Autor: Eduardo Popovici
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Impressão 3D exige paciência, experimentação, testes, testes, testes... e muitas horas de dedicação, além de um bom material e uma dosa extra de sorte. Neste artigo coloco um pouco do que aprendi sobre o warping e curling em impressão 3D.
Eu utilizo a impressora Ender 3 Pro com filamentos Printalot, porém as dicas colocadas aqui servem para praticamente qualquer impressora disponível no mercado.
É muito comum acabar encontrando o deformamento em impressões 3D. Trata-se de um problema corriqueiro e que pode ser tratado facilmente. Existe uma série de métodos para reduzir o deformamento ao ponto de obter impressões consistentemente bem sucedidas sem experimentar deformações.
A propósito... este é o tipo de artigo que o adolescente do ensino médio acaba entendendo do porquê aprender sobre elementos químicos, física e química rs...
Como eu conserto warping/curling?
Os melhores métodos para corrigir deformação/enrolamento é garantir que você tenha a temperatura correta da superfície da cama para o seu material, para usar um bom sistema de resfriamento que pode incluir ventiladores novos e fortes e reduzir a velocidade da impressora para que ele tenha mais tempo para aderir adequadamente à placa de construção e não levantar da cama.
Dica de ouro:
- Cama limpa e aderente
- Material livre de qualidade e livre de umidade
- Alcançar a melhor temperatura (temperatura mais adequada)
O que é deformar a impressão?
Para colocá-lo em termos simples, o deformamento é referido como o fenômeno em que a base da impressão começa a se enrolar para cima, potencialmente desperdiçando a totalidade da própria impressão.
Quando uma impressão 3D levanta da cama,ela pode essencialmente arruinar uma impressão, especialmente as que precisam de precisão e têm funcionalidade que exigem que ela mantenha sua forma original. Felizmente, existem soluções para impedir que suas impressões 3D decolem da cama de impressão.
Isso pode ser devido a uma série de razões.
Dicas e truques para parar warping/curling
Um pouco de informação extra aqui e ali pode ser efetivamente útil quando o tempo para a praticidade está sobre nós.
Alguns itens importantes:
- Filamento de impressão, especialmente ABS em uma impressora fechada geralmente ajuda a produzir os melhores resultados
- Embora seja importante o quão adesivo é a cama de impressão, é essencial ter cuidado com a sujeira, graxa e poeira lá.
- Adicionando ao ponto acima, limpar a cama com álcool Isopropílico. O álcool pode brilhar na plataforma de impressão.
- Uma ótima maneira de manter a deformação sob controle é retardar o processo de resfriamento e tentar mantê-lo uniforme (correntes de vento em ambientes ventilados precisam ser evitados).
Por que warping e curling ocorrem?
As impressões que dobram têm suas razões, sendo as mais comuns o resfriamento desigual e a fraca adesão à cama de impressão ou plataforma. O deformamento ocorre quando há uma diferença considerável de temperatura entre as camadas.
Além disso, a principal causa pode ser a natureza do plástico em si. Os termoplásticos, em particular, contraem quando são resfriados.
A impressão 3D vem de um mecanismo de fabricação chamado Modelagem de Deposição Fundida (FDM). No FDM, uma impressão é feita por materiais extrudados propositalmente de forma derretida camada por camada presumivelmente.
Esses materiais são, na verdade, filamentos chamados termoplásticos. Além disso, é mais saber que alguns termoplásticos podem ser mais vulneráveis à deformação do que outros, embora de um modo geral, os métodos de prevenção de curling funcionam para todos.
Os dois filamentos mais comuns são:
- PLA (Ácido Polilático)
- ABS (Estireno butadieno acrilonitrilo)
PLA tem um ponto de fusão de 173°C, enquanto o ABS é considerado amorfo, o que significa que não tem um ponto de fusão definido, mas derrete gradualmente sobre uma faixa de temperaturas.
PLA tem uma temperatura de transição de vidro de 60°C, enquanto o ABS é de 105°C.
