Por que uma Mesa Aquecida é Essencial para Impressão 3D de Qualidade

Uma mesa aquecida é a base sobre a qual você imprime seus modelos 3D, com a característica de também poder ser aquecida, o que pode ser vantajoso ao usar certos tipos de plástico.

Embora nem todas as impressoras 3D tenham mesa aquecida, ela é necessária ao imprimir com certos materiais, como ABS, por exemplo.

Em certas situações, o material a ser impresso exigiria uma mesa aquecida para evitar levantamento nas bordas da impressão, também conhecido como warping, e isso ajuda a manter a temperatura do plástico extrudado consistente durante a duração da impressão e evita que ele esfrie rapidamente.

O warping ocorre devido ao encolhimento do material durante a impressão 3D, o que faz com que os cantos da impressão se levantem e se desprendam da build plate. Quando plásticos são impressos, eles se expandem ao serem aquecidos e impressos, mas contraem ao esfriar, o que faz a impressão curvar-se para cima da build plate.

Em resumo:

A vantagem de usar uma mesa aquecida é que ela melhora a qualidade geral das impressões ao impedir que o plástico extrudado esfrie muito rapidamente, o que pode levar a warping nas laterais e cantos do modelo porque ele esfria rápido e de forma desigual.

Nem todos os materiais se comportam da mesma forma, por isso precisam de diferentes condições de impressão para evitar esse problema, e a temperatura é o fator mais importante, pois determina se o plástico pode empenar ou não.

Isso não é tão grave ao imprimir modelos pequenos, mas ao imprimir objetos 3D grandes, mesmo que a primeira camada tenha aderido corretamente à mesa, a torção e curvatura que ocorrem nas camadas posteriores podem acabar desprendendo seu modelo da mesa de qualquer forma.

Esse processo ocorre principalmente ao imprimir peças grandes ou longas com materiais de alta temperatura, por exemplo, ABS. O principal impulsionador é a forma como o plástico se comporta ao esfriar. Por exemplo, se você imprimir uma peça de ABS a 230°C e permitir que esfrie imediatamente para temperatura ambiente (25°C), ela encolherá cerca de 1,5%.

Imagine isso acontecendo em um modelo em larga escala e em cada camada, onde cada camada começará a torcer até que toda essa força desprenda seu modelo 3D da mesa. Com o tempo, isso causará muitas impressões falhas e material desperdiçado.

Mesas aquecidas funcionam regulando a temperatura da parte inferior da impressão, prevenindo warping. Elas proporcionam melhor aderência da primeira camada, permitindo que a impressão permaneça plana.

Claro, existem muitos tipos diferentes de mesas aquecidas que funcionam de forma ligeiramente diferente e são projetadas para materiais específicos, mas mais sobre isso no final do artigo.

Mesmo que mesas aquecidas funcionem extremamente bem para prevenir warping e obter melhor aderência da primeira camada, existem outras maneiras de evitar esses efeitos indesejados se você não tiver uma mesa aquecida; aderindo outros materiais à própria mesa para servir como superfície de impressão, como fita de pintor, fita Kapton, sprays de cabelo e cola.

Soluções Comuns para Warping

• Use uma Mesa Aquecida.
• Desative resfriamento por ventoinha.
• Use um enclosure aquecido.
• Use brims e rafts.

O denominador comum aqui, como você pode ver, é o controle de temperatura, e uma mesa aquecida funcionaria muito bem, pois é projetada para regular a temperatura do plástico que você está usando.

No entanto, como mencionado anteriormente, warping é especialmente problemático ao imprimir com ABS, e portanto, entender as temperaturas recomendadas ou ideais de vários materiais plásticos, e ABS em particular, é muito importante, por isso o insto a ler a próxima parte onde detalho quais temperaturas usar com cada filamento.

Nota: Você pode verificar o rótulo impresso no seu rolo de filamento para saber as temperaturas ideais de impressão e de mesa.

Temperaturas Recomendadas

Os diferentes filamentos usados para imprimir, como ABS, PLA, Nylon, PETG, RE-Pet, Tech-G, PolyFlex, Fibra de Carbono, etc., têm diferentes propriedades físicas e exigiriam diferentes temperaturas de impressão e de mesa, bem como diferentes materiais de aderência da mesa.

Além disso, a dificuldade de impressão varia bastante entre cada material, assim como suas resistências gerais, por isso são úteis para diferentes aplicações, mas para este artigo, vamos falar sobre ABS, pois é mais pertinente ao assunto.

O que é Temperatura de Transição Vítrea?

A Temperatura de Transição Vítrea é a temperatura na qual um polímero se torna viscoso ao aquecer; assume um estado vítreo, dando-lhe propriedades mecânicas como fragilidade, rigidez e rigidez, mais comumente conhecido como transição de estado sólido para um estado mais "emborrachado".

Diferentes plásticos têm seus próprios valores de temperatura de transição vítrea; o ABS tem valor mínimo e máximo de 90°C e 102°C respectivamente, o que está bem abaixo da temperatura de impressão, levando a warping. Por isso, a temperatura da mesa aquecida é definida na faixa de 90 a 100°C para aproveitar o período de transição vítrea.

O PETG, por exemplo, tem valor de temperatura de transição vítrea entre 70°C e 80°C, resultando em faixa de temperatura de mesa de 70-80°C.

