Impressão 3D com cama de calor:temperatura ideal para PLA e ABS

Se você já leu alguns posts relacionados à impressão 3D e se interessou um pouco pelos detalhes do processo, com certeza já sabe da existência de camas aquecidas. Este componente aquece a superfície de uma placa de construção de impressoras 3D, o que tem muitas vantagens. Você também pode saber que pode alterar a temperatura da cama aquecida e que diferentes filamentos exigem configurações diferentes.

Então, qual é a temperatura ideal de uma cama aquecida para impressão com PLA e ABS?

A temperatura ideal do leito para impressão é de 60°C para PLA e 100°C a 110°C para ABS, pois essas configurações melhoram muito a adesão da primeira camada, o que, por sua vez, leva a uma maior taxa de sucesso de uma impressora 3D. No caso do ABS, é necessária uma cama aquecida para preservar a temperatura do objeto durante a impressão, pois ele pode encolher até 8%.

Temperaturas mais baixas reduzem os benefícios da cama aquecida, enquanto as mais altas levam a outros problemas comuns, como “pé de elefante “.

Por que e quando uma cama aquecida é importante

As impressoras 3D são (quase) tudo sobre temperatura:para começar, você precisará de temperatura para derreter o filamento que formará o objeto. A parte específica responsável por isso é chamada de hot-end e é um dos componentes da extrusora.

Uma boa configuração de temperatura pode ser a diferença entre o seu melhor objeto impresso em 3D e um acidente de trem. Discutiremos a importância das configurações de temperatura da extremidade quente em outra ocasião.

Então, vamos para outro componente de impressão 3D onde a temperatura também é essencial:a cama aquecida!

Seu objeto será impresso em uma superfície plana chamada “cama”, colocando camadas de plástico quente uma a uma, cada uma em cima da anterior. Devido às diferentes respostas dos materiais às mudanças de temperatura, baixa aderência à superfície e/ou encolhimento durante o resfriamento, esse processo muitas vezes pode falhar, soltando o objeto da superfície e arruinando sua impressão.

Você pode notar que isso é, por falta de uma palavra melhor, abaixo do ideal! Para evitar que isso aconteça, um componente de aquecimento pode ser instalado embaixo da cama. Se você tiver sorte, sua impressora já pode tê-lo!

Este mecanismo de aquecimento melhora a adesão da primeira camada e reduz a retração do termoplástico devido à sua reação normal ao resfriamento.

Para simplificar, vamos chamar esse componente misterioso de “cama aquecida” a partir de agora. Agora que você não apenas sabe o nome do componente, mas também o instalou em sua impressora, provavelmente deve saber qual é a temperatura ideal para cada tipo de filamento.

Vamos falar primeiro do PLA, já que hoje em dia é o termoplástico mais comum, popular e fácil de usar. Se você é iniciante, realmente deveria começar por aqui, aprendendo o básico da impressão 3D, pois desperdiça materiais mais baratos durante seus testes.

O PLA é um ótimo material para qualquer peça que não precise atender a requisitos específicos. Um objeto impresso em PLA pode suportar até 60ºC antes de ficar mole (também conhecido como “temperatura de transição vítrea “), por isso é usado principalmente para imprimir objetos decorativos, miniaturas de quadrinhos, lâmpadas de LED, estojos eletrônicos e suportes de uso geral.

Pode ser lixado e pintado com tinta acrílica comum ou sintética. E acima de tudo isso, o PLA é de longe o material de impressão 3D mais fácil de trabalhar e imprimir. Com um pouco de pesquisa e alguma prática, você pode dominar esse plástico e imprimir alguns objetos realmente decentes.

Temperatura ideal do leito para PLA

Como mencionei antes, algumas impressoras 3D não possuem cama aquecida. Isso não significa que sejam inúteis, mas sim que existem materiais que podem ser usados ​​sem aquecer a superfície de impressão.

O PLA é um desses materiais, pois não encolhe muito ao esfriar. No entanto, a impressão em uma superfície fria também pode levar a outros problemas que o processo de aquecimento costuma resolver.

Por exemplo, o nivelamento adequado da cama é mais importante ao usar uma cama fria. Se uma borda afiada do seu objeto não estiver firmemente aderida à cama, mais cedo ou mais tarde ela começará a deformar e poderá desprender toda a impressão. O bocal passa várias vezes sobre essa borda e acelera esse problema.

