Prevenindo Warping na Impressão 3D: Correções Comprovadas e Estratégias de Prevenção

Se você já usou uma impressora 3D, as chances são que provavelmente já experimentou warping (empenamento) na impressão 3D.

Warping está entre os problemas mais comuns que você pode encontrar na impressão 3D e é muito frustrante. Felizmente, algumas medidas ajudarão a corrigir e evitar o problema, levando a modelos mais bem-sucedidos.

Impressões falhadas são inevitáveis na impressão 3D, mas com domínio das configurações corretas para sua impressora 3D, você pode eliminar warping através de várias técnicas.

As configurações da sua impressora 3D dependem inteiramente do material que você está usando como material de impressão e sua condição.

Ter o know-how para lidar com as configurações, considerando todos os fatores que podem levar ao warping 3D, sem dúvida levará a resultados de impressão impressionantes e corrigirá o warping no processo.

O Que É Warping na Impressão 3D?

Warping pode ser considerado como uma leve alteração do design original pretendido após a impressão. Em alguns casos, pode ser extremo a ponto de toda a impressão ser tornada inútil e destruída. Para melhores resultados, você deve verificar as impressões.

Como o warping é detectado após o processo de impressão, muitos materiais podem ser perdidos, levando a custos de produção aumentados.

Não há como reverter o warping após ter acontecido; descartar é a única opção. Neste guia, falaremos sobre as causas de distorção e várias maneiras de evitá-la.

Por Que Ocorre Warping?

Os materiais usados durante os processos de produção 3D são termoplásticos, significando que mudam propriedades em faixas de temperatura específicas.

O processo envolve aquecer os filamentos além de seu ponto de fusão, onde mudam para forma líquida que pode ser facilmente fixada na placa de construção.

Durante o aquecimento, os termoplásticos expandem, e então ao resfriar, encolhem para formar um sólido.

Se isso ocorre quando as camadas abaixo ainda estão quentes e as superiores frias, a impressão perderá sua aderência na placa de construção e, em retorno, curvará para cima; daí ocorre o warping.

Desanimadoramente, o encurvamento pode aparecer mesmo ao terminar o que seria uma excelente impressão fina. Se apenas as temperaturas de toda a imagem 3D pudessem ser mantidas em uma faixa definida, o warping seria evitado inteiramente. No entanto, isso é quase impossível.

Em vez disso, você pode tentar manter a temperatura exata mesma o máximo possível em uma faixa específica. Isso garante que o modelo de impressão possa grudar na superfície de construção durante todo o processo de produção.

Corrigindo a Impressão Fora da Mesa Através da Temperatura de Transição Vítrea

Na maioria das vezes, impressões empenadas não podem ser corrigidas, e todo o modelo acaba sendo destruído. Alternativamente, se o modelo de impressão é leve e não muito espesso em volume, há um modo que você pode remodelá-lo.

Isso pode ser alcançado aquecendo a impressão moderadamente quase até sua temperatura de transição vítrea, o suficiente para ficar macia o suficiente para remodelá-la.

Você precisará improvisar para a mesa de impressão usando uma superfície metálica grande, preferencialmente uma frigideira, suficiente para segurar a impressão da forma que estava na mesa de impressão.

Um secador de cabelo normal serviria no processo de aquecimento. O secador deve estar na potência máxima e mova-o para aquecer sua impressão.

Após aquecer, você pode remodelar a impressão agora para a forma e curva desejadas. Antes de resfriar, você precisará segurá-la para evitar deformidades novamente.

Você pode repetir o processo até a impressão assumir a forma que você busca. O secador é útil porque levar a impressão de volta à mesa de impressão ou aquecer a frigideira só aquecerá o fundo da impressão. Isso significará que você está aquecendo a impressão inteira novamente para resultados.

Maneiras de Prevenir Warping

a) Use uma Mesa de Construção Aquecida

Antes de mesas de construção aquecidas serem raras, impressões 3D impressas tendiam a resfriar rapidamente mesmo antes da produção ser completada. Devido a isso, warping e curling eram quase padrão em toda impressão. Agora, a maioria das máquinas já vem equipada com mesas aquecidas.

