Impressão 3D de peças claras ou translúcidas:o que você precisa saber

A transparência, determinada pela quantidade de luz que passa por um objeto, geralmente é uma propriedade desejável em peças impressas em 3D. A transparência é essencial para muitos bens de consumo, como embalagens de cosméticos e produtos de cozinha, enquanto guias cirúrgicos e modelos médicos claros ajudam os profissionais de saúde a realizar seu trabalho com segurança e eficácia.

Aqui está o que você precisa saber sobre impressão 3D clara, incluindo dicas para maximizar a clareza, quais materiais translúcidos usar e tecnologias comuns de impressão 3D.

Considerações importantes para maximizar a transparência

Para obter transparência em uma peça impressa em 3D, você deve seguir as três regras a seguir:

1. O material plástico que você usa deve ser transparente.
2. O processo de impressão 3D selecionado deve evitar a formação de bolhas de ar na peça.
3. A área transparente desejada deve ter uma superfície lisa.

Seguir essas regras garantirá que sua peça impressa em 3D saia clara, mas designers e engenheiros devem manter alguns fatores adicionais em mente se quiserem maximizar a transparência.

Em primeiro lugar, geometrias complexas – especialmente projetos curvos – naturalmente refratam mais luz e são menos propensos a ficarem claros. Além disso, paredes mais grossas dispersam mais luz do que paredes finas e, portanto, podem fazer com que uma peça pareça mais opaca depois de impressa. Para minimizar a refração da luz e maximizar a transparência, projete sua peça impressa em 3D com linhas simples e limpas e as paredes mais finas possíveis.

Tecnologias para peças impressas em 3D nítidas

Antes de iniciar a produção, você deve decidir que tipo de transparência deseja, que depende do tipo de produto que está criando. Por exemplo, se você estiver fazendo um vaso transparente, precisará apenas de transparência nos eixos X e Y ou transparência no próprio vaso. Se você está fazendo uma janela plana, por outro lado, você só precisa de transparência no eixo Z. Alcançar a transparência completa requer transparência em todos os eixos.

Saber quais eixos devem ser transparentes também o ajudará a escolher qual processo de impressão 3D usar. As tecnologias mais comuns usadas para imprimir peças transparentes ou translúcidas são a estereolitografia (SLA), o Carbon Digital Light Synthesis Process™ (processo DLS), a modelagem de deposição fundida (FDM) e PolyJet.

SLA

SLA é um processo de impressão 3D que usa fotopolimerização para criar peças altamente detalhadas a partir de resinas poliméricas. Este processo imprime em camadas muito finas, tornando-o ideal para impressão 3D transparente e obtendo transparência óptica completa.

Além disso, o SLA é conhecido por produzir acabamentos de superfície suaves. No entanto, as equipes de produto devem saber que as impressões 3D SLA envolvem estruturas de suporte que precisarão ser removidas na pós-produção, o que pode afetar a aparência final da sua peça.

O Processo Carbon DLS™

O processo Carbon DLS é um processo de polímero à base de resina que usa luz e calor para criar peças com propriedades isotrópicas, geometrias complexas e excelentes acabamentos de superfície. A DLS oferece uma ampla gama de materiais, incluindo Guia Cirúrgico Whip Mix e LOCTITE 3D IND405, ambos podem ser usados ​​para produzir peças transparentes.

Assim como o SLA, o processo Carbon DLS produz acabamentos de superfície excepcionais. Também requer estruturas de suporte que precisam ser removidas na pós-produção.

FDM

Durante o processo FDM, um bico de impressão aquecido derrete o material termoplástico e, em seguida, o extruda em um caminho de ferramenta definido, revelando um produto acabado camada por camada. O FDM dá às equipes de produto a liberdade de criar grandes peças translúcidas, mas há algumas limitações importantes que devem ser consideradas. Por exemplo, devido à natureza da extrusão, lacunas muito pequenas se formarão entre as camadas de material, o que reduz a quantidade de luz capaz de passar pela peça impressa em 3D transparente.

Além disso, embora seja possível obter transparência nos eixos X, Y e Z de uma peça com o FDM, pode ser muito desafiador. Encontrar as configurações ideais para materiais transparentes pode levar várias tentativas. Você precisará otimizar a temperatura de extrusão do material e a taxa de fluxo, temperatura do leito de impressão, velocidade de impressão, diâmetro do bico, espessura da altura da camada e muito mais para desbloquear a combinação vencedora. Isso pode não ser um problema para engenheiros experientes, mas equipes com menos experiência podem considerar a escolha de um processo de fabricação mais simples.

