Quando Substituir o Bico da Impressora 3D: Guia Prático

Há muitos custos adicionais e dores de cabeça que vêm junto quando você possui uma impressora 3D, e um dos primeiros problemas que você encontrará é que os bicos se desgastam e a qualidade de impressão passa de um acabamento liso e bonito para algo que parece ter caído do terceiro andar.

Brincadeiras à parte, bicos têm grande impacto na qualidade da impressão e se você quer obter resultados de qualidade, manutenção regular e substituição do bico serão necessárias, especialmente se você estiver usando um de latão, que é o tipo mais comum.

Isso levanta a pergunta... "Com que frequência um bico deve ser substituído?". Bem, claro que a resposta é um grande "depende", porque todos usamos nossas impressoras de forma diferente: Talvez você imprima uma vez por semana com PLA enquanto outra pessoa imprime 12 horas por dia com Policarbonato, que é um filamento muito mais abrasivo que pode - e vai - deteriorar o bico muito mais rápido.

É aqui que bicos feitos de outros materiais, como aço endurecido, entram.

Neste artigo, abordarei a importância de substituir os bicos da sua impressora 3D, como saber se precisa ser substituído, como eles podem ser danificados ou desgastados, e quais outros tipos de bicos você pode usar.

Em resumo: O tipo de bico que você usa (latão, aço ou ponta de rubi) e as horas que sua impressora funciona por dia determinarão a vida útil do bico; Se você imprime uma ou duas vezes por semana, um bico de latão durará 3-6 meses, mas se a impressora roda 24/7, precisará de substituição a cada mês ou mais. Bicos de aço inoxidável e aço endurecido duram cerca de um ano e bicos de rubi podem durar alguns anos.

A importância de substituir bicos

A qualidade de impressão pode ser afetada ao longo do tempo por vários fatores (saúde geral do bico, mesa de impressão nivelada, e outros) e acompanhar o desempenho e horas de trabalho do bico da sua impressora é algo que permitirá determinar se é hora de trocar o bico antes de encontrar problemas.

Bicos se deterioram com o tempo pelo simples uso, e isso é absolutamente normal. No entanto, o tipo de filamento que você usa terá grande impacto na vida útil de um bico, pois materiais não abrasivos, como PLA, são muito menos prejudiciais ao bico que algo como Policarbonato, que é um tipo de filamento muito abrasivo (embora tenha suas vantagens por ser o filamento mais forte).

Se o bico começa a se deteriorar, você notará que a qualidade de impressão segue o mesmo caminho, já que um bico desgastado não conseguirá imprimir filamento como deveria (mais sobre como detectar e testar seu bico em breve).

Há muitas mais variáveis que podem afetar a qualidade de impressão, não apenas o bico. Um bom exemplo é o nível da sua mesa de impressão, que, se definido incorretamente, colocará você em um mundo de problemas.

Para manter uma qualidade de impressão consistente, é importante garantir que todas as diferentes variáveis que podem afetá-la estejam alinhadas, e acompanhar a "saúde" do seu bico é importante.

Problemas potenciais de imprimir com bico desgastado

Se a fluidez e diâmetro de um plástico extrudado forem alterados de qualquer forma, eles diminuirão a qualidade de impressão. Quanto mais um bico é desgastado, menos qualidade você pode esperar, não apenas por entupimento de bico, mas também porque o filamento extrudado pode variar repentinamente em diâmetro.

Entupimento de bico é uma grande preocupação, e acontece devido a desgaste por exposição a altas temperaturas e tipo de filamento e acúmulo de carbono, atuando como abrasivo dentro do bico. Os sulcos criados no interior do bico aumentam lentamente o diâmetro do bico e apresentam oportunidades para entupimento.

Além disso, poeira e sujeira que se depositam no rolo de filamento queimarão dentro do hotend do bico, criando acúmulo de carbono que estreitará o diâmetro de extrusão em algumas áreas e inevitavelmente causará entupimento e afetará a qualidade de impressão.