Ok, agora vamos supor que você tenha uma cama de aquecimento corretamente nivelada, firme e estável. Não posso dizer um número mágico que funcione com todas as marcas de filamentos PLA, mas você obterá os melhores resultados ajustando a temperatura da cama em torno de 60ºC.

Algumas marcas podem exigir mais ou menos temperatura, mas ir além de 70ºC provavelmente levará a outro problema conhecido como “pé de elefante ”. Quando a temperatura do leito está muito alta, as primeiras camadas começam a derreter e o peso da peça as empurra para baixo. O objeto final será mais grosso em sua base e mais baixo do que deveria. Se você detectar isso, defina uma temperatura de cama mais baixa.

Por outro lado, evite definir a temperatura do leito abaixo de 50ºC, pois isso não melhorará a adesão ao leito de maneira notável.

As impressoras 3D maiores têm uma superfície de impressão maior que troca constantemente calor com o ar da sala. Isso esfriará a cama, portanto, você provavelmente deve aumentar esse valor ao usar impressoras grandes.

Fatores externos que podem afetar a qualidade de impressão

A maioria das impressoras 3D são do tipo cartesiano e geralmente são vendidas sem gabinete. A Prusa I3, Ender 3 ou CR-10 são exemplos populares desse tipo de impressora. Não ter invólucro deixa o processo de impressão aberto a efeitos externos.

Portanto, na hora de configurar seu espaço de trabalho, preste atenção especial à localização da sua impressora 3D. Ele não deve estar apenas distante de portas ou janelas, mas você também deve evitar colocá-lo no meio do fluxo de ar entre as aberturas do seu quarto. Quando você abre uma janela ou uma porta, uma brisa pode se formar e tirar o calor da mesa de impressão, reduzindo subitamente a adesão da camada e/ou da mesa.

Um dos inimigos mais mortais da sua impressora é o sistema AC. Se você não puder evitar ter os dois na mesma sala, coloque sua impressora longe do vento frio do AC ou diretamente abaixo dele. Se você ainda estiver enfrentando problemas de adesão de camada, experimente imprimir alguns objetos com o AC desligado para verificar se isso afeta sua taxa de sucesso.

Outro fator a considerar é a umidade:um filamento úmido fica quebradiço e pode ficar propenso a falhas ou até mesmo inútil. Não é recomendado deixar seus carretéis em contato com o ar em seu quarto, especialmente em climas úmidos. Eu sempre tento manter meus carretéis dentro de uma caixa grande de plástico, com alguns sacos de sílica gel para manter o plástico seco.

É necessário um gabinete de impressão 3D para PLA?

A resposta curta é NÃO, mas vamos nos aprofundar um pouco mais!.

É verdade que a solução definitiva para eliminar efeitos externos indesejados é fechar a impressora.

Entre as muitas vantagens de usar um gabinete, descobrimos que ele mantém a temperatura de trabalho durante toda a impressão, mantendo a maior parte do calor no interior. Isso reduz as mudanças repentinas de temperatura durante toda a impressão e mantém as condições de impressão muito estáveis ​​e previsíveis.

Algumas impressoras 3D já possuem um gabinete, mas você também pode comprar um gabinete padrão que se encaixe na maioria das máquinas mais vendidas. Eles são muito acessíveis e podem ser removidos caso não queira usá-los*.

Outra opção é construir seu próprio gabinete. Basicamente, qualquer caixa pode ser usada para esse fim! Apenas certifique-se de que a temperatura dentro do seu gabinete não suba muito, pois pode iniciar um incêndio.

Embora já tenha visto caixas de papelão sendo reformadas para esse fim, certamente não posso recomendá-las por motivos óbvios. Caso a razão não seja tão óbvia quanto eu penso, aqui vai:cercar uma máquina de aquecimento com um objeto muito inflamável é um claro risco de incêndio!

Pode ser necessária proteção adicional contra incêndio para o seu quarto quando você economiza dinheiro usando materiais baratos. Independentemente desse fato, é sempre uma boa ideia ter um extintor de incêndio por perto e pronto para ser usado.

Existem algumas ótimas idéias de bricolage em www.instructables.com! Dê uma olhada neles e navegue um pouco antes de gastar seu dinheiro suado em um gabinete padrão.

De qualquer forma, o uso de um gabinete ao imprimir PLA não é necessário se você colocar sua impressora em um ambiente seco e quente.

Este termoplástico não encolhe muito ao esfriar, principalmente ao usar uma cama aquecida, então você não terá problemas sérios se nivelar corretamente sua cama.