PolyJet

PolyJet é uma tecnologia avançada de manufatura aditiva que oferece resultados comparáveis ​​à moldagem por injeção, mas com todos os benefícios da manufatura aditiva. Durante este processo, uma cabeça de impressão pulveriza uma camada de resina fotopolímero em uma matriz de gel e, em seguida, cura a resina sob luz ultravioleta. Isso produz camadas de material incrivelmente suaves com acabamentos de superfície igualmente lisos. Assim como o SLA, o PolyJet é excelente para criar peças altamente detalhadas.

Materiais translúcidos comuns para impressão 3D

Aqui estão cinco plásticos e resinas translúcidos comuns usados ​​para criar peças impressas em 3D transparentes.

1. LOCTITE 3D IND405 :esta nova resina transparente da Carbon é resistente, semi-rígida e um dos materiais de impressão 3D mais transparentes do mercado atualmente. Ideal para guias cirúrgicos, gabinetes e gabaritos e acessórios, este material é forte o suficiente para uma ampla variedade de casos de uso e claro o suficiente para dar aos designers a flexibilidade estética de que precisam.

1. Guia Cirúrgico Whip Mix para Impressoras de Carbono :Como o próprio nome sugere, o Guia Cirúrgico Whip Mix é uma boa escolha para guias cirúrgicos transparentes porque não é citotóxico, não causa hipersensibilidade química ao longo do tempo e está em conformidade com a ISO 10993-1:2018 para uso em dispositivos odontológicos ou médicos.
2. Polietileno tereftalato glicol (PETG) :PETG é um filamento de impressão 3D forte, moldável e resistente a impactos que oferece excelente clareza. Este material também foi projetado para reduzir a degradação termo-oxidativa e minimizar o amarelecimento devido à luz ultravioleta, o que ajudará a manter sua peça impressa em 3D cristalina. As aplicações comuns incluem sinalização elétrica, proteções de máquinas e embalagens de alimentos.
3. Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) :ABS é um polímero termoplástico comum encontrado em eletrodomésticos, autopeças, acessórios para tubos e até brinquedos LEGO. Embora este material seja translúcido em vez de transparente em sua forma inicial, você pode obter transparência por meio do pós-processamento e do acabamento.
4. Policarbonato (PC) :O policarbonato é um termoplástico de engenharia de alto desempenho que é resistente, forte e facilmente termoformado. Além de oferecer excelente clareza, este filamento de impressão 3D transparente também possui um brilho brilhante.

Opções de pós-processamento e principais considerações para peças translúcidas

Independentemente do processo ou material de impressão 3D que você usa, sua peça deve passar pelo pós-processamento para realmente brilhar. Lixar e polir manualmente está entre as melhores opções para peças impressas em 3D transparentes com formas simples e poucos detalhes, mas é muito difícil remover todas as linhas de camada apenas com o acabamento manual. Além disso, o lixamento manual pode deixar micro-arranhões na superfície. Para obter melhores resultados, alise a superfície da peça com uma variedade de grãos de lixa incrementais e faça o polimento com um limpador acrílico e um pano de microfibra - isso é semelhante ao processo usado para fazer peças de metal altamente polidas.

O revestimento em spray é uma maneira fácil de melhorar a clareza sem reduzir os detalhes, tornando-o ideal para peças com detalhes complexos. A simples aplicação de um revestimento em spray transparente ocultará as linhas da camada - mas também pode causar amarelecimento. Para um acabamento suave, semelhante ao vidro, prepare a peça lixando manualmente a superfície antes de aplicar o revestimento em spray.

Para obter o acabamento mais claro possível no pós-processamento, aplique um revestimento de resina. Essa abordagem funciona apenas em superfícies planas ou quase planas, mas é a escolha ideal para quando você precisa de peças totalmente transparentes. A imersão em resina também pode ser usada para criar uma superfície mais lisa para peças impressas em FDM ou PolyJet. A rédea viscosa preenche quaisquer arranhões na peça e forma uma superfície completamente lisa.

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Muito trabalho de preparação vai para a impressão 3D de peças translúcidas ou transparentes. Você deve determinar que tipo de transparência sua aplicação requer, selecionar a resina transparente mais adequada, escolher um processo de impressão 3D que permita que mais luz brilhe e finalizar a peça com o melhor processo de acabamento. Um parceiro de fabricação experiente pode otimizar o processo de desenvolvimento do produto desde o conceito até a entrega.

Quando se trata de selecionar um parceiro de fabricação experiente, o Fast Radius é a escolha certa. Nossa equipe de engenheiros, designers e tecnólogos experientes tem acesso às mais recentes tecnologias e conhecimento do setor. Deixe-nos aliviar o estresse do desenvolvimento de produtos, ajudando você a otimizar seus projetos, prototipar rapidamente, selecionar materiais acessíveis, fabricar com eficiência e atender seus pedidos a um preço e prazo competitivos. Leve suas peças impressas em 3D claras para o próximo nível com Fast Radius. Entre em contato conosco hoje - vamos fazer algo incrível.

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