Impressão FDM 3D:Comparando ASA, PETG e Filamentos PC
Fabricação de filamento fundido (FFF) , ou Fused Deposition Modeling (FDM) como é mais comumente conhecido, continua sendo uma das tecnologias de impressão 3D mais populares. E à medida que a tecnologia continua a evoluir, a FDM está encontrando mais aplicações industriais no chão de fábrica. O desenvolvimento de novos materiais poliméricos é um fator chave por trás desse desenvolvimento.
No tutorial de hoje, veremos três materiais termoplásticos populares disponíveis para impressão 3D FDM:ASA, PETG e PC. Exploraremos seus benefícios, limitações e dicas para uma impressão bem-sucedida.
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Comparado com ASA, PETG e PC
Fácil de pós-processamentoPode ser difícil de imprimir
Requer altas temperaturas de impressão
Emite fumos malcheirososTampas de proteção
Equipamento de jardim
Gabaritos e acessórios PETG Mais forte que ABS
Seguro para alimentos
Poucos defeitos de empenamento / encolhimentoHicroscópico
Propenso a “amarração”
Pode aderir à superfície de impressão
Difícil de pintar / colar Recipientes de armazenamento de alimentos
Protético dispositivos
Embalagem PCStiff e forte
Transparente
Pode resistir a métodos severos de pós-processamento, por exemplo tumblingHygroscopic
Requer condições ótimas para impressão de sucessoMoulds
Jigs e acessórios de coletores de admissão (reforçados)
Impressão 3D com ASA
O que é ASA?
Acrilonitrila estireno acrilato (ASA) é um termoplástico comum para impressão 3D com alta resistência a raios UV e produtos químicos.
Originalmente desenvolvido como uma versão avançada do ABS, o ASA é mais adequado para uso externo do que o ABS, que pode ser danificado pela exposição prolongada à luz solar.
Embora o ASA seja estruturalmente muito semelhante ao ABS, existem algumas diferenças importantes. Por exemplo, o ABS pode se tornar quebradiço sob a luz do sol, enquanto a formulação do material do ASA o torna dez vezes mais resistente às intempéries e aos raios ultravioleta do que o ABS.
Sua resistência superior aos raios ultravioleta e exposição ao clima, portanto, torna o ASA uma boa opção para aplicações externas.
Por que imprimir com ASA?
- Fortes propriedades mecânicas :ASA tem alta resistência ao impacto e à temperatura, o que significa que as peças podem resistir ao estresse mecânico por um longo período de tempo.
- Resistente aos raios UV :O material possui excepcional estabilidade aos raios ultravioleta, o que significa que mantém suas propriedades quando exposto à luz solar.
- Grande resistência química :ASA pode suportar uma ampla gama de produtos químicos, incluindo hidrocarbonetos saturados, óleos lubrificantes, óleos vegetais e animais, soluções salinas aquosas, ácidos fracos e álcalis e água.
- Pós-processamento fácil :ASA se adapta bem a várias técnicas de pós-processamento. Lixar, pintar (com tintas acrílicas), colar, fresar, furar e cortar - todas essas etapas de pós-processamento podem ser feitas com uma peça ASA. O material também se dissolve em solventes como acetona, o que torna as linhas de camada fáceis de suavizar.
Quais são as limitações do ASA?
- Alta temperatura da extrusora necessária :Ao imprimir com ASA, a temperatura da extrusora e do leito de impressão deve estar alta, tornando o processo de impressão muito intensivo em energia.
- Difícil de imprimir :Quando a temperatura de impressão não está definida corretamente, ele cria tensão interna conforme as peças são impressas, o que pode causar empenamento, peças fracas e separação de camadas.
- Fumaça :ASA emite fumos intensos e malcheirosos durante o processo de impressão. Os vapores podem causar irritação e dores de cabeça, por isso é importante garantir que o seu espaço de trabalho tenha boa ventilação. No entanto, muitas impressoras 3D FDM disponíveis são equipadas com um gabinete ou um filtro e um ventilador para extração de fumaça.
Aplicações comuns do ASA
Aplicações externas
Graças à sua estabilidade aos raios ultravioleta, o ASA é adequado para aplicações externas, que vão desde caixas elétricas a equipamentos de jardim e peças automotivas.
Automotivo
Boas propriedades mecânicas e um preço relativamente baixo tornam o ASA uma ótima escolha para protótipos funcionais e algumas peças de uso final. Para aplicações automotivas, o ASA pode ser usado para prototipar peças, incluindo coberturas de pára-choques, grades, caixas de espelhos retrovisores laterais e suportes de painel.
Ferramentas
Alças / punhos ergonômicos leves, acessórios de montagem e gabaritos, dunnage, caddies de ferramentas também são aplicações adequadas para ASA.
