Como fazer suas impressões 3D à prova d’água

Fazer um objeto à prova d’água com impressora 3D é muito mais difícil do que parece. Você provavelmente não vai acertar da primeira vez, e também há um certo nível de sorte envolvido. Se você realmente precisa fazer objetos estanques com impressão 3D, aqui estão algumas de nossas dicas.

O que é estanque?

Ser estanque refere-se simplesmente à capacidade de um recipiente de reter água ou qualquer fluido. Esta é uma propriedade útil se você estiver imprimindo um vaso destinado a conter flores ou um regador para o seu jardim.

Apesar da limitação da tecnologia, a impressão 3D é realmente um excelente método para fazer objetos estanques principalmente por causa do uso de plásticos. Por serem à prova d’água, os plásticos são alguns dos materiais mais confiáveis ​​normalmente usados ​​para fazer objetos à prova d’água. Um objeto não pode ser estanque se não for feito de material impermeável.

Certamente existem opções melhores – afinal, a injeção a vácuo de plásticos é o processo usual para fazer garrafas de água. Com alguns ajustes, existe uma maneira de fazer uma impressora 3D funcionar para projetos impermeáveis.

Dicas de impressão 3D para objetos à prova d’água

O principal objetivo desse tipo de projeto é fazer com que as camadas do objeto da impressora 3D fiquem o mais juntas possível. Existem várias maneiras de conseguir isso, apenas fazendo ajustes nas configurações do slicer. Esses métodos podem ser combinados para obter melhores resultados.

Aumentar a altura da camada

As linhas da camada sempre serão os pontos mais fracos de uma impressão 3D, seja mecanicamente ou para impermeabilização. A impressão com camadas mais espessas reduzirá o número de linhas de camada, reduzindo também os pontos de falha.

Se o seu modelo não tiver muitos detalhes muito pequenos, você também pode definir a altura da camada para o valor máximo aconselhável de cerca de 80% do diâmetro do bico. Você pode até considerar trocar seu bico de estoque por um que tenha uma abertura maior. Essa tática funciona muito bem para vasos e recipientes grandes e pode até reduzir o total tempo de impressão.

Aumente a temperatura de impressão

Temperatura de impressão mais alta promove melhor adesão da camada. As características mais fluidas dos termoplásticos em altas temperaturas podem ajudar a criar ligações mais fortes entre as camadas. Esse tempo de colagem adicionado torna as lacunas ou furos menos prováveis ​​de se formar.

Novamente, este conselho pode não funcionar tão bem quando você estiver trabalhando com modelos altamente detalhados. A impressão em altas temperaturas pode causar problemas de encordoamento, ainda mais se você estiver usando um bocal de grande diâmetro. Filamentos que são propensos a deformar, como ABS ou Nylon, também podem ser mais difíceis de imprimir quando você estiver usando altas temperaturas.

Aumentar multiplicador de extrusão

Quando o plástico fundido é depositado em camadas durante a impressão 3D, uma pequena quantidade de pressão é exercida sobre elas pelo bocal. Isso facilita a boa adesão da camada, essencialmente “espremendo” as camadas juntas. Uma forma de aumentar essa pressão é aumentando a taxa de extrusão do filamento. Pressionar as camadas juntas com mais pressão torna menos provável que espaços sejam deixados entre as camadas.

O multiplicador de extrusão pode ser aumentado por meio das configurações do cortador ou fazendo alterações no Código G. Fazer isso essencialmente faz com que sua impressora extruda demais de propósito. Tenha cuidado ao aumentar o multiplicador de extrusão e faça-o apenas em pequenos incrementos. Valores de extrusão excessivamente altos podem resultar em entupimento do hot end.

Construa paredes mais grossas

Aumentar o número de cascas em sua segmentação significa que um modelo será impresso com mais paredes externas. Esta é mais uma abordagem de “força bruta” para diminuir as chances de lacunas ou vazamentos. Algo entre 3 a 5 conchas é o ideal.

Em qualquer caso, fazer impressões à prova d’água geralmente leva mais tempo e consome mais filamento. Vá devagar e não economize no filamento usado. Ainda é mais prático tentar fazer certo de primeira do que passar por várias impressões malsucedidas.

Seleção de filamento adequada

Embora todos os plásticos sejam teoricamente à prova d’água e possam ser usados ​​para impressões 3D à prova d’água, nem todos os filamentos são igualmente apropriados, dependendo da sua aplicação. Alguns de vocês podem estar pensando em imprimir copos sofisticados para bebidas, garrafas de água ou vasos. Nestes casos, o contato constante com fluidos pode causar algumas reações químicas com o material do filamento.