Apesar destes dados, eu por exemplo, utilizando uma marca específica de PLA, encontrei o ponto de fusão ideal com 215° do bico com a mesa em 65°. É importante lembrar que o ambiente onde você imprime precisa ser considerado juntamente ao material e fabricante. Você precisa encontrar seu ponto de equilíbrio antes de partir para impressões.
Devido à menor temperatura de impressão, o PLA sai por cima como menos propenso a deformar, quando devidamente resfriado, em comparação com o ABS. Isso porque há menos de uma mudança de temperatura que pode acontecer quando a temperatura de operação é menor. Porém, você notará que o ABS acaba sendo melhor para imprimir peças e figuras bem pequenas (personagens de RPG, por exemplo).
Esses fatores contribuem para tornar o ABS muito mais propenso a deformar durante a impressão apenas por causa de suas propriedades materiais.
Como corrigir warping e curling em impressões 3D
Felizmente, o deformamento de impressão pode ser prevenido e fixado através de certas medidas e não é muito difícil. Como a deformação acontece quando a temperatura é desigual, mantê-la o máximo possível é eficiente na prevenção de deformação.
Da mesma forma, melhorar a adesão da plataforma de impressão também vai longe na produção de uma impressão apresentável e profissional.
Plataforma Quente
Uma plataforma pré-aquecido facilita a colocação da impressão.
Cama Modificada
Vários tipos de adesivos estão disponíveis para fortalecer a capacidade de ligação da plataforma de impressão. Isso ajuda na consolidação da base da impressão.
O Controle Legal
Como dito anteriormente, o deformamento ocorre devido a diferenças substanciais de temperatura. Controlar profundamente o resfriamento das camadas plásticas iniciais ajuda na manutenção da temperatura.
Nivelar para fora
Otimizar o nível da cama de impressão é fundamental para ter uma boa adesão. A distância entre o bocal e a cama de impressão determina a qualidade da deposição da primeira camada.
Manutenção geral da temperatura
Ter cuidado em termos de não deixar nenhum ar frio desnecessário perto da impressão também ajuda a evitar a deformação.
Slow and Steady vence a corrida
Altas velocidades nunca podem ser boas para nada. O método "lento e constante" é aplicável na impressão 3D, que atribui a menos bagunça e mais precisão. Você sacrifica o tempo de impressão mas ganha qualidade.
Cobrindo toda a impressora
Levando em conta a temperatura geral da sala em que a impressão vai acontecer, também é essencial ter um gabinete sobre toda a impressora para manter o calor e minimizar o deformamento. Impressoras fechadas mantêm constante a temperatura. Você pode fechar a impressora com diversos kits disponíveis na internet ou fazer seu próprio kit de fechamento (somos makers, certo).
Use o Brim
Uma borda age para aumentar o tamanho da fundação da impressão. Isso acomoda uma impressão mais fácil e reduz as chances de deformar.
Se você acha que já leu tudo agora, isso foi apenas a cereja do bolo. Para eliminar um problema de forma eficaz, ele precisa ser entendido em profundidade primeiro. Isso é exatamente o que está prestes a seguir.
A Ciência Por Trás de Dobras e Cachos
O incidente de deformação é devido à contração térmica. A impressão 3D é um processo que envolve múltiplas camadas de termoplásticos, torna-se vítima de deformação devido à temperatura.
Para explicar isso em termos mais claros, considere uma camada extrudada do bocal da impressora e para a cama de impressão. Agora, quando começar a esfriar, vai começar a encolher, como esperado de um termoplástico. O encolhimento pode ser de até 1,5 dependendo do tipo de filamento utilizado. Outra camada está prestes a ser depositada.
É óbvio que a nova camada em cima da camada antiga vai ser relativamente mais quente porque a camada antiga foi empurrada para fora cedo e teve tempo para esfriar, criando assim uma diferença de temperatura. Isso, em última análise, forma estresse nas duas camadas.
A parte inferior da camada superior é tensa enquanto a parte superior da camada inferior está sob compressão.
Só é evidente a partir de agora que a deformação é obrigada a ocorrer quando esse estresse coletivo de tensão e compressão se torna maior do que a adesão do leito de impressão e a rigidez da estrutura.