Dicas para impressão 3D ASA
Requisitos básicos de impressão:
Temperatura da extrusora :230-250 ° C
Imprimir temperatura da cama :95-110 ° C
Gabinete :altamente recomendado
Imprimir cobertura de cama :recomendado (fita Kapton, pasta ABS)
- ASA é muito sensível à temperatura. Com diferentes fabricantes de filamentos ASA tendo uma configuração de temperatura ideal ligeiramente diferente, é sempre recomendado seguir os requisitos especificados pelo fabricante do filamento.
- Para evitar empenamento e separação de camadas, é recomendável usar uma boa adesão, como fita Kapton. A fita Kapton também ajuda a espalhar uniformemente o calor na mesa de impressão e obter impressões com fundo brilhante.
- Devido às altas temperaturas de impressão, as peças impressas com ASA podem ficar sujeitas a superaquecimento, resultando em impressão de baixa qualidade. Para evitar esse problema, uma boa regra é imprimir as primeiras camadas em uma temperatura mais alta e, em seguida, abaixar a temperatura em 5 graus para o restante da impressão.
- Usar um ventilador de resfriamento é outra maneira de lidar com o superaquecimento. É aconselhável usar o leque de camadas na velocidade mínima possível (10-25% da potência total). Isso ajudará a resfriar o material sem produzir uma mudança repentina de temperatura que possa causar rachaduras.
- No lado do pós-processamento, as peças ASA podem ser alisadas por imersão da peça impressa em um banho de acetona. Ele pode então ser colado e pintado diretamente, sem a necessidade de aplicação de primários.
Impressão 3D com PETG
O que é PETG?
Usado para tudo, desde embalagens de alimentos a garrafas de água, Polietileno Tereftalato Glicol (PETG) é um dos polímeros mais usados hoje.
PETG é uma variante do material PET mais comumente conhecido e é usado como um filamento para impressão 3D. No entanto, o PETG é modificado com glicol, o que torna o filamento mais claro e macio do que o PET e muito mais adequado para impressão 3D.
Este termoplástico combina as propriedades mais úteis do ABS e do PLA. Com a força do ABS e a facilidade de uso do PLA, o PETG se destaca por ser um material durável, resistente à temperatura e relativamente flexível, ideal para peças mecânicas e protótipos funcionais.
Por que usar PETG?
- É superior ao ABS :PETG é resistente a impactos e mais durável que o ABS. Graças a uma forte adesão de camada, pode suportar melhor a luz ultravioleta e geralmente é menos difícil de imprimir. Além disso, o PETG não emite gases malcheirosos.
- Alguns problemas relacionados à temperatura :Ao imprimir com PETG, é menos provável que sua peça se deforme ou encolha devido às mudanças de temperatura.
- É considerado seguro para alimentos: Dito isso, certifique-se de verificar as especificações do fabricante do filamento em questão.
Quais são as limitações do PETG?
- PETG é higroscópico :Isso significa que ele absorve a umidade do ar. A umidade do ar afeta negativamente o material e pode causar falhas nas impressões. Por este motivo, o filamento deve ser armazenado em ambiente seco.
- PETG é propenso a “stringing”: Isso ocorre quando a extrusora funde mais material do que deveria. Conforme a extrusora se move, o material extra goteja, aderindo à camada e causando fios, que afetam a precisão da impressão. O ajuste adequado das configurações de impressão pode atenuar esse efeito.
- Possível fusão na mesa de impressão :Às vezes, o PETG pode se fundir à base de impressão durante o processo de impressão. Isso pode dificultar a remoção sem danificar a superfície da base de impressão. Portanto, é altamente recomendável não imprimir em superfícies como vidro e PEI. Em vez disso, você pode revestir a superfície de construção com um agente de desmoldagem, como cola ou spray para cabelo, para garantir uma impressão bem-sucedida.
- Devido às propriedades do PETG, que dificultam a aderência dos adesivos, as peças podem ser difíceis de pintar ou colar.
Aplicativos comuns
Fabricação
Por ser considerado seguro para os alimentos, o PETG é um material comum na indústria de manufatura, onde pode ser usado para garrafas de água e bebidas, recipientes de óleo de cozinha e recipientes de armazenamento de alimentos em conformidade com a FDA.
Por ser altamente resistente a impactos, o PETG também é adequado para imprimir produtos que podem sofrer estresse repentino ou contínuo, como componentes de proteção, dispositivos protéticos, gabaritos e acessórios e peças mecânicas.
Embalagem
A embalagem do produto é outra instância em que o PETG pode ser usado. Por exemplo, embalagens transparentes feitas de PETG podem ser usadas para mostrar um item, enquanto a resistência ao impacto do material irá mantê-lo seguro.
A capacidade do PETG de resistir a processos de esterilização rigorosos também o torna adequado para embalagens de dispositivos médicos e farmacêuticos.
Dicas para começar a imprimir PETG em 3D
Requisitos básicos de impressão:
Temperatura da extrusora :220-260 ° C
Imprimir temperatura da cama :50-75 ° C
Gabinete :não é necessário
Imprimir cobertura de cama :cola em bastão, fita adesiva azul
- Sempre comece com uma velocidade de impressão baixa de cerca de 15 mm / s, o que geralmente o ajudará a descobrir quais configurações funcionam melhor com o seu material. Depois de descobrir quais são as melhores configurações, você pode aumentar a velocidade de impressão.
