Melhores Filamentos Resistentes ao Calor para Impressão 3D – Ranking e Análise de Especialista
Peças impressas em 3D estão sendo usadas em uma infinidade de indústrias e propósitos. Não é incomum que alguns usos exijam características técnicas específicas, como resistência a impacto, resistência à umidade, resistência UV ou resistência ao calor. Hoje focaremos na resistência ao calor e determinaremos quais filamentos melhor suportam o calor.
Quando se trata de resistência ao calor, o Policarbonato é um dos termoplásticos mais adequados, pois sua temperatura de transição vítrea é 150°C. No entanto, a maioria das impressoras não consegue imprimir com policarbonato, por isso, pelo menos para a maioria das pessoas, o filamento ideal é o ABS, já que sua temperatura de transição vítrea é 105°C.
| Material | Temp. Mesa | Temp. Extrusão | Fechamento | Impressora Normal | Temp. Transição Vítrea | Resist. Umidade | Preço |
| PEEK | 120°C-145°C | 360°C-400°C | Sim | Não | 143°C | Alta | $30-$40 |
| PAHT CF15 | 100°C-120°C | 260°C-280°C | Sim | Sim | 72°C | Baixa | $85-90 |
| Policarbonato | 80°C-120°C | 260°C-310°C | Sim | Sim | 150°C | Baixa | $40-$60 |
| Polipropileno | 80°C-100°C | 230°C-260°C | Sim | Sim | -20°C (suporta 160°C) | Alta | $80-$110 |
| Poliamida | 70°C-80°C | 220°C-260°C | Sim | Sim | 60°C (suporta 120°C) | Baixa | |
| ABS | 90°C-110°C | 230°C-250°C | Sim | Sim | 105°C | Baixa | $15-$22 |
| PETG | 80°C-100°C | 210°C-250°C | Não | Sim | 75°C | Baixa | $15-$25 |
Melhores filamentos resistentes ao calor para impressão 3D
A indústria 3D está crescendo em um ritmo super-rápido, onde novos e melhores materiais são introduzidos regularmente. A resistência ao calor expande o escopo de uso de um filamento específico, então daremos uma olhada em uma lista básica de filamentos 3D enfatizando sua resistência ao calor e parâmetros de impressão, do mais resistente ao calor para o menos.
Não deve ser surpresa que o PLA regular tenha uma ordem de restrição e tenha que ficar a pelo menos 1,6 km desta lista a qualquer momento.
PEEK
| Temp. Mesa | 120°C-145°C |
| Temp. Extrusão | 360°C-400°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Não |
| Temp. Transição Vítrea | 143°C |
| Resist. Umidade | Alta |
| Preço | $30-$40 |
Polietetercetona (PEEK) é um termoplástico semi-cristalino e atualmente é considerado o polímero de alto desempenho melhor devido às suas qualidades térmicas, mecânicas e químicas.
Nem todas as impressoras são capazes de imprimir com PEEK devido aos requisitos de alta temperatura. Tem uma temperatura de transição vítrea de 143°C e requer uma temperatura de operação de 360-400°C com temperatura de mesa de 120-145°C. Existem impressoras especializadas projetadas para imprimir com PEEK que incluem uma câmara de impressão fechada. Impressões de PEEK podem suportar temperaturas de até 260°C.
Para lhe dar uma ideia da temperatura máxima de extrusão que uma impressora 3D normal pode atingir, a Prusa i3 tem uma temperatura máxima de bico de 300°C. Isso significa que imprimir filamento PEEK está fora de questão.
Para usar este filamento, você terá que ter acesso a uma impressora 3D de grau industrial, pela qual deve esperar pagar cerca de 29.000 USD (uma cotação estimada para a APIUM P220).
PEEK produz impressões duráveis com alta resistência à tração, que são resistentes ao calor e água, e biocompatíveis, mas trabalhar com o filamento é complicado e exige que os usuários sejam experientes e conhecedores sobre qual sistema produzirá resultados ótimos. PEEK é amplamente usado nas indústrias médica, automotiva e aeroespacial, e peças como rolamentos, bombas e válvulas de compressor são impressas com satisfação.
