Temperaturas Ideais de Mesa Aquecida para Impressão 3D com PLA e ABS

Se você já leu alguns posts relacionados à impressão 3D e se aprofundou um pouco nos detalhes do processo, certamente está ciente da existência de mesas aquecidas. Este componente aquece a superfície da mesa de impressão de uma impressora 3D, o que traz muitas vantagens. Você também pode saber que pode alterar a temperatura da mesa aquecida e que diferentes filamentos exigem configurações diferentes.

Então, qual é a temperatura ideal de uma mesa aquecida para imprimir com PLA e ABS?

A temperatura ideal da mesa para impressão é 60°C para PLA e 100°C a 110°C para ABS, pois essas configurações melhoram enormemente a aderência da primeira camada, o que por sua vez leva a uma maior taxa de sucesso na impressão 3D. No caso do ABS, uma mesa aquecida é necessária para preservar a temperatura do objeto enquanto ele está sendo impresso, já que ele pode encolher até 8%.

Temperaturas mais baixas reduzem os benefícios da mesa aquecida, enquanto temperaturas mais altas levam a outros problemas comuns como "pé de elefante".

Por que e quando uma mesa aquecida é importante

Impressoras 3D são (quase) tudo sobre temperatura: para começar, você precisará de temperatura para derreter o filamento que formará o objeto. A parte específica responsável por isso é chamada de hot-end, e é um dos componentes do extrusor.

Uma boa configuração de temperatura pode ser a diferença entre seu melhor objeto impresso em 3D e um desastre. Discutiremos a importância das configurações de temperatura do hot-end em outra ocasião.

Vamos passar para outro componente da impressão 3D onde a temperatura também é essencial: a mesa aquecida!

Seu objeto será impresso em uma superfície plana chamada "mesa" (bed), colocando camadas de plástico quente uma a uma, cada uma sobre a anterior. Devido às diferentes respostas dos materiais às mudanças de temperatura, má aderência à superfície e/ou encolhimento durante o resfriamento, este processo muitas vezes falha, soltando o objeto da superfície e arruinando sua impressão.

Você pode notar que isso é, por falta de palavra melhor, subótimo! Para evitar que isso aconteça, um componente de aquecimento pode ser instalado sob a mesa. Se você tiver sorte, sua impressora já pode tê-lo!

Este mecanismo de aquecimento melhora a aderência da primeira camada e reduz o encolhimento do termoplástico devido à sua reação normal ao resfriamento.

Por simplicidade, chamaremos este componente misterioso de "mesa aquecida" a partir de agora. Agora que você não apenas conhece o nome do componente, mas também o tem instalado em sua impressora, provavelmente deve saber qual é a temperatura ideal para cada tipo de filamento.

Vamos falar primeiro sobre PLA, já que hoje em dia é o termoplástico mais comum, popular e fácil de usar. Se você é iniciante, realmente deve começar aqui, aprendendo o básico da impressão 3D enquanto desperdiça materiais mais baratos durante seus testes.

PLA é um ótimo material para qualquer peça que não precise atender a requisitos específicos. Um objeto impresso em PLA pode suportar até 60°C antes de ficar mole (também conhecido como "temperatura de transição vítrea"), por isso é usado principalmente para imprimir objetos decorativos, miniaturas de quadrinhos, luminárias LED, gabinetes eletrônicos e suportes de uso geral.

Pode ser lixado e pintado com tinta acrílica ou sintética comum. E acima de tudo, o PLA é de longe o material de impressão 3D mais fácil de trabalhar e imprimir. Com um pouco de pesquisa e prática, você pode dominar este plástico e imprimir objetos realmente decentes.

Temperatura ideal da mesa para PLA

Como mencionei antes, algumas impressoras 3D não têm mesa aquecida. Isso não significa que sejam inúteis, mas sim que existem materiais que podem ser usados sem aquecer a superfície de impressão.

PLA é um desses materiais, pois não encolhe muito ao resfriar. No entanto, imprimir em uma superfície fria também pode levar a outros problemas que o processo de aquecimento frequentemente resolve.

Por exemplo, o nivelamento adequado da mesa é mais importante ao usar uma mesa fria. Se uma borda afiada do seu objeto não estiver firmemente aderida à mesa, cedo ou tarde ela começará a empenar (warping) e pode desprender a impressão inteira. O bico passa sobre essa borda várias vezes e acelera este problema.

