Impressão 3D Otimizada: Dominando Velocidade e Temperatura

Aconteceu com todo entusiasta de impressão 3D que conheço; depois de pedir nossa primeira máquina online, esperamos impacientemente dias e dias para ela chegar. Finalmente, um dia a campainha toca, e não, não é nossa tia chata, mas a impressora que esperávamos há tanto tempo.

Agora, queremos desesperadamente imprimir nosso primeiro objeto, mas de repente estamos cientes de que não sabemos tanto quanto pensávamos. Uma das primeiras perguntas que nos fazemos é: qual é a temperatura e velocidade recomendadas para impressão 3D?

Para imprimir com PLA e uma impressora 3D comum, geralmente recomenda-se definir a temperatura em 200°C e a velocidade em cerca de 60 mm/s, além de consultar as especificações do fabricante para aquele filamento específico.

Vale mencionar que, embora a maioria dos plásticos usados na impressão 3D sejam termoplásticos, cada um tem sua própria faixa de temperatura específica. Outro filamento muito popular, ABS, requer temperaturas muito mais altas que PLA. Não é incomum definir a temperatura de impressão em 245°C ao usar esse plástico.

Temperatura e Velocidade

Como mencionei acima, é impossível dar valores exatos de temperatura e velocidade, pois há muitas variáveis a considerar. Pode parecer intimidador no começo, mas com um pouco de prática, você notará que impressão 3D é uma arte e não uma ciência exata.

Existem apenas algumas coisas que você deve considerar o tempo todo que determinarão principalmente sua taxa de sucesso. Temperatura do extrusor e velocidade de movimento são arguivelmente os dois parâmetros mais importantes que você pode definir.

Se você chegou até aqui, claramente está em busca de uma resposta mais abrangente. Embora eu gostaria de compartilhar uma lista definitiva de temperaturas e velocidades específicas para cada tipo de filamento ou marca e cada modelo de impressora, não é tão fácil quanto parece à primeira vista.

Não só cada tipo de filamento requer sua própria temperatura específica, mas também existe uma quantidade quase infinita de fabricantes de filamento. A lista não seria apenas longa demais, também seria impossível de manter atualizada.

Além de tudo, se eu ainda não o convenci sobre a futilidade de fornecer uma lista, também devo mencionar que às vezes cores diferentes de filamento requerem temperaturas de extrusão diferentes. Deixe isso afundar... Estamos falando do mesmo tipo de filamento e do mesmo fabricante, apenas uma cor diferente!

Portanto, para fins de brevidade, e sem perda de generalidade, guiá-lo-ei pelo resto deste artigo assumindo que você está usando PLA. A maioria, senão todos, dos problemas e soluções que abordarei se aplicam a outros tipos de filamento também. Se não acredita em mim, pode googlar*!

*: Por favor, não saia deste site! Prometo ser mais amigável daqui para frente.

A razão pela qual escolho o PLA é que é, sem dúvida, o tipo de filamento mais popular. A razão por trás disso não é sorte ou um evento aleatório no passado, mas por causa das propriedades que este termoplástico possui.

PLA é um termoplástico muito tolerante, pois nos permite obter resultados incrivelmente gratificantes sem a necessidade de ser um especialista. Outros filamentos, como ABS, não são tão tolerantes e requerem não apenas uma mesa aquecida e um gabinete, mas também muita paciência antes que possamos encontrar aquelas configurações ideais que produzem resultados na nossa impressora.

Definindo a Temperatura Certa

Se sua impressora permitir, comece com uma temperatura de impressora de 200°C e altere em incrementos de 5° enquanto imprime:

• Se notar que suas camadas não estão aderindo corretamente às anteriores, tente aumentar.
• Se seu filamento estiver muito quente, ficará muito mole e a qualidade da impressão diminuirá perceptivelmente. Nesse caso, diminua a temperatura em 5° e veja se melhora.
• Salvo indicação contrária do fabricante, mantenha-se entre 190-220°C para melhores resultados.

Se você for abaixo dessas temperaturas, começa a aumentar a probabilidade de entupir o bico. Não há professor melhor que a experiência: você não sabe o quão frustrante um bico entupido pode ser até ser o seu.

Por outro lado, ir acima de 220°C resultará em resultados terríveis na qualidade geral. Não há problema real de segurança em ir acima desse limite, pois todas as impressoras hoje em dia devem ser capazes de extrudar na faixa de 250°C para também imprimir ABS.

