O PLA exige o uso de uma cama aquecida?

Você acabou de começar com a impressão 3D e comprou PLA, pois é o filamento mais fácil de imprimir. Aí você percebe que a cama de impressão da sua impressora 3D pode ser aquecida e pensa consigo mesmo “ah, devo usar uma cama aquecida com PLA ou não?”.

Então, é isso que vou responder hoje, mas não é uma resposta estritamente “sim” ou “não”, porque dependerá de alguns fatores.

Então, sem mais delongas, vamos começar.

O PLA precisa de uma cama aquecida?

O PLA é impresso a uma temperatura razoavelmente baixa, o que significa que o risco de deformação é baixo. Embora você possa imprimir sem uma cama aquecida na maioria dos casos, aumentar a temperatura da mesa resulta em uma melhor adesão da primeira camada, e isso se traduz em uma melhor qualidade de impressão e menos deformação geral.

Uma das principais razões para usar uma cama aquecida é lidar com uma má adesão da primeira camada que pode levar a impressões completamente descoladas da superfície de construção, bem como empenamento, o que ocorre mais comumente ao imprimir com ABS e não tanto com PLA , mas uma cama aquecida pode reduzir ainda mais as chances de empenamento.

O que é deformação?

A deformação ocorre porque as diferenças de temperatura entre as camadas de plástico extrudado são muito grandes, o que, por sua vez, cria tensão dentro do modelo e, quando chega a ser demais, as camadas inferiores começam a se arrastar ou levantar. Como consequência, os cantos do modelo se dobram para cima, o que é comumente chamado de deformação.

No entanto, a deformação não é um problema tanto com o PLA quanto com o ABS, mas ainda aumenta a consistência geral da impressão e ajuda na adesão ao leito.

Embora o PLA possa ser impresso sem um leito aquecido, ele melhora a adesão ao leito e evita que o objeto se mova e estrague a impressão.

As camas aquecidas evitam que as impressões deformem, mantendo o plástico aquecido durante o processo de impressão, mantendo o material próximo à sua temperatura de transição vítrea ou ligeiramente abaixo dela (mesmo que você obtenha a adesão mais forte da cama indo um pouco acima dela, mas mais sobre isso em um segundo) que no caso do PLA é de 60-65°C, portanto, aquecer a cama a cerca de 55-60°C deve obter ótimos resultados.

Fazer isso lhe dará as melhores chances de sucesso. No entanto, como mencionei anteriormente, o PLA também pode ser impresso sem uma cama aquecida e, na maioria dos casos, sem problemas.

Vantagens de usar uma cama aquecida

Existem inúmeras vantagens em usar uma cama aquecida durante a impressão 3D, especialmente com materiais como ABS, e mesmo que não seja estritamente necessário ao imprimir com PLA, existem algumas vantagens definitivas em usar uma cama aquecida, então aqui estão elas:

Melhora a adesão da primeira camada à placa de construção

De acordo com este estudo científico que mediu as diferenças na adesão do leito com um leito aquecido e não aquecido, com PLA impresso em ambos os materiais do leito (vidro e folha PI) até uma temperatura do leito de 60°C, um aumento constante na força de adesão é observada, o que pode ser atribuído a uma maior mobilidade da cadeia do filamento depositado com temperaturas mais altas.

Um fato interessante é que a adesão aumentou ainda mais ao passar de 60°C para 70°C. No entanto, 70°C parece ser o limite, pois ultrapassar essa temperatura diminuirá rapidamente a adesão ao leito em cerca de 50% a 60%.

Além disso, o comportamento de adesão do ABS impresso no filme de vidro ou PI exibe uma tendência semelhante à do PLA. As forças de adesão aumentam com o aumento da temperatura de forma não linear com um máximo ligeiramente acima da Temperatura de Transição Vítrea (ligeiramente acima de 105 °C).

Essencialmente, uma base aquecida melhorará a adesão da base e, se você quiser que o bastão de impressão seja o melhor possível, aqueça a base um pouco acima da temperatura de transição vítrea.

Ajuda a evitar deformações

Como mencionei anteriormente, a deformação acontece porque as diferenças de temperatura entre as camadas de plástico extrudado são muito grandes, o que, por sua vez, cria tensão dentro do modelo e, quando chega a ser demais, as camadas inferiores começam a se arrastar ou levantar. Como consequência, os cantos do modelo se dobram para cima.

Aquecer o leito significa que o material depositado não será capaz de resfriar, pelo menos não as primeiras camadas, o que, como acabamos de ver, aumentará drasticamente a adesão, mas também como o plástico encolhe à medida que esfria, esse encolhimento criará tensão à medida que o processo de impressão avança e pode acabar empenando (enrolando e separando da cama).

Essencialmente, um leito aquecido não apenas ajudará na adesão do leito, mas também impedirá que ocorra o encolhimento do material, o que, por sua vez, eliminará, ou pelo menos diminuirá, o risco de empenamento.

Vale a pena notar que isso tende a acontecer principalmente com materiais que exigem calor extremamente alto para imprimir, como ABS, e isso não é grande coisa com PLA, em geral.

Mas se suas impressões de PLA estiverem saindo da cama ou sofrerem deformação, considere aquecer a cama.

Como resolver problemas de distorção?