Um bico desgastado afetará a coordenada Z devido a mudanças nas características do bico. Como regra geral, a altura Z não deve ser maior que o diâmetro do bico, nem menor que um quarto do diâmetro do bico.

A qualidade de impressão depende da altura Z correta, temperatura de fusão correta no hotend, mesa de impressão nivelada, temperatura de mesa correta se você estiver usando mesa aquecida, extrusão fluida e diâmetro correto e outras variáveis como velocidade de impressão.

Todos esses fatores permitirão sucesso ininterrupto camada sobre camada. Um bico desgastado resultará em complicações de impressão ou falha total.

Como saber se o bico está desgastado?

Uma consideração útil é ter uma amostra de qualidade de impressão do mesmo filamento em mãos que foi impressa com um bico novo. Simplesmente compare o resultado do seu bico desgastado com a impressão de amostra.

Isso dará uma indicação da diferença de qualidade, mas o ideal seria executar dois testes simultaneamente: O primeiro com o bico desgastado e o segundo com um bico de substituição novo, então compare visualmente os dois.

Outro teste seria fazer um teste de extrusão: Extruda um comprimento curto de "espaguete" do bico desgastado e repita com o novo. O plástico extrudado deve formar uma linha reta, mas se ele enrola e torce, você sabe que há problema com o bico antigo e substituí-lo pode ser o caminho a seguir.

Você também pode usar um paquímetro para medir o diâmetro das duas amostras: Por exemplo, se houver diferença onde um bico de 0,4 mm aumentou para 0,5 mm de diâmetro, você sabe que o bico está desgastado e precisa ser substituído.

Também é importante verificar o interior do bico para desgaste, pois é onde a maior parte da deterioração ocorre. Deterioração interna resulta em extrusão irregular e até entupimento, afetando a qualidade de impressão.

Outro teste que você poderia fazer é olhar o formato da ponta do bico: Se ela se tornou arredondada, você precisará substituí-lo muito em breve. A ponta do bico deve ser afiada e livre de entalhes, lascas ou materiais acumulados.

Como bicos são danificados ou desgastados

Para baixar o preço das impressoras 3D a um nível competitivo, elas são equipadas com bicos mais baratos. O tipo de bico padrão em impressoras novas é latão, que é um metal relativamente macio e propenso a danos após não muitas impressões.

No entanto, bicos de latão têm as melhores características térmicas para impressão 3D. Eles conduzem e retêm calor de forma consistente, o que é ideal para impressão 3D.

Imprimir com materiais mais duros e abrasivos como nylon, policarbonato, fibra de carbono, filamentos compostos e algumas marcas de filamento glow-in-the-dark (brilha no escuro), causará muito mais estresse no bico e o desgastará mais cedo do que se você imprimisse com bom e velho PLA.

Isso reduzirá muito a vida útil do seu bico e para remediar isso você terá que atualizar para bicos feitos de materiais mais duros e resistentes.

Imprimir muito perto da mesa resulta em várias consequências não intencionais: O bico pode arrastar pela superfície da mesa, causando danos tanto à mesa quanto ao bico, o que é a última coisa que você quer, pois substituir o bico é fácil, mas você pode precisar substituir a mesa também.

A vida útil de bicos de latão pode ser estendida mantendo-se filamentos como PLA, ABS e PETG, que são lisos e causarão dano mínimo ao interior do bico. Essencialmente, se você quer estender a vida útil do seu bico de latão, evite filamentos abrasivos como policarbonato.

Atualize para bico de aço inoxidável, aço endurecido ou ponta de rubi

Se você pretende imprimir com tipos de filamento abrasivos ou quer imprimir itens seguros para alimentos, então usar um bico de aço inoxidável resolverá. O aço inoxidável é muito mais duro que latão e suportará materiais abrasivos passando por ele por muito mais tempo que um bico de latão.