PAHT CF15
| Temp. Mesa | 100°C-120°C |
| Temp. Extrusão | 260°C-280°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | 72°C |
| Resist. Umidade | Baixa |
Poliamida de alta temperatura reforçada com fibra de carbono (PAHT CF15) é um material extremamente forte e tecnicamente avançado que contém 15% de fibra de carbono e é resistente a calor e químicos.
Impressões de PAHT CF15 podem suportar temperaturas constantes de 150°C, mas podem chegar a 180°C por curtos períodos. Durante a impressão, uma temperatura de mesa de 100-120°C é necessária com temperatura de bico de 260-280°C. A temperatura de transição vítrea é 72°C, e uma câmara de construção é necessária para resultados ótimos.
Esses requisitos nos permitem imprimir peças de PAHT CF15 usando uma impressora 3D normal, com a ressalva de que requer mesa aquecida e fechamento.
O filamento é usado em aplicações de engenharia para projetos técnicos para fabricar peças móveis e frequentemente usado como substituto para componentes metálicos. Isso se deve às impressões serem resistentes a calor a níveis aceitáveis, bem como à rigidez e alta resistência à tração.
O filamento é relativamente fácil de trabalhar e não apresenta grandes desafios de impressão além do desgaste do bico, então o bico apropriado deve ser selecionado.
Policarbonato
| Temp. Mesa | 80°C-120°C |
| Temp. Extrusão | 260°C-310°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | 150°C |
| Resist. Umidade | Baixa |
| Preço | $40-$60 |
Policarbonato (PC) é conhecido por sua força e durabilidade e continua sendo o filamento de escolha para usuários que querem um filamento versátil que produz impressões com alta resistência ao calor, resistência a impacto e clareza óptica, com o bônus adicional de ser leve. Embora propenso a warping, o filamento permanece popular devido aos resultados finais.
Uma câmara de impressão fechada é necessária para manter a estabilidade e qualidade da impressão. A temperatura do bico deve ser entre 260°C e 310°C com temperatura de mesa de 80-120°C. A temperatura de transição vítrea do policarbonato é 150°C, e as impressões podem suportar calor até cerca de 140°C.
A primeira pergunta que tento responder quando pesquiso um novo material é se posso imprimi-lo com minha impressora 3D normal (nem mesmo uma prosumer). Se você tem mesa aquecida e uma máquina fechada, pode começar a imprimir com este material de grau industrial com relativa facilidade.
Filamento de policarbonato é higroscópico, o que significa que absorve umidade do ar, então armazenamento adequado é essencial para mantê-lo seco.
Umidade causará complicações na impressão, e por este motivo, todo cuidado deve ser tomado para eliminar a exposição à umidade armazenando o filamento em recipientes herméticos. Durante a impressão, os ventiladores de resfriamento devem ser desligados para permitir aderência adequada.
Recomendo ir com o Polymaker Policarbonato.
Polipropileno
| Temp. Mesa | 80°C-100°C |
| Temp. Extrusão | 230°C-260°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | -20°C (suporta 160°C) |
| Resist. Umidade | Alta |
| Preço | $80-$110 |
Polipropileno também é um termoplástico semi-cristalino com alta resistência química e a impacto, tornando-o excelente para uso no setor industrial, roupas esportivas e aplicações de eletrodomésticos.
Uma temperatura de extrusor de 230-260°C e temperatura de mesa de 80-100°C são necessárias. A temperatura de transição vítrea é cerca de 260°C. Devido aos altos requisitos de calor, uma câmara de impressão é necessária para controlar o warping. Os produtos finais podem suportar temperaturas entre 82°C e 120°C, dependendo da composição do filamento.
