FDM (Filamento) vs Impressoras de resina; Qual é melhor?

As impressoras FDM e Resina são os dois tipos mais comuns de impressoras 3D atualmente disponíveis no mercado para amadores e entusiastas da impressão 3D doméstica e, embora ambas sejam impressoras 3D, não poderiam ser mais diferentes uma da outra.

Saber qual comprar é algo que considero extremamente importante, pois você deseja obter a máquina certa para suas necessidades específicas, pois elas funcionam de maneira muito diferente.

Neste artigo, veremos o que é a impressão 3D, as diferenças entre as impressoras 3D FDM e resina, qual é a mais adequada para cada caso de uso, os custos associados a elas e muito mais!

A resposta curta é:as impressoras FDM usam um filamento de plástico como material de impressão que é derretido e depositado para criar o objeto camada por camada, enquanto as impressoras de resina usam uma resina líquida que é curada, geralmente camada por camada, por um ultravioleta luz que o endurece. As impressoras de resina têm uma qualidade de impressão muito maior do que as impressoras FDM, mas isso tem um custo mais alto, tanto em termos de preço de compra quanto de custo de operação da máquina.

O que é impressão 3D?

A impressão 3D consiste em um processo que começa com a digitalização de um objeto, que pode ser projetado com a ajuda de um software de desenho assistido por computador (CAD), que permite materializar esse modelo digital através do uso de uma impressora 3D, seja ela FDM, qualquer uma das impressoras de resina ou qualquer outro tipo de impressora.

Uma vez que o design é criado, você precisa cortá-lo usando um software Slicer, que é projetado para “fatiar” ou “cortar” o modelo horizontalmente em várias camadas e, em seguida, gera essas informações no formato g-code.

A impressora pode então usar essas informações para imprimir o modelo camada por camada, começando na parte inferior, imprimindo toda a camada e depois passando para a próxima e assim por diante.

Tecnologia FDM

Essa tecnologia, também conhecida como FFF (Fused Filament Fabrication), consiste em utilizar um filamento de polímero termoplástico que é empurrado através de um bico extremamente quente, aproximadamente 200 graus Celsius, que derrete e deposita o plástico em uma superfície plana, conhecida como uma cama, camada por camada.

Impressoras de resina – Fotopolimerização em cuba

As impressoras de resina funcionam de forma semelhante às impressoras FDM, no sentido de que imprimem camada por camada, mas todo o resto é bem diferente:o processo consiste em uma cuba cheia de resina fotopolimérica que polimeriza quando exposta à luz ultravioleta, solidificando e formando uma fina camada sólida.

O mecanismo contém um laser que emite luz, que é desviada por um espelho para dentro da cuba e desenha a camada a ser impressa em duas dimensões. Ele também possui uma plataforma que se moverá de baixo para cima onde o objeto será “anexado”, semelhante ao cordão de uma impressora FDM, só que de cabeça para baixo.

Esta tecnologia é conhecida como estereolitografia, ou SLA.

Existem outras tecnologias que utilizam o mesmo fenômeno de polimerização pela ação da luz ultravioleta, que são:Digital Light Processing, ou DLP, e MSLA (Masked Stereolithography).

O DLP baseia-se em projetar a imagem da peça em sua totalidade. Essa projeção é feita através de uma matriz de espelhos móveis que projetam toda a imagem na resina, tornando todo o processo mais rápido.

O MSLA, ou também conhecido como LED-LCD, é uma inovação da tecnologia DLP onde a matriz de espelhos é substituída por um dispositivo LCD, que tem a função de bloquear ou permitir a passagem de luz que solidificará a resina.

Diferenças entre impressoras de filamento e resina

Como você deve ter visto na breve descrição de ambas as tecnologias, elas funcionam de maneiras completamente diferentes e usam materiais diferentes também:FDM usa filamento que derrete e adere à camada anterior, formando gradualmente o modelo, enquanto SLA, DLP, etc. , use resina que é curada com luz ultravioleta.

Agora vamos ver as diferenças entre a qualidade de impressão, a durabilidade das peças que produzem, os custos de ter uma ou outra e muito mais.

Qualidade de impressão

O que se destaca de imediato quando se observam as estampas criadas pelas impressoras de resina é a qualidade e precisão na construção das peças.

