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Impressão 3D – PLA versus ABS

Já lhe passou pela cabeça encomendar uma pessa impressa em 3D, se sim continue.

Chegará um dia em que ira a pensar. Qual as características e diferenças entre o ABS e o PLA e até outros, numa peça impressa em 3D?

 

Em primeiro lugar porque a duvide entre estes dois quando existem uns numero infindável de tipos de plástico?

Porque estes são chamados de termoplásticos que se tornam maleáveis e moldáveis quando são aquecidos e  voltam ao estado solido quando arrefecem e o processo pode ser repetido varias vezes. É esta habilidade que os torna tão comuns no dia-a-dia que que lhes dá o nome de termoplásticos.

Dentro destes termoplásticos teríamos varias opções, mas os que mais se adequam tem de responder a outras questões tais como ser aquecido e transformando em filamento continuo ser extrudido e fundido em camadas e finalmente se utilizável na aplicação final este são o que mais se adequam.

Quando se trata da selecção e utilização prática dos plásticos por vezes a comparação é difícil. Da minha experiencia, nem sempre o que os testes e comparativos na net demonstram se demostra na nossa realidade. O que acontece é que as as maquinas e condições (temperatura, velocidades, rigidez estrutural etc) onde está a ser utilizado cada plástico (de cada tipo ou marca), são particulares de cada situação, o que faz que cada um tenha uma opinião em relação a determinado tipo de plástico, e que poderá vir a confirmar ou a desmentir os testes que se encontram pela net. A pesar de ter varias impressoras de vários tipos, e ter testado materiais de vários tipos e marcas, não conheço nem metade do que existe no mercado pelo que as minhas conclusões estão condicionadas a minha experiencia, e existem pontos em que todos concordam.

Armazenamento

Ambos os materiais ficam em melhores condições de ser utilizados se forem armazenados, selados da atmosfera de modo a prevenir a absorção de humidade. Não significa que o plástico se estraga depois de uma semana ou um mês em cima da bancada, mas uma longa exposição a um ambiente húmido ira deteriorar o filamento o que leva a dificuldades na utilização tanto na impressão como no objeto acabado

ABS – A humidade presente no ABS tende a faze-lo borbulhar ao sair do extrusor quando estamos a imprimir, isto irá reduzir a qualidade da peça final assim como a resistência, e ainda introduzir um risco para o bico do extrusor entupir. Pode sempre secar um bobine de plástico usando uma fonte de ar quente ou um desidratador de comida. Também pode baixar a temperatura do extrusor em 5 ou 8º se notar que ao extrudir material aparem bolhas no fio.

PLA – PLA apresenta mais alguns problemas quanto a humidade, alem de bolhas pode surgir descoloração no filamento sendo mais visível no filamento na superfície da bobine, originando um filamento de cor disforme. Tal como o ABS pode ser secado com um desidratador de comida mas é importante salientar que pode reduzir a cristalinidade do material, e até alterar a temperatura ótima de extrusão etc. Nas impressoras 3d mais comuns não costuma ser um problema relevante.

Cheiro

O cheiro durante a impressão pode variar numa larga escala, e isto ocorre devido a degradação do plástico durante o aquecimento, quanto menos degradação do polímero ocorrer menos cheiro será produzido e consequentemente preservará a sua robustez e demais características, logo a temperatura é importante também neste aspecto.

ABS – Durante a impressão é muitas vezes notável o cheiro a plástico quente. Para que tem uma impressora 3d em casa no escritório ou sala pode ser algo desagradável.

PLA – Devido a ser derivado de um açúcar, liberta um cheiro semelhante a pipocas ou a algo que já cheiramos na nossa cozinha, o que é uma vantagem em relação ao cheiro de plástico derretido do ABS.

Fiabilidade de reprodução nas peças impressas

Tanto o ABS como o PLA são capazes de criar peças dimensionalmente fiáveis, mas existem ponto que importa mencionar.