Existem algumas maneiras de lidar com a distorção, uma das quais já mencionei anteriormente;

1. Nivele sua base de impressão e ajuste a altura do bico :A primeira camada é a mais importante de todas e determinará a qualidade da impressão no futuro. O nivelamento adequado do leito e da altura do bico garantirá uma boa adesão da primeira camada.
2. Aumente a temperatura da cama: Como acabei de mencionar, aquecer a cama até a temperatura de transição vítrea do filamento que você está usando melhorará drasticamente a adesão.
3. Use produtos externos para melhorar a adesão: Bastões de cola, sprays de cabelo, fita Kapton, folhas PEI, fita adesiva, etc. podem ajudar a melhorar a adesão da camada. Mais sobre isso daqui a pouco.
4. Imprima usando um Brim ou Raft:Brims são usados ​​para segurar as bordas da sua peça, o que pode evitar deformações e ajudar na adesão ao leito. As balsas (usadas principalmente com ABS) ajudam na deformação e na adesão ao leito, além de estabilizar modelos com pequenas pegadas.

Desvantagens de usar uma cama aquecida

A impressão com uma cama aquecida deve ser livre de problemas se a temperatura estiver definida para a faixa recomendada de 50 a 60°C para PLA, ou como mencionado no Estudo I vinculado anteriormente, se você deseja a melhor adesão possível, defina a cama temperatura até 70°C.

No entanto, isso não é tão simples quanto parece, pois aumentar muito a temperatura da cama pode causar outro problema comumente conhecido como “pé de elefante”, que é um abaulamento visível da primeira camada.

O pé de elefante pode acontecer por alguns motivos, como definir a temperatura da cama muito alta, imprimir sem jangada, ou ao imprimir objetos grandes, pois o peso da impressão empurrará essa primeira camada para baixo e a fará “protuberar” para fora.

Quais são as soluções para o pé de elefante?

1. Nivele sua mesa de impressão e ajuste a altura do bico:Este é o primeiro e mais importante passo de todos, pois a primeira camada pode ser esmagada contra a cama porque o bico está muito próximo a ela.
2. Abaixe a temperatura do leito :Quanto maior a temperatura da cama, maiores as chances de ocorrer o pé de elefante. Abaixe a temperatura da cama em 5°C de cada vez e verifique como a impressão fica. Se você baixar demais a temperatura e o problema persistir, a causa pode ser outra.
3. Imprimir com uma balsa :imprimir uma jangada significa que a jangada será a que sofrerá com o problema, mas isso manterá seu modelo 3D intacto.
4. Altere seu modelo :altere o modelo colocando um pequeno chanfro de 45° na parte inferior da impressão, que compensará o abaulamento.

Temperatura perfeita do leito aquecido para PLA

O PLA geralmente não precisa ser impresso usando uma cama aquecida, mas se você não conseguir grudar corretamente na cama ou se ele tender a deformar, tente definir a temperatura da cama o mais próximo possível da temperatura de transição vítrea de PLA (60°C).

Essencialmente, você vai querer aquecer a cama até cerca de 60 ° C ou menos, pois deseja aumentar a adesão sem arriscar o pé de elefante.

Se, por algum motivo, a impressão não grudar ou deformar, você pode tentar aumentar a temperatura da cama para mais perto de 70°C, que é a temperatura na qual o PLA adere melhor à cama (de acordo com o estudo que vinculei) .

Qual ​​é a temperatura de transição vítrea?

Em química, a temperatura de transição vítrea (Tg) é a temperatura na qual um material sofre uma transição de um estado rígido e cristalino para um estado amorfo vítreo. Em outras palavras, é a temperatura na qual um sólido muda suas propriedades físicas de duro para emborrachado, ou maleável, sem ser derretido.

A temperatura de transição vítrea do PLA é de 60-65°C, o que significa que, quando atingir essas temperaturas, passará de um estado sólido para um estado mais “emborrachado”.

Vale a pena notar que a temperatura de transição vítrea e a temperatura de fusão são duas coisas completamente diferentes, pois a temperatura de fusão é quando o plástico passa de sólido para líquido, enquanto a temperatura de transição vítrea é quando o plástico se torna emborrachado e maleável.

Como aumentar ainda mais a adesão ao leito com PLA

Supondo que você já tentou aquecer a cama, usando um Raft e um Brim para aumentar ainda mais a adesão da cama e evitar deformações, mas nada parece ter funcionado, você pode recorrer a outros materiais que devem ajudar.

1. Cola em bastão: Glue Stick é extremamente fácil de usar; Basta aplicá-lo na superfície de impressão e pronto! Você está pronto para imprimir!
2. Laca: O spray de cabelo tende a grudar melhor em uma cama já aquecida, portanto, antes de aplicá-lo, certifique-se de aquecer a cama primeiro e depois simplesmente borrife-o em cima da superfície de construção.
3. Planilhas PEI: O PEI é laminado e pode ser facilmente colocado em qualquer superfície de impressão, e o melhor é que é fácil de encontrar e também super acessível. Alguns deles incluem adesivos de dupla face, o que torna a instalação bastante rápida, simplesmente aderindo à superfície de construção.
4. Fita Kapton: A fita Kapton resiste a temperaturas extremamente altas e é frequentemente usada em eletrônicos para proteger componentes ao soldar ou descascar peças, o que a torna ideal para impressão 3D, pois não será danificada ao aquecer a cama.
5. Fita adesiva :A fita adesiva também pode funcionar muito bem, mas você precisará ter cuidado ao instalá-la, pois não quer que haja irregularidades entre as tiras de fita nem espaços descobertos, caso contrário a impressão não ficará tão bem.

Conclusão

Acho que deixei claro que você não precisa uma cama aquecida ao imprimir com PLA, mas os benefícios estão lá.

Experimente você mesmo, imprima sem aquecer a cama e veja como o objeto adere à cama. Em seguida, aqueça a cama o mais próximo possível da temperatura de transição vítrea do filamento, no caso do PLA é 60-65°C, e veja se há alguma diferença perceptível.

Espero que esta informação tenha sido útil!

Tenha um ótimo dia!

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