Se nos referirmos às tecnologias descritas acima, podemos inferir que, no caso das impressoras FDM, as espessuras das camadas são maiores em relação às impressoras de resina e, portanto, não poderão produzir impressões com tanto detalhe , que é especialmente perceptível em miniaturas.

O produto final da impressora de resina tem um acabamento mais uniforme sem linhas de costura visíveis que são comuns na impressão FDM. A qualidade de impressão é uma das diferenças mais importantes entre as duas tecnologias, e as impressoras de resina produzem impressões com resolução muito maior.

Materiais e durabilidade da peça impressa

Um dos pontos fortes, até agora, da impressão FDM é a variedade de materiais disponíveis no mercado, pois você pode encontrar centenas de diferentes marcas de filamentos, tipos, cores e muito mais, mas com impressão em resina você fica muito mais limitado.

Além disso, e em relação ao material, a resistência geral dos modelos que saem de uma impressora de resina é bem menor, sem contar que a resina vai se degradando com o tempo quando exposta à luz UV, tornando a peça ainda mais fraca.

Por fim, ao imprimir protótipos, uma vez que as impressoras de resina não são tão capazes de imprimir modelos grandes quanto as impressoras 3D FDM, você pode se sentir bastante limitado e ter que dividir o modelo ou alterar completamente o design.

Volume de compilação

O volume da peça a ser impressa também é uma limitação, pois a impressora de resina possui dimensões menores e, portanto, menor volume de impressão.

Cabe esclarecer que estamos falando do mercado consumidor, ou seja, daquelas gráficas que estão ao alcance da maioria, e não daquelas voltadas para o mercado profissional.

Velocidade de impressão

A velocidade de impressão é maior com impressoras de resina porque a camada a ser solidificada é impressa de uma só vez, portanto, se imprimirmos vários modelos, as impressoras de resina sairão à frente das impressoras FDM em termos de velocidade.

Assim como nas impressoras FDM, se você precisar aumentar ainda mais a velocidade de impressão, poderá ajustar as configurações do slicer para aumentar a altura da camada, bem como ajustar outros parâmetros para concluir a impressão mais cedo. Lembre-se de que imprimir mais rápido geralmente significa menor qualidade de impressão.

Pós-processamento

No momento de finalizar a impressão, no caso do FDM, a peça geralmente está pronta e pronta para uso. Embora vale a pena notar que em algumas ocasiões é necessário remover algum material de suporte ou areia para chamá-lo de “acabado”.

Por outro lado, as impressoras de resina não são tão simples:a resina não processada deve ser removida em um banho de álcool isopropílico e a impressão deve ser curada em uma câmara de luz UV (ou você pode deixá-la ao sol). Por fim, na maioria das vezes, os suportes também precisarão ser removidos.

Manutenção

As impressoras de resina são mais compactas e possuem menos peças mecânicas para ajustar, ao contrário das impressoras FDM, que possuem elementos que sofrem desgaste com o uso.

Por exemplo, você pode se deparar com um cenário em que o bico fica entupido e você precisa desobstruí-lo, ou as correias podem precisar ser ajustadas ou substituídas, um pedaço de filamento pode cair em um dos ventiladores de refrigeração e atolar, etc.

Impressoras de resina com tecnologia DLP ou LED-LCD, a tela LCD pode ficar danificada e o filme FEP, que faz parte do tanque de resina, também pode precisar ser substituído de vez em quando.

No geral, as impressoras de resina são mais caras para manter porque as peças que precisam ser substituídas, embora não com tanta frequência quanto as peças de uma impressora FDM, são muito mais caras.

Facilidade de uso e segurança

As impressoras de resina são mais fáceis de usar porque não há necessidade de ajustar os diferentes parâmetros da própria impressora (nivelamento da mesa, tensão da correia, etc.), mas deve-se ter um cuidado especial porque a resina é líquida e muito tóxica, portanto, você deve seja extremamente cuidadoso ao manusear a resina e use o equipamento de proteção necessário.

As impressoras FDM, por outro lado, usam um filamento de plástico sólido, o que significa que não há perigo envolvido. No entanto, as impressoras FDM, especialmente as mais baratas, exigem manutenção consistente e você também pode precisar nivelar a mesa a cada 5 ou 10 impressões.

Tanto o polímero termoplástico quanto as resinas produzem gases que em alguns casos podem ser tóxicos, como é o caso do ABS, que exige trabalhar em áreas ventiladas.

