. A imaginação não tem limites,  existindo impressoras modificadas que utilizam pasta de papel como filamento, concreto para impressão de casas e até chocolates!

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