ABS – O maior defeito notado em peças neste material, são os cantos curvados para cima principalmente no canto que tocam a plataforma aquecida, de modo a combater este efeito podem ter em conta os seguintes factores, temperatura da plataforma, suavidade, planicidade, e limpeza. Depois existem alguns truques para melhora a adesão. Como antes de imprimir aplicar uma solução de ABS dissolvido em acetona, ou então um spray fixante. Também é possível apos uma peça falhada ver se a mudança de posição da peça ou até mudando um pouco a geometria os resultados sejam significativamente melhores.

Em pequenos detalhe com cantos afiados, como em engrenagens, existe frequentemente um ligeiro arredondamento dos cantos. Uma ventoinha de pequeno caudal direcionado ao bico pode melhorar os resultados, mas também pode sempre introduzir demasiada refrigeração e reduzir a adesão ente as várias camadas, levando as peças a ficarem quebradiça.

PLA – Quando comparado com o ABS, demonstra muito menos “warping”(o levantar dos cantos na base). Por esta razão e possível imprimir com este plástico sem uma base aquecida, mas uma coisa garanto a base aquecida poupa algumas dores de cabeça. Existe quem use fita “azul” de pintura, a fita kampton, ou até algum spray fixante.

O PLA passa por varias fases de viscosidade a medida que é aquecido, se for forçado a arrefecer conseguem-se detalhes mais definidos e cantos mais afiados, sem o risco de ter uma peça quebradiça ou decolar da base. E parece que ao contrário do ABS o arrefecimento activo provoca uma melhor adesão entre camadas, reforçando a estrutura do objecto.

ABS e PLA Principais Propriedades

ABS – Como polímero pode tomar imensas forma e ser projetado de modo a ter diferentes propriedades. Geralmente é um plástico forte de média flexibilidade (Comparado com o PLA). No estado natural sem corantes apresenta uma cor bege. A flexibilidade do ABS faz com que seja útil a criar peças desmontáveis ou conectadas por meios de fixação. Outra característica relevante é que pode ser dissolvido com acetona, o que permite soldar peças em ABS com uma gota ou duas de acetona, ou pode ser usada para dar um tratamento de superfície a peça final. A sua dureza, flexibilidade, e mais alta resistência a temperatura, faz com que este plástico seja o preferido pelos engenheiros com utilizações mecânicas em mente.

PLA – Criado a partir de derivados de plantas incluindo, milho, batatas ou cana de açúcar, o PLA´é considerado um plástico mais amigo do ambiente quando comparado com os derivados de petróleo. Usado primariamente como recipiente para comida, pode ser reciclado por empresas especializadas, contudo não é biodegradável. No modo natural pode ser translucido ou ter vários graus de opacidade, é um plástico forte e mais rígido que o ABS, também parece ser mais complicado de maquinar ou lixar. Os objetos impressos em PLA tende a ter um acabamento mais brilhante do que com ABS. A resistência a temperatura é mais baixa, objetos impressos em PLA podem derreter quando deixados dentro de um carro ao sol.

Em sumário

Simplificado e pode de lado factores que podem influenciar o resultado final, podemos desenhar esta comparação.

abs_3d_printABS – A sua resistência facilidade de ser maquinado, a resistência a temperaturas mais altas fazem dele um dos plásticos preferidos para aplicações de engenharia. É unanime que o odor que deixa ao ser utilizado revela a sua origem de plástico derivado de petróleo. As dificuldades de adesão a plataforma bem como a alta contração térmica do material originam que seja mais difícil ser utilizado, requerendo impressoras 3d com plataforma aquecida no mínimo e de preferência com controlo de ambiente interno da camara de impressão, de modo a obter resultados satisfatórios.