Sintomas de Temperatura Incorreta

Vamos passar pelos principais sinais que são claros indícios de uma temperatura mal definida. Também fornecerei algumas imagens, pois acho que são mais úteis do que meus discursos habituais.

Se suas impressões não conseguem fazer pontes (bridge) segmentos de uma impressão que deveriam ser "ponteáveis".

Além disso, outro indicador claro de temperatura muito alta é quando as impressões parecem caídas e bagunçadas. Em ambos os casos, diminua a temperatura em decrementos discretos até o problema desaparecer.

Enquanto isso, se suas impressões 3D geralmente se desprendem da superfície, você pode precisar aumentar a temperatura para melhorar a aderência das camadas à superfície.

Se você também é orgulhoso proprietário de uma máquina com mesa aquecida, pode ser uma boa ideia ligá-la. Isso pode ser a solução para um cenário em que algumas impressões falham por desprendimento, enquanto as demais terminam com aparência impecável (ou pelo menos, bem boa).

Basta definir a temperatura da mesa aquecida em 60°C e você pode ter resolvido o problema!

Como acontece com a maioria das configurações no seu fatiador, ir demais em uma direção tem seus contras.

Se você continuar aumentando a temperatura da mesa aquecida, começará a notar o que é comumente conhecido como "pé de elefante" (elephant's foot). Não se confunda com o nome engraçado, elephant's foot é mais um problema frustrante na impressão 3D e descreve uma situação em que as primeiras camadas derretem e amassam devido às altas temperaturas da mesa.

Você pode fazer uma busca rápida por "teste de temperatura" (temperature test) no nosso mecanismo de busca e imprimi-lo para descobrir exatamente em que temperatura sua impressora funciona melhor.

Velocidade

Velocidade determina quão rápido seu bico vai se mover ao redor da peça e depositar cada camada. Claro, você quer que a impressão termine o mais rápido possível, mas ao fazer isso, terá que aceitar qualidade de impressão muito menor. Tudo depende do que você busca e, como sempre, é um trade-off (compromisso).

Se você só precisa de uma peça forte, mas não liga muito para o quão esteticamente agradável ela é, pode aumentar sua velocidade de impressão e obter os resultados que deseja. Por outro lado, se precisa de uma peça bonita, excelente e dimensionalmente precisa, deve ir um pouco mais devagar.

Todos os fatiadores darão uma estimativa de tempo de impressão relativamente precisa que o ajudará a determinar seu trade-off ideal de velocidade e qualidade.

Se você precisa entregar uma impressão em menos de 12 horas, mas o Fatiador estima que a impressão exigirá 13 horas, você precisa ajustar suas configurações (por definição).

Os dois parâmetros mais óbvios e diretos que acelerarão seu trabalho de impressão são a velocidade de movimento*.

*: E altura de camada (layer height), que convenientemente não menciono, pois não está no título do artigo.

Se você possui uma impressora desktop (hobby) média, comece definindo sua velocidade em 60 mm/s. Este valor serve como bom ponto de partida para benchmark e testar a qualidade de saída da sua impressão. Se sua impressora é agressivamente da categoria "orçamento" (budget), diminua a velocidade para 40 mm/s e aumente em intervalos de 5 mm/s até que problemas comecem a aparecer.

No extremo superior, existem impressoras 3D mais caras que produzem resultados incríveis em até 100 mm/s, ou até mais. Se você tiver sorte, pode ter uma impressora Ultimaker que permitirá testar esses limites mais altos. O resto de nós terá que se contentar e tentar imprimir na faixa mais conservadora de 40 a 75 mm/s.

Relação entre Temperatura e Velocidade na Impressão 3D

A razão pela qual coloquei esses dois parâmetros juntos no mesmo post é que eles estão intimamente relacionados. Se você pensar sobre isso, velocidade mais alta implica que mais filamento será extrudado no mesmo tempo. Isso requer que a temperatura seja alta o suficiente para evitar o entupimento do bico.

Além disso, se sua velocidade for muito alta, seus ventiladores de resfriamento podem não conseguir resfriar o filamento rápido o suficiente em certas partes da sua impressão e levar a camadas irregulares.

Conclusão

Agora que você sabe toda a teoria sobre temperatura e velocidade de movimento na impressão 3D, pode começar a experimentar com sua combinação específica de impressora, filamentos e designs.

Embora não seja uma ciência exata, você perceberá rapidamente que configurar corretamente o fatiador para um trabalho específico não é tão assustador quanto parece à primeira vista.

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