Ok, agora assumiremos que você tem uma mesa aquecida corretamente nivelada, firme e estável. Não posso lhe dar um número mágico que funcione com todas as marcas de filamento PLA, mas você obterá os melhores resultados definindo a temperatura da mesa em torno de 60°C.

Algumas marcas podem exigir mais ou menos temperatura, mas ir além de 70°C provavelmente levará a outro problema conhecido como "pé de elefante". Quando a temperatura da mesa é definida muito alta, as primeiras camadas começam a derreter, e o peso da peça as empurra para baixo. O objeto final será mais espesso em sua base e mais baixo do que deveria ser. Se você detectar isso, defina uma temperatura de mesa mais baixa.

Por outro lado, evite definir a temperatura da mesa abaixo de 50°C, pois não melhorará a aderência da mesa de forma notável.

Impressoras 3D maiores têm uma superfície de impressão maior que troca calor constantemente com o ar do ambiente. Isso resfriará a mesa, então você provavelmente deve aumentar este valor ao usar impressoras grandes.

Fatores externos que podem afetar a qualidade da impressão

A maioria das impressoras 3D é do tipo Cartesiano e muitas vezes são vendidas sem fechamento. A Prusa i3, Ender 3 ou CR-10 são exemplos populares deste tipo de impressora. Não ter fechamento deixa o processo de impressão exposto a efeitos externos.

Portanto, quando se trata de configurar seu espaço de trabalho, preste atenção especial à localização da sua impressora 3D. Ela não deve apenas ser distante de portas ou janelas, mas você também deve evitar colocá-la no meio do fluxo de ar entre as aberturas do seu cômodo. Quando você abre uma janela ou porta, uma brisa pode se formar e levar o calor da sua mesa de impressão, reduzindo repentinamente a aderência da camada e/ou da mesa.

Um dos inimigos mais mortais da sua impressora é o sistema de ar condicionado. Se você não pode evitar ter ambos no mesmo cômodo, coloque sua impressora longe do vento frio do ar condicionado, ou diretamente abaixo dele. Se você ainda está enfrentando problemas de aderência de camadas, experimente imprimir alguns objetos com o ar condicionado desligado para verificar se isso afeta sua taxa de sucesso.

Outro fator a considerar é a umidade: um filamento úmido fica quebradiço e pode se tornar propenso a falhas ou até inútil. Deixar seus carretéis em contato com o ar do seu cômodo não é recomendado, especialmente em climas úmidos. Eu sempre tento manter meus carretéis dentro de uma grande caixa plástica, com alguns pacotes de gel de sílica para manter o plástico seco.

Uma caixa de impressão 3D é necessária para PLA?

A resposta curta é NÃO, mas vamos cavar um pouco mais fundo!

É verdade que a solução definitiva para eliminar efeitos externos indesejados é fechar sua impressora.

Entre as muitas vantagens de usar um fechamento, encontramos que ele mantém a temperatura de trabalho durante a impressão, mantendo a maior parte do calor dentro. Isso reduz mudanças bruscas de temperatura durante toda a impressão e mantém as condições de impressão muito estáveis e previsíveis.

Algumas impressoras 3D já têm um fechamento, mas você também pode comprar um fechamento padrão que se adapta à maioria das máquinas mais vendidas. Eles são muito acessíveis e podem ser removidos caso você não queira usá-los.

Outra opção é construir seu próprio fechamento. Basicamente, qualquer caixa pode ser usada para este propósito! Apenas certifique-se de que a temperatura dentro do seu fechamento não suba demais, pois pode iniciar um incêndio.

Embora eu tenha visto caixas de papelão sendo reformadas para este propósito, certamente não posso recomendá-las por razões óbvias. Caso a razão não seja tão óbvia quanto penso, aqui vai: cercar uma máquina aquecedora com um objeto muito inflamável é um claro risco de incêndio!

Proteção adicional contra incêndio para seu cômodo pode ser necessária quando você economiza dinheiro usando materiais baratos. Independentemente deste fato, é sempre uma boa ideia ter um extintor de incêndio por perto e pronto para uso.

Existem ótimas ideias DIY no www.instructables.com! Dê uma olhada nelas e navegue um pouco antes de gastar seu dinheiro suado em um fechamento padrão.

De qualquer forma, o uso de um fechamento ao imprimir PLA não é necessário se você colocar sua impressora em um cômodo seco e quente.

Este termoplástico não encolhe muito ao resfriar, especialmente ao usar uma mesa aquecida, então você não terá problemas sérios se nivelou corretamente sua mesa.