É uma boa ideia simplesmente evitar ABS completamente. O ABS possui compostos tóxicos que podem penetrar em qualquer líquido ou fluido. Isso não é seguro para ingestão humana ou animal de estimação e também pode ser prejudicial às plantas.

Para itens que estarão em contato constante com água e outros fluidos, também não recomendamos o uso de PLA. Embora o PLA se decomponha em monômeros geralmente seguros para consumo humano, provavelmente não será tão duradouro em condições úmidas.

Com tudo isso considerado, PETG ou Nylon são geralmente recomendados para impressões à prova d’água. Estes são materiais que já estão sendo usados ​​em recipientes de água de qualquer maneira. Como aviso final, as impressões 3D geralmente não são recomendadas para contato prolongado com alimentos ou bebidas, a menos que você use filamento seguro para alimentos e faça o pós-processamento para tornar as superfícies mais higiênicas.

Soluções de pós-processamento

A maioria das pessoas que fazem impressões 3D à prova d’água não conseguem realmente alcançá-lo durante a etapa de impressão 3D. Felizmente, sempre há pós-processamento. Assim como a madeira pode ser tratada para torná-la menos vulnerável à umidade, existem várias opções de tratamento de superfície para tornar as impressões 3D impermeáveis ​​a fluidos.

O conselho mais comum nessa situação é usar um revestimento epóxi de duas partes. Existem muitas resinas epóxi líquidas claras por aí que são fáceis de aplicar em camadas finas e consistentes. A beleza dessa abordagem é que você pode simplesmente adicionar mais camadas ao revestimento epóxi se uma ou duas não forem suficientes para tornar sua impressão 3D estanque.

Uma maneira ainda mais fácil de adicionar um revestimento à prova d’água à sua impressão 3D é por meio de um spray aerossol de revestimento de silicone, como o da MG Chemicals. A aplicação via revestimento de silicone é mais fácil, rápida e consistente. Isso também é excelente para proteger suas impressões 3D dos efeitos do excesso de umidade.

Lembre-se de usar resina segura para alimentos se estiver planejando usar suas impressões 3D à prova d’água para contato com alimentos. O Sistema de resina epóxi da MAX EPOXY SYSTEMS foi certificado pelo FDA como seguro para contato com alimentos de uso breve e deve ser bom o suficiente para uso em xícaras, tigelas e vasos.

Uma palavra final sobre impressões seguras para alimentos

Antes de encerrarmos este artigo, vale a pena fazer mais alguns comentários sobre a segurança do uso da impressão 3D para fazer recipientes seguros para alimentos. Embora já tenhamos mencionado a importância da seleção adequada do filamento, os mesmos padrões também devem ser aplicados a todos os componentes da impressora 3D que entram em contato com o filamento. Isso inclui as engrenagens da extrusora, bico, leito de impressão e tubulação de PTFE.

Se você costumava imprimir filamentos que não são seguros para alimentos, vestígios de resíduos desses filamentos podem ter sobrado nas engrenagens da extrusora do tubo de PTFE na extremidade quente. Por esse motivo, você terá que substituir todos esses componentes por peças novas. Você também vai querer trocar um bico de latão por um novo bico de aço inoxidável, pois o latão contém chumbo que pode contaminar sua peça impressa em 3D.

Objetos de impressão 3D destinados ao contato com alimentos são um jogo totalmente diferente. Se isso é algo que você planeja fazer regularmente, considere ter uma impressora 3D separada apenas para projetos de segurança alimentar. Isso deve reduzir as chances de contaminação cruzada e diminuir o trabalho de trocar as peças da impressora.

Pensamentos finais

Fazer impressões 3D impermeáveis ​​é um desafio, mas não é impossível. Certas configurações do fatiador se prestam bem à impressão 3D à prova d’água, embora o uso de todos eles simultaneamente não garanta o sucesso ainda. Felizmente, pequenos problemas ainda podem ser corrigidos no pós-processamento.

Se você estiver fazendo impressões 3D à prova d’água destinadas ao contato com alimentos, existem algumas medidas adicionais de segurança alimentar que você precisará ter. Esta é uma tarefa ainda mais tediosa que pode envolver a troca de algumas peças da sua impressora 3D.

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