 

 

PLA – Com o leque variado de cores e níveis de opacidades ou brilho variáveis é com certeza o plástico mais utilizado por todos os entusiastas da impressão 3D, que muitas da vezes procuram imprimir peças decorativas. Com um cheiro bastante mais agradável durante a impressão revela as origens deste material que deriva de casca de milho. A velocidade de impressão que se consegue normalmente é superior ao ABS, consegue cantos mais afiados nas impressões, já para não falar na menor contração térmica o que facilita na utilização deste material nas máquinas mais simples e baratas.

Impresão 3D – Basico

O ponto de partida para qualquer processo de impressão 3D, trata-se de um modelo 3D, ficheiro ou arquivo esse que guarda o desenho entre outras características do nosso trabalho, e que pode ser criado por uma variedade programas de designados de software CAD 3D, ou através de um scanner 3D. Este ficheiro é como outro documento qualquer mas em vez de conter texto ou uma foto das ultimas ferias contem o modelo 3D de um objecto.

Tendo este ficheiro passamos a fase seguinte o de produção em que é necessário cortar o modelo em camadas “slicer”, o que irá criar um ficheiro que é o arquivo para ser lido pela nossa impressora 3D. Se pretender recorrer a um serviço de impressão 3D, este passo não é da sua responsabilidade, é o operador que pega  no ficheiro do modelo 3D do cliente, o trabalha no slicer onde está configurada a maquina que irá fabricar o objecto de modo a obter código para a maquina inicar a produção.

O material é então processado pela impressora 3D é depois dividido em camada de acordo com o desenho. Como deve saber existem enumera tecnologias de impressão 3D, que processão os matérias de diferentes maneiras de modo a criar o objecto final. Plasticos, metais, cerâmicas, e areia, são agora os materiais mais utilizados

Está em investigação a impressão 3D com bio materiais e diferentes tipos de comida, mas nas maquina de inicio de gama no mercado o plástico é o material mais utilizado. Normalmente o PLA ou ABS mais estão a aparcer um crescente numero de alternativos como o Nylon.

Como Trabalha

Os diferentes tipos de impressoras 3D empregam diferentis tipos de tecnologia e diferentes tipos de materiais e é importante perceber as limitações basicas da impressão 3D quer em termo de materias quer em termos de aplicações. Não existe uma receita magica que resulta sempre.

Existem impressoras 3D que processão materiais em pó (nylon, plástico, cerâmica, metal), que utilizam uma fonte de luz e/ou calor de modo a sintetizar, fundir ou derreter o material  em camadas sobre camadas, com determinada forma. Outros utilizam resinas de polímeros e novamente com uma fonte de luz ou calor solidificam a resina em finíssimas camadas com determinadas forma.

Provavelmente o processo mais comum é o de deposição de material, e este é o processo empregue na maioria das impressora de entrada de gama. Neste processo o plástico é extrudido num filamento através de um bico extrusor de modo a ir formando varias camada com determinada forma.

Devido as peças poderem ser impressas diretamente é possível produzir objeto de geometria bastante complexa e pro vezes elementos incorporado que de outra maneira teria de ser produzidos em vários passos e posteriormente montados.

Outro ponto depreciativo importante é que nenhum processo de impressão 3D completamente automatizado. Isto é existem passos a efectuar além de ter um dado objecto no monitor do computador e ele aparecer feito na nossa secretaria, este são muitas vezes esquecidos, tirando objectos que sejam desenhados especificamente para serem impressos, a preparação de ficheiros em conversões, posicionamentos de impressão, suportes, etc, podem ser tarefas que consomem tempo e recurso especialmente em peças complicadas. Contudo continua a existir avanços neste campo em termos de software. Uma vez que a peça está concluída na impressão por vezes necessitam de algumas operações de acabamento. A remoção de suportes é um dos processos típicos que algumas peças implicam entre outras tais como lixar, pintar etc.

  1. Inicio deste guia
  2. Impressao 3D comparação com processos tradicionais
  3. Impressão 3D – Básico
  4. Impressão 3D – Começar
  5. Impressão 3D – Materiais
  6. Serviço de impressão 3D e como encomendar