Não recomendo gastar dinheiro em um fechamento, a menos que você viva em áreas realmente frias e nenhuma outra solução possa ser aplicada. A maioria das pessoas hoje em dia usa PLA como seu único material de impressão, então eles podem resolver a maioria dos problemas de impressão calibrando corretamente suas máquinas e obtendo as configurações de temperatura corretas.

Se você quer aprender mais sobre diferentes materiais e expandir seus horizontes, um próximo passo lógico é usar ABS, um plástico mais exigente.

Temperatura ideal da mesa para ABS

ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) era o principal material de impressão 3D antes da introdução do PLA. Tem algumas propriedades realmente ótimas que o PLA não tem, o que torna este termoplástico uma escolha popular para muitos makers.

Em contraste com o PLA, o ABS pode encolher até 8% quando resfriado. Isso torna quase impossível imprimir sem uma mesa aquecida e um fechamento. Preservar a temperatura do objeto durante a impressão é uma necessidade! Como regra prática, defina a temperatura da sua mesa para 100°C.

Como nota lateral, em contraste com a impressão com PLA, você deve desligar os ventiladores de resfriamento ao imprimir com ABS.

Por que você deve imprimir com ABS em vez de PLA?

Tendo declarado as dificuldades de imprimir com ABS, pode parecer óbvio que você deve evitar ABS e sempre optar por PLA. Tentarei ser justo e darei alguns motivos pelos quais o ABS ainda é uma escolha popular mesmo hoje.

O preço de um carretel de ABS é quase sempre mais barato que um carretel de PLA. Também é um termoplástico resistente que mantém sua tenacidade mesmo em baixas temperaturas.

O ABS suporta temperaturas mais altas antes de perder sua forma (temperatura de transição vítrea) e tem maior resistência a impacto, tornando-o a escolha clara para imprimir mecanismos, peças expostas à luz solar direta ou objetos que ficarão dentro de um carro. Objetos externos também são geralmente feitos de ABS em vez de PLA.

Também oferece técnicas únicas e práticas de pós-processamento que você não pode aplicar a impressões em PLA. Acetona pode ser usada para suavizar a superfície de um objeto ABS. Além disso, você pode lixar e pintar ABS da mesma forma que faria com PLA.

Configurações para imprimir com ABS

De acordo com minha experiência, obtenho os melhores resultados usando as configurações listadas abaixo. Lembre-se de que provavelmente terá que alterá-las ligeiramente dependendo da sua marca de filamento e impressora 3D.

• Temperatura do extrusor: de 230 a 245°C, dependendo da cor e/ou marca do filamento.
• Velocidade: 40/50 mm/s.
• Retração: mesmas configurações do PLA (6,5 mm).
• Ventilador de resfriamento DESLIGADO durante toda a impressão.
• Temperatura da mesa: 100°C.
• Brim de 3 mm ao redor do objeto.
• Use raft se os objetos forem muito pontiagudos ou pequenos.

Você deve usar uma impressora fechada ou construir um fechamento para imprimir com ABS?

Muitas pessoas (especialmente makers da velha guarda) dirão que você não precisa de um fechamento e que imprimem com ABS há anos com um clone de Prusa Mendel e nunca tiveram uma falha devido a warping. Na minha opinião, algumas coisas foram criadas para tornar nossa experiência de impressão mais fácil.

Você pode se tornar o melhor impressor de ABS dominando todas as configurações, mas isso requer muito tempo, esforço e material desperdiçado. Ou você pode simplesmente comprar uma impressora fechada (ou fechar sua máquina) e obter os mesmos resultados apenas ajustando alguns detalhes.

A forma como frasei o parágrafo acima claramente mostra um viés a favor de ter um fechamento, e por boas razões: por que você se exporia a dificuldades desnecessárias? Sua impressora deve ser um meio para seus fins e não o contrário!

Então, se você quer imprimir usando ABS, faça um favor a si mesmo e feche sua impressora. Nenhuma brisa, porta, corrente de ar ou ar condicionado será forte o suficiente para afetar sua impressão.

Fechamentos mantêm todo o calor dentro, mantendo a temperatura de trabalho durante todo o objeto. Ao minimizar a perda de calor, uma impressora fechada também precisará de menos energia elétrica para atingir a temperatura de trabalho que você definir. O ABS precisa de condições mais estáveis que o PLA, então realmente vale a pena comprar/fazer um fechamento.

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