10 opções resistentes à água para suas peças impressas em 3D:materiais e pós-processamento

A resistência à água é essencial para peças que serão expostas à chuva e outras condições climáticas úmidas, incluindo contato constante com água, como garrafas de água. Para as tecnologias de impressão 3D, existem vários fatores a serem considerados para obter peças resistentes à água:o material, o processo de impressão 3D e as opções de pós-processamento.

Materiais resistentes à água para impressão 3D

A maioria dos materiais de impressão 3D, como o PLA, pode se degradar quando exposto à água por longos períodos, enquanto os metais geralmente desenvolvem ferrugem devido à oxidação pela água. Materiais com boa resistência à água são classificados como IP 67 e/ou IP 68 de acordo com o Código de Proteção de Ingresso.

Os materiais de impressão 3D listados abaixo podem ser usados ​​para fazer modelos 3D resistentes à água sem muitos tratamentos de superfície.

Polipropileno (PP)

Este material é popular entre garrafas e recipientes de embalagens de alimentos. É leve e repele a água (hidrofóbica) ao contrário de outros materiais que absorvem água ao longo do tempo.

O polipropileno é muito flexível e tem boa adesão intercamada com pequenos espaços entre as camadas durante a impressão. Além de ser resistente à água, também é resistente a produtos químicos agressivos como ácidos e solventes orgânicos. Tem boa resistência ao calor também.

Tecnologias de impressão 3D adequadas: MJF &SLS

Nylon PA 12

Este material tem boa elasticidade e alta resistência ao impacto. Sua resistência a produtos químicos, álcoois, combustíveis, óleos e detergentes são excelentes. Tem boa estabilidade às intempéries e à luz ultravioleta. O PA12 oferece algumas propriedades de estanqueidade e uma boa relação preço-qualidade em geral. No entanto, não é adequado para contato prolongado com a água e necessita de alguns tratamentos de superfície específicos, como revestimento epóxi, para garantir melhor resistência à água.

Tecnologias de impressão 3D adequadas: SLS e FDM

ABS

Este material é excelente para impressão resistente à água. O ABS é um material resistente e resistente ao alto impacto e tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 105°C. É altamente resistente a ácidos aquosos, fósforo e clorídrico. No entanto, pode ser danificado pela luz solar. É comumente usado em linhas de sprinklers e tubos de drenagem.

Tecnologia de impressão 3D adequada: FDM

Policarbonato

O policarbonato é um material transparente com boa resistência ao impacto. É um material ideal para mamadeiras, garrafas de água recarregáveis.

O policarbonato é um material resistente e amorfo com alta resistência ao impacto, estabilidade e boas propriedades elétricas. Tem uma faixa de temperatura de uso mais ampla com uma temperatura de deflexão de calor de 140°C.

Tecnologia de impressão 3D adequada: FDM

PETG

PETG tem resistência química significativa, durabilidade e boa formabilidade. Possui forte barreira à água e umidade, boa resistência ao impacto e é ligeiramente flexível. Este material tem baixas temperaturas de formação tornando-o popular em aplicações de consumo.

PETG é comumente usado para recipientes de alimentos e garrafas para bebidas líquidas.

Tecnologia de impressão 3D adequada: FDM

ASA (acrilato de estireno de acrilonitrila)

Este é um termoplástico amorfo com melhor resistência às intempéries. É amplamente utilizado na prototipagem em impressão 3D devido à sua resistência aos raios UV e excelentes propriedades mecânicas. ASA tem boa resistência a produtos químicos e calor, com uma temperatura de transição vítrea de 108 graus.

Tecnologia de impressão 3D adequada: FDM

Aço inoxidável 316L / 1,4404

A porcentagem relativamente insignificante de cromo no aço inoxidável o torna resistente à água. É bastante resistente à oxidação (ferrugem). No entanto, pode ser danificado pela água à base de cloro. É normalmente usado em processamento de alimentos e equipamentos de laboratório, trocadores de calor, porcas e parafusos.