Além disso, no caso das impressoras de resina e como acabei de mencionar, devem ser tomadas precauções, pois o material é líquido e relativamente tóxico, portanto, deve-se trabalhar com luvas para evitar reações na pele, usar óculos de proteção, etc.

Custo

Vou dividir o custo em três componentes:

• Custo de aquisição.
• Custo do material.
• Custo de manutenção.

A adoção da tecnologia está reduzindo seu custo à medida que se torna mais amplamente disponível devido ao crescimento da oferta. A FDM está liderando o caminho nesse sentido e claramente o custo de aquisição é menor, embora as impressoras de resina para uso doméstico possam ser compradas por US$ 250-300 e só ficarão mais baratas com o tempo.

O filamento também é relativamente acessível em cerca de US $ 20 por carretel de 1 kg.

Por um lado, as impressoras de resina precisam de álcool isopropílico, além do fotopolímero, para a cura final e acabamentos e, como mencionei anteriormente, a resina é muito mais cara que o filamento, cerca de 5x mais, e você precisa adicionar o isopropílico álcool à mistura também, então agora o preço de funcionamento da impressora é ainda maior.

Por fim, o custo de manutenção é maior para impressoras de resina, pois as peças que precisam ser substituídas são muito mais caras do que as de uma impressora FDM, como a folha FEP, que geralmente deve ser substituída a cada 20 a 30 impressões ou quando Sinais de desgaste.

As impressoras FDM, por outro lado, não necessitam realmente de manutenção preventiva, mas porque possuem muitas peças mecânicas e muitas vezes sofrem danos que exigem um investimento significativo de tempo.

Qual ​​tecnologia escolher?

Escolher qual impressora usar não é tão simples, mas se você valoriza a qualidade de impressão acima de tudo, eu recomendaria uma impressora de resina, mas vamos pensar nisso por um segundo:

Em primeiro lugar, precisamos ser capazes de identificar claramente o problema que temos que resolver e, em segundo lugar, precisamos conhecer nossas necessidades funcionais ou não funcionais.

Segue um exemplo prático:

Suponha que queremos desenvolver dispositivos eletrônicos funcionais em pequena escala, exigindo algum tipo de recipiente para abrigar o circuito e, ao mesmo tempo, algum mecanismo funcional adicional.

Sugiro montar uma lista de critérios onde possamos ponderar a importância das características que queremos que nosso modelo tenha e dar a cada uma delas um valor para determinar melhor qual impressora obter dependendo dos resultados:

Critérios	Valor
Velocidade de impressão	5
Precisão	2
Qualidade de impressão (resolução)	3
Tamanho	5
Custo	1

Este é apenas um ponto de partida que permite pensar de forma mais objetiva sobre os prós e contras das diferentes tecnologias e que permite chegar a uma conclusão mais razoável.

Pelo menos por enquanto, as impressoras de resina oferecem um nível de detalhes muito mais alto quando comparadas às impressoras FDM e podem até imprimir lotes muito mais rapidamente. Porém, tudo isso tem um custo maior, ter que lidar com resina líquida, comprar e usar equipamentos de proteção, usar IPA, etc.

Conclusão

Ambas as tecnologias têm seus prós e contras, bem como algumas características distintivas. Agora, e se as impressoras de resina ficarem mais baratas, oferecerem maior volume de impressão e variedade de materiais? Bem, acho que isso acontecerá nos próximos anos e as impressoras de resina ganharão lentamente uma fatia maior do mercado.

Sem entrar em uma análise exaustiva da evolução da tecnologia de fotopolimerização em uma cuba, é claro que essas impressoras chegaram lenta mas seguramente ao mercado e também se tornaram cada vez mais baratas, e acho que o futuro da resina impressão parece bastante brilhante.

Atualmente, no mercado profissional, existem impressoras como a Form 3L que resolvem parte das limitações apresentadas neste artigo, mas estas não se refletem nos modelos de menor custo ou para uso doméstico, pois são impressoras mais caras projetadas para operações maiores .

Agora, embora o futuro das impressoras de resina pareça muito bom, eu realmente acho que, pelo menos para a maioria das pessoas interessadas em impressão 3D, as impressoras FDM são melhores, pois não exigem os mesmos cuidados para funcionar como impressoras de resina, pois a resina é tóxica e você tem que ter muito cuidado ao usá-lo.