Também pode ser o caso em que uma camada totalmente depositada esfria não uniformemente, ou seja, sua parte externa, sendo exposta a um ambiente mais frio, encolhe mais rápido do que a parte interna.
Embora seja parcialmente possível salvar uma impressão distorcida, assim que o incidente ocorre, o produto final é uma tragédia e está sujeito a ser descartado.
Há uma série de fatores a serem olhadas se alguém espera imprimir com sucesso.
O conhecimento adequado para prevenir warping/curling
Ter uma ideia básica do que vem com o que pode ajudar a cortar os cantos na prevenção de deformação. Diferentes termoplásticos funcionam melhor quando combinados com certos produtos adesivos.
O tipo mais popular de adesivo que já vi na comunidade de impressão 3D tem que ser varas de cola. Muitos fabricantes de impressoras 3D se concentraram na criação de um bastão de cola especializado apenas para impressão 3D e um dos melhores tem que ser Fengwangli 3D Printer Glue Sticks.
Ele lhe dará forte adesão e apenas uma vara pode durar mais de 100 impressões médias. Você pode usá-los em qualquer tipo de superfície de construção, como vidro, PEI e alumínio.
Os adesivos da impressora 3D Magigoo são produtos premium, mas são mais voltados para esses materiais de alto desempenho, como Nylon (Poliamida) e Polipropileno. Além disso, sprays de cabelo como 3DLac visam formar um aperto decente para vários filamentos.
Além disso, há também a possibilidade de ABS Juice, um produto de filamento ABS absorto em Acetona, uma camada minúscula da qual, é capaz de melhorar a adesão por saltos e limites se aplicado na cama. Pode ser feito conforme demonstrado no vídeo abaixo.
Lembrando que acetona é tóxica e altamente inflamável e deve ser manuseada com cuidado extra.
Portanto, diminuindo as chances de impressões distorcidas. Afinação das configurações da impressora também pode identificar se a causa da deformação é mecânica ou não. Os dados a seguir visam apontar na direção certa.
Jangada, Brim e Saia para Evitar Warping/Curling
Cada um com seus prós e contras, essas técnicas se mostram altamente úteis no controle da deformação quando todas as outras opções foram esgotadas.
As balsas formam a camada inicial antes mesmo da impressão ocorrer. Eles existem para que a impressão adere à cama de forma mais eficaz e as chances de enrolar são reduzidas. No entanto, pode fazer com que a camada inferior pareça áspera e pode ser problemático para separá-la do modelo.
As bordas preocupam-se apenas com as regiões externas do modelo e não totalmente abaixo dele, como uma jangada. Ele previne impressões deformadas com plásticos como ABS, mas se enquadra na categoria de material extra de resíduos.
Embora seja melhor salvar a impressão deformada, uma correção pode ser experimentada submergindo-as em água quente, forçando-as na forma certa com pinças e fazendo-as esfriar em temperatura ambiente. Secadores de cabelo (com todo o cuidado no uso e muita prática), podem ser bem úteis para corrigir empenamentos.
Por que minha impressão 3D não está grudada na cama?
Isso pode ser porque alguns filamentos precisam de uma cama pré-aquecido para ficar corretamente.
Que temperatura deve ser a cama para PLA?
Geralmente entre 50-70C dependendo do tipo e marca de PLA. Isso deve ser especificado na embalagem do PLA que você comprou, por isso recomendo seguir essa orientação.
A temperatura ambiente afeta a impressão? Pode causar deformar?
Sim, a temperatura ambiente desempenha um papel importante em afetar a impressão. Alguns plásticos como o ABS podem ter efeitos dramáticos devido à diferença de temperaturas.
Como você aumenta a adesão ao prato?
Os métodos convencionais envolvendo jangadas, saias e bordas ajudam muito no aumento da adesão ao prato.
Como você impede Nylon de distorcer?
As camas de impressão que foram pré-aquecidos, trabalham para evitar que Nylon deforme, mas combine isso com o compartimento total da impressora e os efeitos mostrariam uma melhoria maciça.
Leitura complementar:
https://rigid.ink/blogs/news/3d-prints-warping-why-it-happens-and-how-to-prevent-it