Quanto Tempo Dura um Filamento de 1 kg para Impressora 3D? Guia Prático

Se você é novo na impressão 3D, esta provavelmente é a pergunta que o incomoda há meses. Você está sempre à procura de materiais para imprimir seus modelos e já testou ácido polilático (PLA), acrilonitrila butadieno estireno (ABS), acrílico arquitetônico (também conhecido como cola brilhante) e muito mais.

Mas você continua se perguntando: quanto tempo dura 1 kg de filamento? Quantos metros de filamento existem em um rolo de 1 kg? Quanto filamento você precisa para uma impressão média? Quantos modelos você pode imprimir com um rolo de 1 kg? Como fazer o filamento durar mais? E quais fatores podem afetar isso?

Felizmente, neste artigo responderei a todas essas perguntas.

Peso do Filamento	Densidade	Espessura	Comprimento	Preço
1 kg	1,25 g/cm³	1,75 mm	330 m / 1080 pés	$20-30
		2,85 mm (3 mm)	110 m / 360 pés
3 kg	1,25 g/cm³	1,75 mm	990 m / 3240 pés	$55-70
		2,85 mm (3 mm)	330 m / 1080 pés
5 kg	1,25 g/cm³	1,75 mm	1650 m / 5400 pés	$90-110
		2,85 mm (3 mm)	550 m / 1800 pés

Antes de começarmos, lembre-se de que os filamentos para impressoras 3D FDM desktop padrão geralmente estão disponíveis em rolos de 1 kg, 3 kg e 5 kg, chamados de "Spool" (carretel).

Um carretel padrão de 1 kg custa cerca de 20 a 30 dólares americanos. Mas pode custar significativamente mais em países com altas taxas de importação.

Agora, vamos responder uma pergunta antes de entrar no post propriamente dito: Por que esses carretéis de filamento são vendidos em kg em vez de metros/pés? A resposta é simples: o comprimento do filamento dentro de um carretel depende de dois fatores: a densidade do material e a área da seção transversal (ou diâmetro) do filamento.

Deixe-me mostrar como calcular o comprimento de um carretel de 1 kg com um exemplo. Suponha que você comprou um carretel de filamento PLA de 1 kg com densidade de 1,24 g/cm³ e diâmetro de 1,75 mm. Ele conterá 252,13 metros de filamento (existem muitas calculadoras na internet que fazem esses cálculos para você). Se o preço do carretel foi $25, custaria 9,9 centavos por metro.

Agora, sem mais delongas, vamos ao artigo!

Quanto filamento você precisa para uma impressão média?

Ou, em outras palavras: quantas vezes posso imprimir um único objeto com um carretel de 1 kg?

A maneira mais fácil de responder é calcular (em gramas) o peso do objeto (incluindo seus suportes, brims, rafts e skirts) que você está prestes a imprimir, porque você só pode imprimir exatamente 1 kg de material a partir de um carretel de 1 kg.

Vamos supor que a capa personalizada de iPhone que você está imprimindo e vendendo na internet pesa 11,8 gramas. Então você pode imprimir 1000/11,8 = 84 capas de iPhone se utilizar todo o filamento sem desperdício.

Da mesma forma, suponha que o colar personalizado que você está fazendo custa 5 gramas. Então você pode imprimir 1000/5 = 200 colares. Isso só ajuda aquelas pessoas que desejam imprimir o mesmo objeto várias vezes para presentear amigos e familiares ou vendê-lo online.

Dica aleatória: Se você está imprimindo vários objetos do mesmo tamanho, é melhor imprimi-los como peças separadas e depois montá-los.

Por exemplo, se você quer imprimir pingentes em forma de brinco (círculo de 1,25 polegadas de diâmetro), não imprima um anel com espessura de parede de 0,8 mm, porque quando você virá-lo de lado ou deixá-lo cair, sua forma será distorcida; em vez disso, projete cada brinco como um par de círculos com um furo compartilhado na borda e una-os.

Como verificar a quantidade de filamento que a impressão precisará no software de fatiamento?

Os softwares de fatiamento informam o tempo estimado de impressão quando você carrega o arquivo de design de um objeto (embora nunca seja preciso), eles também informam quanto filamento será necessário em gramas para imprimir o objeto (isso geralmente é bastante preciso).