Um bico com ponta de rubi é o Rolls Royce dos bicos e entregará ótimos resultados com qualquer tipo de filamento enquanto durará ainda mais que um de aço inoxidável ou endurecido.

Para filamento não abrasivo, o latão continua sendo o melhor tipo de bico. No entanto, para materiais abrasivos, o aço inoxidável é uma boa alternativa se você quiser substituir bicos com menos frequência, mas a escolha final é o aço endurecido.

Bicos de aço endurecido têm pobres qualidades de condutividade térmica, o que significa que são lentos para aquecer e reagem mal a retração e resfriamento, o que pode resultar em maiores incidências de entupimento, mas são muito mais duráveis. Para evitar isso, será necessário ajustar suas configurações de temperatura.

A principal vantagem do aço inoxidável e aço endurecido é que o filamento não gruda no exterior do bico tanto, e eles também são muito mais fáceis de limpar.

Acho seguro dizer que bicos devem ser selecionados em relação ao filamento usado: Imprimindo com PLA ou PETG? Use um de latão. Imprimindo com Policarbonato? Considere usar um de aço.

Um bico de aço endurecido durará um ano ou mais, enquanto um de latão durará algumas semanas a alguns meses, dependendo da quantidade de impressão e tipo de filamento. Um bico com ponta de rubi durará facilmente alguns anos, mas é mais caro que bicos convencionais.

Com que frequência você deve substituir o bico?

Bicos não têm uma vida útil específica, pois há muitas variáveis associadas à sua durabilidade geral.

O bico com menor capacidade de horas de trabalho é o de latão. Mesmo aqui, devemos olhar a qualidade do latão usado para fabricar o bico. Por isso, seria injusto atribuir um limite de tempo/uso, e é melhor monitorar as mudanças no bico e determinar com base nos fatos que vêm da sua qualidade de impressão.

Bico de latão

Bicos de latão são os mais amplamente usados devido ao seu custo e propriedades termo-condutivas. São perfeitamente adequados para tipos de filamento lisos como PLA, ABS e PETG, o que serve a hobbyistas, e embora ABS e PETG exijam temperaturas de fusão mais altas, ainda está dentro da faixa de temperaturas que o latão pode lidar confortavelmente.

Geralmente, um bico de latão usado uma ou duas vezes por semana durará 3 a 6 meses. Com uso diário completo (imprimindo na maior parte de cada dia), pode durar quatro semanas ou até menos.

Bicos de aço inoxidável, aço endurecido e rubi

O aço inoxidável é especificamente usado para impressão segura para alimentos e grau médico e durará mais que latão, mas isso novamente depende do volume de impressão e tipo de filamento.

Bicos de aço endurecido duram muito mais que latão e aço inoxidável e geralmente duram um ano ou mais com altos volumes de impressão e são os bicos que mais recomendaria para impressão com materiais abrasivos.

Bicos com ponta de rubi normalmente têm corpo de latão, e a ponta durará anos enquanto o corpo de latão conduzirá e regulará calor, e isso essencialmente significa que, de todos os tipos de bicos, os de ponta de rubi têm a maior vida útil.

Bicos de ponta de rubi estão do outro lado do espectro de preço, no entanto, quando comparados a bicos de latão, mas o consenso geral é que valem o preço.

O bico de rubi de alta temperatura Olsson pode atingir temperaturas de impressão de até 500°C e o corpo é feito de aço endurecido e cobre, que fornecem excelente condutividade térmica. Para eliminar o interior áspero do aço endurecido, é revestido com nitrato de cromo, que impede o filamento de aderir à superfície.

A ponta de rubi criará extrusão impecável e, quando combinada com aço endurecido, minimizará danos internos. Esta combinação fornece a maior vida útil de todos os bicos de impressora, e uma atualização para este padrão será mais adequada para impressão de alto volume.

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