O ABS é bastante difícil de imprimir, pois encolhe notavelmente ao esfriar, que é a principal causa de warping.

As camadas de uma impressão 3D em ABS podem se separar (delaminação) ou até quebrar devido à pressão interna acumulada durante o resfriamento da peça.

Aqui está uma tabela muito útil para determinar tanto a temperatura de impressão para seu tipo de plástico quanto a temperatura de mesa necessária.

Tabela de Faixas de Temperatura

A tabela abaixo mostra as faixas de temperatura de plásticos específicos:

Plástico	ABS	PLA	Nylon	PETG	PolyFlex	Tech-G	RE-Pet
Tipo de Filamento	Filamento Padrão	Filamento Padrão	Filamento Padrão	Filamento PET	Filamentos Flexíveis	Filamento PET	Filamento PET
Temperatura de Impressão	210 – 250°C	180 – 230°C	220 – 260°C	210 – 250°C	195 – 255°C	200 – 238°C	200 – 230°C
Temperatura da Mesa	50 – 100°C	0°C	50 – 100°C	70 – 80°C	50°C	45 – 68°C	30 – 70°C
Dificuldade de Impressão	Difícil	Fácil	Fácil	Médio	Médio	Fácil	Fácil
Aderência da Mesa	Fita Kapton	Spray de Cabelo	Fita Kapton	Bastão de Cola	Spray de Cabelo	Bastão de Cola	Bastão de Cola
Uso	Ideal para peças mecânicas	Ideal para protótipos e uso biodegradável	Ideal para peças funcionais	Ideal para uso alimentício	Ideal para peças que requerem boa elasticidade	Ideal para uso em engenharia de design e arquitetura	Ideal para casos de uso plástico

Agora que você sabe mais sobre por que mesas aquecidas são úteis e qual temperatura definir para suas impressões, é hora de mergulhar nos diferentes tipos de mesas aquecidas.

Tipos de Mesas Aquecidas

Há uma grande variedade de mesas aquecidas disponíveis e algumas vêm pré-instaladas com sua impressora (a maioria, no entanto, não vem com mesa aquecida, mas sim uma comum).

Listadas abaixo estão as mais comuns:

Mesa Aquecida PCB

Desenvolvida por Josef Prusa, mesas aquecidas PCB funcionam fazendo passar corrente elétrica através de um condutor que produz calor.

Essas mesas são utilizadas por numerosas impressoras 3D não apenas por seu bom desempenho, mas também por serem acessíveis, e o processo de instalação e nivelamento é muito simples.

Você pode esperar uma experiência de impressão direta e limpa ao usá-las, elas requerem liberdade vertical mínima quando contrastadas com uma chapa de aço temperado montada com resistores revestidos de alumínio, e também fornecem dispersão de calor uniforme.

Aquecedor de Filme Kapton

Kapton é um filme de poliamida condutor eletricamente desenvolvido para aplicações de aquecimento onde um aquecedor fino, leve e uniforme é necessário.

Como esses aquecedores de filme Kapton são tão finos, eles são capazes de aquecer e resfriar muito rapidamente e são projetados para serem usados com meios de aquecimento que fornecem dispersão térmica rápida, para que os materiais plásticos possam aquecer e resfriar rapidamente para evitar torções e warping.

Aquecedores Revestidos de Alumínio

Aquecedores revestidos de alumínio têm um circuito elétrico que usa um termistor e isolador no caso de elementos sensíveis à temperatura.

Eles são considerados eficientes e baratos, no entanto, aquecedores revestidos de alumínio requerem um processo de instalação bastante intricado, pois devem ser parafusados à superfície, e é recomendado usar pasta entre o aquecedor revestido e a superfície.

Por isso, recomendo comprar uma impressora que já venha com mesa aquecida, pois comprá-las separadamente pode resultar em problemas de compatibilidade.

Vale notar que a maioria das impressoras 3D não vem com mesa aquecida, portanto, verifique se a impressora que você adquirir já vem com uma, como a XVICO Open Source Marlin2.0 Semi-Assemble DIY 3D Printer.

E por último, mas não menos importante...

Adesivos para Mesa Aquecida

Mencionei brevemente antes diferentes adesivos que podem ser fixados à própria mesa para ajudar suas impressões a grudar melhor, e embora usar uma mesa aquecida ajude muito, pode haver momentos em que você precise recorrer a esses materiais.

Fita de Pintor e Fita Kapton são ótimas formas de adesivo e ideais para imprimir ABS devido à sua superfície rugosa, melhorando a aderência.

A fita Kapton também funciona bem com PLA, pois ajuda a manter o modelo grudado na mesa aquecida durante todo o processo de impressão.

Outro tipo de adesão são sprays de cabelo e colas, que também funcionam bem com ABS para aumentar a aderência da mesa. No entanto, sprays de cabelo são recomendados para serem usados em superfícies de vidro.

Confira nossa seção de produtos recomendados

Criamos uma seção de produtos recomendados para eliminar as dúvidas e reduzir o tempo gasto pesquisando qual impressora, filamento ou upgrade comprar, pois sabemos que isso pode ser uma tarefa assustadora e que geralmente leva a muita confusão.

Selecionamos apenas algumas impressoras 3D que consideramos boas para iniciantes, intermediários e até experts, facilitando a decisão. Os filamentos e upgrades listados foram todos testados por nós e cuidadosamente selecionados, então você sabe que qualquer um que escolher funcionará como esperado.