Na figura abaixo, você pode ver que o Cura está me dizendo que, para imprimir meu objeto, ele consumirá 582 gramas, que é mais de meio quilo. Para mim, isso é sempre uma bandeira vermelha, e evito imprimir objetos que precisem de algo perto de 500 gramas.

A razão é que levará muito tempo, geralmente 1 ou 2 dias (se você tiver uma impressora de qualidade decente, não será um problema iniciar uma impressão e deixar a impressora terminá-la sozinha), mas o problema é que a impressão pode precisar que você troque os carretéis no meio do caminho e muita coisa pode dar errado ao fazer isso.

Geralmente consigo superar esses problemas fazendo algumas pequenas alterações no meu design ou às vezes até mudando a orientação do objeto no software de fatiamento. Como você pode ver abaixo, ao girar o objeto horizontalmente, a quantidade de gramas necessária para imprimir este objeto caiu de 582 gramas para 452 gramas.

Fazendo um pequeno ajuste como esse, consegui economizar quase 130 gramas! Você deve estar se perguntando como isso é possível.

Bem, é simples: ao imprimir o objeto horizontalmente em vez de verticalmente, ele precisará de muito menos suporte. Fiz cálculos simples: comprei este carretel de 1 kg por $30, e ao fazer este pequeno ajuste, consegui economizar $4, o que é mais de 1/10 do que paguei pelo carretel.

Como fazer o filamento durar mais?

Existem quatro maneiras de fazer isso, então vamos discutir cada uma em detalhes.

1. Reduza o tamanho dos modelos 3D
2. Reduza o uso de Brims, Rafts e Skirts
3. Reduza o uso de Suportes (se possível)
4. Reduza o Preenchimento (Infill)

1) Reduza o tamanho dos modelos 3D

Toda vez que os makers imprimem algo enorme sem pensar cuidadosamente por que precisam imprimi-lo tão grande, há uma diminuição gradual nos detalhes quando você aumenta o tamanho, mas haverá um aumento de dez vezes no custo de material, consumo de tempo e muitas outras coisas que tornam difícil continuar imprimindo objetos maiores.

Ou não imprima com tanta frequência ou não imprima objetos de grande tamanho. Não há sentido em imprimir objetos grandes, os menores também ficam tão bons, se não mais legais. Se você acha que as pessoas ficam impressionadas ao ver impressões de grande tamanho, não se esqueça de que elas também ficam impressionadas ao ver detalhes finos e intrincados em objetos menores.

Direi novamente: não há sentido em imprimir objetos grandes e eles só devem ser impressos quando você precisar imprimir um protótipo ou peça na escala 1:1. Portanto, tente controlar as tentações e sempre pergunte a si mesmo: eu realmente preciso imprimir isso tão grande?

2) Reduza o uso de Brims, Rafts e Skirts

Um Skirt (saia) é uma rotina de extrusão de filamento que você pode definir no seu fatiador para realizar logo antes do início do seu trabalho de impressão. Consiste em um contorno que envolve sua impressão e visa garantir que o extrusor esteja devidamente preparado e que um fluxo constante de filamento seja extrudado quando o objeto começar a ser impresso.

Uma saia também ajuda o usuário a determinar se a máquina está bem calibrada. Se você não estiver satisfeito com a qualidade das linhas sendo colocadas na mesa de impressão, pode ajustar a mesa antes que isso afete seu objeto.

Um Brim (borda) consiste em uma saia que está presa ao seu modelo. É útil para aumentar a superfície da primeira camada, melhorando assim a aderência do modelo à mesa de impressão. O fato de estar preso ao modelo também é sua principal desvantagem, pois você deve ter cuidado para não danificar o modelo ao remover a borda.

Finalmente, o Raft (base) é uma estrutura em grade que é impressa abaixo do objeto. Ao fazer isso, seu modelo ficará em contato apenas com a base e não com a mesa de impressão. Este recurso é usado principalmente como forma de evitar warping (empenamento) ao imprimir com ABS. Leva algum tempo para imprimir e consome uma quantidade não trivial de filamento, então use-o apenas quando necessário.

