O controle preciso da temperatura é um dos ingredientes essenciais na criação perfeita de uma peça impressa em 3D. Isso se aplica não apenas aos elementos aquecidos da impressora 3D, mas também ao ambiente ao seu redor. Como a temperatura ambiente afeta a impressão 3D? Se necessário, como pode ser controlado?
Os efeitos da temperatura ambiente
A temperatura ambiente da sala onde você está imprimindo 3D é importante porque pode se tornar o principal mecanismo de resfriamento do filamento. Os elementos aquecidos de uma impressora 3D, nomeadamente o bico hot-end e a mesa de impressão, podem atingir temperaturas entre 100 e 250 °C. Isso cria um grande gradiente de temperatura entre o filamento impresso e seus arredores.
Para esclarecer, o resfriamento é um processo inevitável na impressão 3D e em que contamos para que o filamento se solidifique e desenvolva resistência e rigidez. No entanto, surgem problemas quando esse resfriamento ocorre muito rapidamente. O resfriamento rápido resulta no acúmulo de estresse térmico no material à medida que ele encolhe. Se isso não puder ser controlado, o estresse térmico pode ser suficiente para fazer com que o material se deforme.
A empenamento geralmente se manifesta com a ondulação ou levantamento dos cantos da primeira camada da base de impressão. Quando isso acontece, a impressão não pode mais ser recuperada – a distorção física não é algo que pode ser revertido.
Qual é a temperatura ambiente ideal?
Nem todos os filamentos são igualmente afetados por temperaturas ambientes frias. Embora existam muitos filamentos que tendem a se empenar em um ambiente frio, também existem alguns filamentos que se beneficiam do resfriamento rápido. Um bom exemplo deste último é o TPU, um filamento flexível que é idealmente resfriado rapidamente para que possa desenvolver a rigidez necessária.
Na outra extremidade do espectro estão os filamentos que são particularmente propensos a empenamento. Esses também são os filamentos que imprimem em temperaturas muito altas. A lista inclui ABS, policarbonato, polipropileno, náilon e vários outros.
O que isso significa é que provavelmente não existe um único valor ideal para a temperatura ambiente. Em qualquer caso, ter que manipular a temperatura de uma sala inteira apenas para uma impressora 3D não parece muito prático.
Como controlar a temperatura ambiente
O que estabelecemos até agora é que as altas temperaturas ambientes são normalmente favoráveis para a impressão 3D. No entanto, não existe uma única configuração de temperatura que funcione em todos os tipos de filamentos de impressão 3D. Há também o fato de que manter uma temperatura ambiente constante é difícil, especialmente se você estiver apenas em uma casa ou oficina.
A melhor solução é tentar isolar a impressora 3D do resto da sala. Isso cria um microambiente com uma temperatura muito mais fácil de controlar. Existem várias maneiras de fazer isso de acordo com os requisitos do filamento que você está usando.
Use uma mesa aquecida
O método mais comum de controle de temperatura é imprimir em uma mesa aquecida. O objetivo de uma mesa aquecida é manter a camada de base da impressão logo abaixo da temperatura de transição vítrea do material. A alta temperatura aumenta a adesão a mesa e mantém o material dúctil o suficiente para que o estresse térmico possa ser redistribuído.
A limitação de uma mesa aquecida é que ela apenas aumenta a temperatura das primeiras camadas de uma impressão 3D. Isso nem sempre é ruim – afinal, essas são as camadas mais importantes de uma impressão 3D. Se a temperatura ambiente do seu quarto não for particularmente baixa, uma mesa aquecida pode ser o suficiente para evitar problemas de empenamento.
Use um gabinete
Um dos meios mais eficazes de criar um microambiente para sua impressora 3D é colocar um recinto em torno da câmara de impressão. No momento, existem várias impressoras 3D em escala de mesa que vêm com este tipo de caixa embutida ou fechado. Se o seu não tiver, você pode facilmente construir um gabinete faça-você-mesmo usando materiais baratos.
Um invólucro atua essencialmente como isolamento entre a câmara de impressão e os arredores. Isso ajuda a manter uma temperatura elevada dentro da câmara de impressão usando o calor da base de impressão e o bico quente.
O uso de um gabinete de câmara de impressão é normalmente o suficiente para resolver quaisquer problemas de empenamento, mesmo para os filamentos mais difíceis como ABS e Nylon. Um bônus adicional da impressão com um invólucro é que ela ajuda a impedir a propagação de qualquer fumaça desagradável do processo de impressão 3D.
Coloque um aquecedor no gabinete
Um compartimento aquecido é algo que ainda é bastante raro na comunidade de impressão 3D. Como o próprio nome indica, esse é um tipo de gabinete de câmara de impressão que foi aprimorado com um elemento de aquecimento ativo. O objetivo é ajudar a manter uma temperatura elevada de forma consistente em todos os pontos dentro da câmara de impressão.
A razão para a raridade de um invólucro aquecido é o fato de que você provavelmente só precisará dele se estiver imprimindo em uma sala excepcionalmente fria ou se o seu filamento tiver tendência a empenar. Filamentos que poderiam se beneficiar de um invólucro aquecido incluem polipropileno ou PEEK / PEI.
Existem muitos métodos para introduzir aquecimento ativo em um gabinete. As opções possíveis incluem pequenos aquecedores, lâmpadas de aquecimento ou até mesmo um secador de cabelo padrão. Uma coisa inegociável é que um gabinete aquecido deve ser equipado com um termômetro digital preciso para monitoramento. É muito fácil superaquecer uma câmara de impressão muito além da temperatura de transição vítrea do filamento, resultando em uma impressão 3D danificada.
A medida apropriada para manter a temperatura ambiente depende de suas circunstâncias específicas. Você precisará levar em consideração fatores como a tendência de seu filamento a deformar e a temperatura ambiente real na sala onde sua impressora 3D foi instalada. Uma única rajada de vento frio pode ser suficiente para causar empenamento, mas o superaquecimento da câmara de impressão também pode causar a deformação da impressão.
Conclusões finais
Controlar o ambiente externo de uma impressora 3D parece uma tarefa monumental. A boa notícia é que você não precisa fazer isso. Você pode simplesmente isolar sua impressora 3D para que ela fique contida em seu próprio ambiente menor, cujas condições são mais fáceis de controlar.
A temperatura ambiente geralmente é algo que pode arruinar sua impressão se você não conseguir controlá-la. O segredo é criar um ambiente mais quente que reduza o acúmulo de estresse térmico no filamento à medida que ele esfria.
Conheça mais: https://www.instagram.com/3dtaurus/
Quer receber propostas de Impressoras 3D? Envie um e-mail para vendas@render.com.br
Artigo escrito por: Joseph Flynt