Eu não recomendo que você gaste dinheiro em um gabinete, a menos que você more em áreas muito frias e nenhuma outra solução possa ser aplicada. A maioria das pessoas hoje em dia usa o PLA como seu único material de impressão, para que possam resolver a maioria dos problemas de impressão calibrando adequadamente suas máquinas e obtendo as configurações corretas de temperatura.

Se você deseja aprender mais sobre diferentes materiais e expandir seus horizontes, um próximo passo lógico é usar o ABS, um plástico mais exigente.

Temperatura ideal da cama para ABS

O ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) era o principal material de impressão 3D antes da introdução do PLA. Ele tem algumas propriedades realmente ótimas que o PLA não possui, o que torna esse termoplástico uma escolha popular para muitos fabricantes.

Ao contrário do PLA, o ABS pode encolher até 8% quando resfriado. Isso torna quase impossível imprimir sem uma cama aquecida e um gabinete. Preservar a temperatura do objeto durante a impressão é uma necessidade! Como regra geral, defina a temperatura da cama para 100°C.

Como observação lateral, ao contrário da impressão com PLA, você deve desligar os ventiladores de refrigeração ao imprimir com ABS.

Por que você deve imprimir com ABS em vez de PLA?

Tendo declarado as dificuldades de imprimir com ABS, pode parecer óbvio que você deve evitar o ABS e sempre optar pelo PLA. Vou tentar ser justo e dar algumas razões pelas quais o ABS ainda é uma escolha popular até hoje.

O preço de um carretel de ABS é quase sempre mais barato que um carretel de PLA. Também é um termoplástico resistente que mantém sua tenacidade mesmo em baixas temperaturas.

O ABS pode suportar temperaturas mais altas antes de perder sua forma (temperatura de transição vítrea ) e tem uma maior resistência ao impacto, tornando-se a escolha certa para mecanismos de impressão, peças expostas à luz solar direta ou objetos que estarão dentro de um carro. Objetos ao ar livre também são geralmente feitos de ABS em vez de PLA.

Ele também oferece técnicas de pós-processamento únicas e práticas que você não pode aplicar em impressões PLA. A acetona pode ser usada para suavizar a superfície de um objeto ABS. Além disso, você pode lixar e pintar o ABS da mesma forma que faria com o PLA.

Configurações para impressão com ABS

De acordo com minha experiência, obtenho os melhores resultados usando as configurações listadas abaixo. Tenha em mente que você provavelmente terá que alterá-los um pouco dependendo da sua marca de filamento e impressora 3D.

• Temperatura da extrusora:de 230 a 245ºC, dependendo da cor e/ou marca do filamento.
• Velocidade:40/50 mm/s.
• Retração:mesmas configurações do PLA (6,5 mm).
• Ventilador de resfriamento DESLIGADO durante toda a impressão.
• Temperatura do leito:100ºC.
• Aba de 3 mm ao redor do objeto.
• Use uma jangada se os objetos forem muito pontiagudos ou pequenos.

Você deve usar uma impressora fechada ou construir um gabinete para imprimir com ABS?

Muitas pessoas (especialmente fabricantes da velha guarda) dirão que você não precisa de um gabinete e que eles imprimem com ABS há anos com um clone de Prusa Mendel e nunca obtiveram uma falha devido a empenamento. Na minha opinião, algumas coisas foram criadas para facilitar nossa experiência de impressão.

Você pode se tornar a melhor impressora ABS dominando todas as configurações, mas isso requer muito tempo, esforço e desperdício de material. Ou você pode simplesmente comprar uma impressora anexada (ou anexar sua máquina) e obter os mesmos resultados apenas ajustando alguns detalhes.

A maneira como eu formulei o parágrafo acima mostra claramente uma tendência a ter um recinto, e por uma boa razão:por que você se exporia a dificuldades desnecessárias? Sua impressora deve ser um fim para seus meios e não o contrário!

Portanto, se você deseja imprimir usando ABS, faça um favor a si mesmo e coloque sua impressora. Nenhuma brisa, porta, corrente de ar ou CA será forte o suficiente para afetar sua impressão.

Os invólucros mantêm todo o calor no interior, mantendo a temperatura de trabalho em todo o objeto. Ao minimizar a perda de calor, uma impressora fechada também precisará de menos energia elétrica para atingir a temperatura de trabalho que você definiu. O ABS precisa de condições mais estáveis ​​que o PLA, então vale a pena comprar/fazer um gabinete.

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