A principal vantagem das saias é que elas não consomem tanto filamento quanto bases e bordas. Por outro lado, e em contraste com bordas e bases, as saias não melhoram a aderência da camada. Como não estão presas ao objeto, não tornam a superfície inferior maior.

Para ser claro, não estou dizendo que você deve evitar usar esses recursos a todo custo. Na verdade, eu sempre uso uma saia de 3 linhas no meu perfil padrão. Além disso, quando estou preocupado com o objeto se soltando porque tem apenas uma pequena superfície de contato, não hesito em adicionar uma borda.

A principal conclusão desta recomendação é que você deve escolher adequadamente quando usar uma base, uma saia ou uma borda com base no objeto específico que você está prestes a imprimir.

3) Reduza o uso de Suportes (se possível)

Aqueles que são novos na impressão 3D muitas vezes não reconhecem a importância dos suportes. Eles servem como base para peças que são difíceis ou impossíveis de imprimir de outra forma e podem até melhorar a qualidade de uma impressão avançada.

Nem todos podem projetar designs 3D incríveis e conseguir economizar nos custos de filamento; é uma habilidade adquirida que leva tempo e experiência para dominar.

Muitos modelos 3D no Thingiverse têm suportes demais porque a busca do Thingiverse dificilmente leva em conta quanto material de impressão é desperdiçado neles. Mas não há razão para você não fazer ajustes simples que podem economizar tempo e dinheiro.

Nem é tão difícil, como você viu no exemplo acima, consegui economizar $4 em filamento apenas girando meu design de layout vertical para horizontal no software de fatiamento.

O Slic3r e outros softwares de fatiamento permitem personalizar a espessura do material de suporte. Este é um método muito eficaz para reduzir a quantidade de material necessária ou, em alguns casos, impedir que você precise de material de suporte totalmente.

4) Reduza o Preenchimento (Infill)

O preenchimento é a quantidade de material usada dentro de um modelo. Quando você seleciona a porcentagem de preenchimento, esta é a porcentagem de material que preencherá os espaços entre as paredes externas da impressão.

Embora seja tecnicamente possível imprimir com 100% de preenchimento, descobrimos que existem alguns benefícios em imprimir com menos. Para começar, quaisquer peças que precisem de suporte — ferramentas ou outros objetos com partes salientes — geralmente imprimem melhor com preenchimentos mais baixos. Quando se trata de porcentagens de preenchimento, muitos especialistas aconselham contra o uso de qualquer coisa acima de 50%. Alguns até encorajam você a ficar com 20% de preenchimento ou menos.

Mas não é segredo que impressoras de baixo custo têm dificuldade em imprimir peças de alta qualidade. Com uma grande quantidade de preenchimento, você obterá mais resistência e durabilidade da sua máquina, mas também sacrificará o tempo total de impressão.

Para a maioria das aplicações, porcentagens acima de 50% não são necessárias. No entanto, se você procura resistência e durabilidade, uma construção com 60% de preenchimento deve ser suficiente para atender às suas necessidades.

Essas recomendações são feitas para garantir que você obtenha uma impressão forte e estável sem adicionar muito peso. Isso é particularmente importante quando você está imprimindo modelos grandes, pois eles geralmente precisam de bastante preenchimento para se manterem firmes.

O principal problema ao tentar decidir qual padrão de preenchimento usar é que os padrões de favo de mel e hexagonais são geralmente boas escolhas para isso.

O preenchimento em forma de favo de mel é o padrão mais rápido e menos intensivo em material.

Para criar uma figura oca transparente, podemos usar o preenchimento para criar espaço mantendo uma casca externa sólida. Essencialmente, o preenchimento em favo de mel é o mais forte e uma boa escolha se a resistência for importante para o seu modelo.

Para miniaturas ou modelos onde a resistência pode não importar muito, o padrão de preenchimento hexagonal pode ser o melhor.

Confira nossa seção de produtos recomendados

Criamos uma seção de produtos recomendados que permitirá que você elimine as suposições e reduza o tempo gasto pesquisando qual impressora, filamento ou upgrades comprar, já que sabemos que isso pode ser uma tarefa muito assustadora e que geralmente leva a muita confusão.

Selecionamos apenas algumas impressoras 3D que consideramos boas para iniciantes, intermediários e até especialistas, 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 pretendido.