Polipropileno não é higroscópico e funciona bem com componentes submersos ou itens que estão regularmente em contato com umidade. Serve bem como isolamento elétrico e é amplamente usado para criar utensílios de cozinha seguros para lava-louças e micro-ondas, bem como equipamentos e peças médicas. Polipropileno é conhecido pelos acabamentos lisos que constantemente fornece.
Poliamida (PA)
| Temp. Mesa | 70°C-80°C |
| Temp. Extrusão | 220°C-260°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | 60°C (suporta 120°C) |
| Resist. Umidade | Baixa |
Poliamida tem uma estrutura semi-cristalina tornando-a muito forte, pois também é flexível, adicionando à sua força. Os produtos finais são resistentes ao calor e amplamente usados em aplicações automotivas, de transporte, elétricas e eletrônicas. PA também é resistente a abrasão, óleo e impacto.
PA pode suportar temperaturas até 120°C por períodos prolongados, e a temperatura de impressão está entre 220°C e 260°C. Temperatura de mesa de 70-80°C é necessária enquanto a temperatura de transição vítrea varia entre 55°C e 75°C. O ventilador de resfriamento tem que ser desligado ao imprimir com PA. Você pode baixar um perfil do Cura para impressão com Poliamida aqui.
A maioria dos filamentos de poliamida são feitos com nylon, mas alguns incluem fibra de vidro. PA é higroscópico e deve ser seco antes do uso. Também é propenso a warping e requer uma câmara de impressão fechada e sem ventilador para controlar a deformação da impressão.
ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno)
| Temp. Mesa | 90°C-110°C |
| Temp. Extrusão | 230°C-250°C |
| Fechamento | Sim |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | 105°C |
| Resist. Umidade | Baixa |
| Preço | $15-$22 |
Este termoplástico não precisa de introdução, mas aqui está uma mesmo assim. ABS é outro filamento 3D popular devido à sua alta resistência a calor e danos. Embora tenha grande resistência ao calor, ainda é propenso a raios UV do sol, e sua contraparte ASA tem proteção UV, então é adequado para uso externo.
A temperatura de impressão é cerca de 240°C com temperatura de mesa de 90-100°C, enquanto a temperatura de transição vítrea é 105°C. Impressões finalizadas podem suportar temperaturas próximas a 100°C, mas não por períodos prolongados. Impressão requer uma câmara de impressão pois warping é bastante comum com ABS.
ABS é higroscópico, então cuidado deve ser tomado com o armazenamento para minimizar contato com umidade. Pode ser difícil de imprimir devido a warping nos cantos externos da impressão causado por resfriamento desigual. Embora o filamento seja higroscópico, as impressões tendem a ser resistentes à água e também resistentes a impacto, tornando-as uma ótima escolha para a maioria dos profissionais.
Se você está pensando em comprar filamento ABS, não compre qualquer genérico, mas sim esta marca de ABS, pois funciona muito bem e não quebra o banco.
Polietileno Tereftalato Glicol-modificado (PETG)
| Temp. Mesa | 80°C-100°C |
| Temp. Extrusão | 210°C-250°C |
| Fechamento | Não |
| Impressora Normal | Sim |
| Temp. Transição Vítrea | 75°C |
| Resist. Umidade | Baixa |
| Preço | $15-$25 |
Filamento PETG é muito fácil de imprimir e é comparável ao PLA a este respeito. No entanto, PETG tem melhores qualidades relacionadas a resistência a calor, água e químicos corrosivos.
PETG é capaz de suportar temperaturas de até 75°C. A temperatura de extrusão do bico varia entre 210-250°C e requer uma mesa aquecida a 80-100°C. A temperatura de transição vítrea é 75°C e um fechamento de impressão não é necessário desde que a temperatura ambiente não seja muito fria.
Durante a impressão, um ventilador é recomendado apenas após a primeira camada ter sido estabelecida e estiver devidamente grudada na mesa. A partir daí, o ventilador de resfriamento regula a temperatura do bico e acelera o resfriamento para ajudar a prevenir stringing e blobbing, dando à sua impressão um acabamento detalhado.