- Para evitar escorrimento e amarração, você pode aumentar o comprimento de retração um pouco - adicione 1 mm para uma extrusora direta e 2-3 mm para um tipo de extrusora Bowden. Se ainda tiver cordas, você pode usar uma pistola de ar quente para queimar todas as cordas restantes quando uma parte estiver concluída.
- Se as camadas em sua impressão começarem a se separar ou rachar, você precisará reduzir a velocidade do ventilador de resfriamento. Quanto menos resfriamento for usado, mais tempo as camadas extrudadas terão para se unir totalmente ao resto da peça.
Impressão 3D com policarbonato
O que é policarbonato?
Policarbonato (PC) é um dos plásticos de engenharia mais fortes disponíveis para impressão 3D. Se você precisa de peças robustas, resistentes ao calor e dimensionalmente estáveis que podem suportar fortes impactos, o PC será uma opção de material atraente.
O PC pode ser bastante desafiador para a impressão 3D, pois requer altas temperaturas para extrudar corretamente e tem uma tendência maior a deformar e rachar do que outros termoplásticos como o ABS. No entanto, uma vez dominado, ele pode produzir peças impressas em 3D fortes e duráveis para sua próxima aplicação de engenharia.
Por que imprimir em 3D com PC?
- Excelentes propriedades do material :PC é um material rígido que oferece alta rigidez, resistência e resistência ao calor. O PC exibe resistência química moderada e excelente resistência à temperatura.
- Boas propriedades ópticas :A transparência do PC é comparável ao vidro. O material transmite a luz visível melhor do que a maioria dos outros plásticos, incluindo PETG.
- Pós-processamento fácil :a alta resistência ao impacto do PC torna o tombamento uma opção adequada para pós-processamento automatizado. Ao vibrar as partículas de areia, as linhas de camada podem ser suavizadas rapidamente sem danificar a peça.
Quais são as limitações do PC?
- Assim como o PETG, o PC é higroscópico, portanto, você deve manter o filamento em um ambiente controlado e de baixa umidade para evitar que absorva a umidade do ar.
- PC não é o material mais fácil de imprimir em 3D se as condições ideais não forem atendidas. Devido à sua alta resistência ao calor, o PC precisa ser impresso em alta temperatura (normalmente acima de 250 ° C). No entanto, altas temperaturas podem causar um aumento de tensão interna em uma peça, fazendo com que ela se deforme, delamine e adira mal à base de impressão.
Aplicativos comuns
O PC tem sido usado em aplicações tão abrangentes como lentes de óculos de sol, máscaras de mergulho, telas de exibição eletrônica e capas de telefone.
Moldes de injeção
Por ser forte e resistente ao calor, o PC é ideal para aplicações de alta tensão e suporte de carga e pode estar sujeito a temperaturas de até 110 ºC. Moldes de injeção para fabricação de baixo volume, ferramentas e protótipos funcionais são bons candidatos para impressão 3D com PC.
Coletores de admissão
O PC reforçado com carbono também é adequado para fazer coletores de admissão e outras peças sujeitas a altas temperaturas.
Dicas para impressão 3D em PC
Requisitos básicos de impressão:
Temperatura da extrusora :250-300 ° C
Imprimir temperatura da cama :90-150 ° C
Gabinete :recomendado
Imprimir cobertura de cama :cola em bastão, PEI
- O PC requer um ambiente de impressão controlado e de alta temperatura. Para garantir um ambiente controlado, é recomendável usar uma impressora 3D totalmente fechada. Isso manterá a temperatura dentro da impressora 3D no nível necessário, facilitando uma maior taxa de sucesso de impressão, melhor qualidade e desempenho das peças impressas.
- Para obter a melhor adesão da camada de impressão, uma boa regra é aplicar uma fina camada de cola em uma placa de impressão ou usar folhas PEI.
- Ao imprimir em 3D com PC, é importante imprimir com a ventoinha de resfriamento desligada para evitar ondulações e empenamentos.
- O filamento de PC tem tendência a escorrer quando impresso. Para evitar isso, tente aumentar a distância de retração e a velocidade de retração. No entanto, para evitar que seu bico emperre, evite distâncias de retração de mais de 10 mm.
Escolha seu material FDM com sabedoria
A escolha do material certo para suas necessidades depende de sua aplicação específica.
ASA, PETG e PC, todos têm suas vantagens e aplicações para as quais são mais adequados. Se você está procurando um filamento para fazer peças para uso externo e protótipos, o ASA é uma ótima escolha. Para protótipos funcionais fortes e duráveis, você pode dar uma olhada no PETG. Por fim, escolha filamento para PC se desejar imprimir em 3D partes transparentes, mas muito rígidas.
A impressão 3D FDM às vezes pode ser complicada; no entanto, com a abordagem certa, esses desafios são superáveis.
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