Tecnologia de impressão 3D adequada: DMLS

Comparação de custos de produção de peças usando materiais resistentes à água

Vamos fazer uma comparação de custos da produção de peças usando diferentes materiais de impressão 3D resistentes à água do Instant Quote Engine da Xometry:

Material	Tecnologia de impressão 3D	Custo por unidade	Custo unitário por 10 peças	Custo unitário por 100 peças
Polipropileno	MJF	€ 51,00	€ 11,72	€ 8,89
Polipropileno	SLS	€ 51,00	€ 31,57	€ 30,69
Nylon PA 12	SLS	€ 20,96	€ 15,03	€ 12,73
Nylon PA 12	FDM	€ 18,70	€ 10,35	€ 5,63
ABS	FDM	€ 9,13	€ 6,34	€ 2,57
Policarbonato	FDM	€ 34,45	€ 25,89	€ 25,03
PETG	FDM	€ 10,84	€ 4,28	€ 3,32
ASA	FDM	€ 18,75	€ 6,60	€ 3,99
Aço inoxidável 316L / 1,4404	DMLS	€ 387,12	€ 294,83	Preço sob demanda

Tecnologias de impressão 3D resistentes à água

Modelagem por deposição fundida (FDM), estereolitografia (SLA) e sinterização seletiva a laser (SLS) são as melhores tecnologias de impressão 3D quando se trata de produção de peças resistentes à água. As seguintes técnicas podem ser aplicadas principalmente durante o processo de impressão FDM para obter melhores propriedades de resistência à água para as peças impressas.

Espessura da parede

A impressão com uma espessura de camada de 0,15 mm proporciona uma boa qualidade de impressão e peças resistentes à água. Aumentar a espessura da parede é uma forma de reduzir a porosidade à água. A espessura da parede pode ser aumentada usando uma altura de camada baixa, preenchimento sólido e alta temperatura.

Aumentar conchas

Como regra geral, quanto mais perímetros adicionados, maiores as chances de produzir uma peça resistente à água. De fato, a combinação de 4 a 6 perímetros com uma espessura de parede de cerca de 3 mm funciona bem para peças estanques. No entanto, materiais diferentes têm limites de perímetro diferentes, daí a importância de considerar o limite de perímetro para o material escolhido.

Temperatura de impressão mais alta

Temperaturas mais altas podem proporcionar uma melhor adesão de camada entre cada camada. Esta ligação melhorada reduz as lacunas entre as camadas que podem causar vazamento de água.

Opções de pós-processamento para obter peças resistentes à água

Os processos de pós-produção são maneiras seguras de garantir que suas peças tenham a resistência à água necessária para o serviço.

Suavização de vapor

Este processo envolve a mistura de camadas, remoção de lacunas de camada e o aperto da vedação ao redor da peça. Isso é realizado principalmente pela aplicação de um solvente a uma impressão solúvel. É digno de nota que os solventes químicos são um tanto peculiares aos materiais.

Este tratamento de superfície está disponível para as tecnologias MJF e SLS.

Revestimento Epóxi

Antes da aplicação do epóxi, é fundamental lixar e polir a superfície da peça 3D para deixá-la o mais lisa possível. Isso garantirá que ele esteja devidamente preparado para a aplicação do epóxi. Os epóxis bicomponentes são o acabamento ideal para obter peças 3D resistentes à água. A fluidez é apenas o suficiente para absorver as rachaduras, vazios ou lacunas na impressão 3D. O epóxi então endurece para produzir uma camada rígida que é à prova d'água.

Conclusão

A Xometry Europe oferece não apenas os materiais e processos de impressão 3D, mas também as operações de pós-processamento necessárias para produzir peças resistentes à água de alta qualidade e funcionais. Acesse nosso Instant Quoting Engine para explorar nossos diversos materiais, tecnologias e opções de acabamento e fazer upload do seu modelo 3D.