PETG é usado na indústria de alimentos e bebidas, pois pode ser facilmente esterilizado e é razoavelmente flexível, mas robusto. As propriedades de esterilização o tornam ideal para uso na indústria médica. No varejo, PETG é usado para fabricar displays para bens de ponto de venda.
PETG é geralmente considerado um dos melhores filamentos de impressão 3D que existem, pois é fácil de imprimir e pode suportar altas temperaturas.
O PLA é resistente ao calor?
PLA é o menos resistente ao calor de todos os tipos de filamento, mas é de longe o mais fácil de imprimir devido aos seus baixos requisitos de calor. Impressões finalizadas não responderão favoravelmente a condições aquecidas como o interior de um carro trancado no sol do meio-dia. A temperatura natural de fusão do PLA é em torno de 80°C, mas é melhorada com aditivos (frequentemente chamados de PLA+). Como a maioria dos tipos de filamento, o PLA também é submetido a aditivos para melhorar o uso geral da aplicação.
Como o PLA é biodegradável, é comumente usado em implantes médicos como parafusos de tecido para auxiliar a cura. PLA vem em uma variedade de graus diferentes que inclui científico, médico, alimentício, e finalmente chega ao PLA padrão usado na impressão 3D cotidiana.
A temperatura de mesa recomendada para PLA é entre 40°C e 60°C se você decidiu usar uma mesa aquecida para melhores resultados adesivos. A temperatura do bico é definida em cerca de 190°C-215°C, dependendo da marca e pigmentação.
PLA continua sendo um filamento funcional e útil para imprimir, mas a devida consideração deve ser dada à aplicação da impressão.
A resina é resistente ao calor?
Imprimir com resina envolve um processo totalmente diferente onde resina líquida é exposta a luz UV que endurece e cura a resina exposta. Impressões de resina são basicamente feitas de cabeça para baixo, com o fundo do tanque de resina controlando a exposição à luz UV.
Impressões de resina são bem sólidas, mas algumas têm um grau de flexibilidade que permite múltiplos usos, incluindo fazer coroas e moldes de ponte em odontologia e aplicações de engenharia.
Existem resinas de alta temperatura que têm baixa expansão térmica e alta resistência à tração que podem produzir componentes rápidos e precisos. No entanto, resinas de alta temperatura produzem um componente sem flexibilidade, então clipes, encaixes e dobradiças vivas não são recomendados.
As impressões de resina terão uma temperatura de deflexão de calor de 289°C @ 0,45 MPa se você usar Resina de Alta Temperatura. Esses materiais não derretem, então a temperatura de transição vítrea não é medida.
Impressões de resina de alta temperatura são usadas como fixações resistentes ao calor, componentes de carcaça, controle de ar quente e fluidos, prototipagem de moldes e testes ambientais. As funções e aplicações de resinas de alta temperatura estão em constante crescimento, assim como os diferentes tipos de resina projetados para atender às demandas de excelência em manufatura custo-efetiva instilada em todas as indústrias.
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.
impressao 3D
- Revolucionando as Viagens Espaciais com Materiais de Próxima Geração Impressos em 3D
- Como a Impressão 3D Revoluciona a Fundição em Areia: Um Guia Prático
- 4 Princípios Fundamentais de Design para Impressão 3D Bem‑Sucedida
- Destaque de Aplicação: Impressão 3D Revoluciona Design e Produção de Mancais
- Impressão 3D Revoluciona Trocadores de Calor: Mais Leves, Inteligentes e Rápidos
- Aproveitando a Impressão 3D no Ensino Superior: Benefícios, Estudos de Caso e Recursos
- M. Holland Co. Torna-se Distribuidor Master dos Filamentos de Alto Desempenho para Impressão 3D da Owens Corning
- Como Calcular Precisamente a Dissipação de Calor para VFDs
- Top 10 Materiais Resistentes ao Calor para Impressão 3D: Escolhendo o Melhor para Aplicações de Alta Temperatura
- 10 Materiais Mais Resistentes para Impressão 3D: Durabilidade Extrema