Uma das maneiras mais defendidas de evitar warping é usar uma mesa de construção aquecida. A mesa de construção busca manter o material em uma temperatura logo abaixo de quando solidifica. Isso garante que sua impressão 3D permaneça plana e ainda conectada à mesa de construção.

Com a impressão 3D resfriando mais lentamente, as chances de warping pelo estresse causado por contrações são reduzidas.

No entanto, você deve garantir que a temperatura usada é a correta dependendo do material em uso. Propriedades diferem para diferentes materiais e filamentos, apesar de todos serem materiais de alta temperatura.

Mesas aquecidas não são garantia total de que warping será evitado; combinar a técnica com outros métodos para reduzir as chances.

Ainda nessa nota, as partes de aquecimento não compõem a mesa toda, significando que não é a mesa toda que faz o aquecimento – as bordas podem não receber calor suficiente e podem acabar empenando. Vale notar que impressões maiores podem empenar, diferente de impressões menores.

b) Uso de Adesivos na Primeira Camada

A adesão entre a camada inferior da sua impressão e a mesa de impressão tem papel na prevenção de warping. Isso geralmente é alcançado revestindo a mesa com substância adesiva ou pegajosa antes de iniciar a impressão real.

Antes de usar o adesivo, é recomendado fazer uma impressão de teste de uma peça pequena para garantir que está funcionando bem. Com a impressão grudada na mesa de impressão, isso pode levar a danos ao removê-la.

Para a técnica de adesivo funcionar bem, você deve garantir que a impressão está lisa e limpa. Rastros de óleo e graxa só piorarão e enfraquecerão as forças de adesão.

O adesivo deve ser aplicado na placa de vidro. Também, métodos de adesão diferem de material para material, daí a necessidade de entender o material usado.

Existem muitos produtos que ajudarão sua impressão a grudar na base de impressão. Aqui estão alguns, você pode primeiro experimentar ou até combinar para resultados eficazes:

1) 3DLac

3DLac é um spray com formulação química específica para impressão 3D para solidificar as peças. Sua aplicação é bem simples, pois você só precisa borrifar o produto na base de impressão antes do processo de impressão.

A mesa não precisa ser inundada, mas borrifar a uma distância de uma mão garante que o químico seja distribuído efetivamente. Uma alternativa para o 3DLac é o spray de cabelo Nelly, pois a mesma empresa os fabrica.

A única diferença é que a concentração no 3DLac é uma formulação mais aprimorada e não tem o cheiro como nos laquês Nely.

2) Wolfbite

Wolfbite é um químico comercial 3D produzido explicitamente para adesão e fixação das suas peças de impressão 3D. Uma variante do produto do seu site oficial; portanto, necessário testar seu produto preferido e material em uso.

3) Folhas de PEI

As folhas (verifique na Amazon) vêm já laminadas e fáceis de colocar na mesa de impressão. Vêm em vários tamanhos e marcas; portanto, mais fácil identificar a que funcionará para você e o tamanho certo para sua impressora. Mesmo as grossas são fáceis de aparar conforme sua preferência.

Algumas vêm como adesivos e são fáceis de instalar colocando-as na mesa de impressão. Diferente de fitas, bolhas não são problema aqui, pois aderem com quase todos os materiais.

4) Fita Kapton

Fita Kapton é comumente usada em soldagem e eletrônica porque suporta temperaturas extremas.

Pode ser usada em impressão 3D para dar a ligação adesiva necessária pela impressão. Fita Kapton pode ser usada com outros métodos como sprays 3DLac para dar um impulso na fixação.

A fita Kapton funciona também em impressões com larguras maiores e é mais fácil de aplicar na superfície de impressão.

No entanto, algum resíduo pode ficar após o processo de produção, mas álcool tende a cuidar disso efetivamente.

5) Fita Crepe (Masking Tape)

Em algum ponto, todos já usamos fita crepe (verifique na Amazon) para consertos rápidos e reparos, seja em casa ou no escritório. É relativamente barata comparada à fita Kapton e oferece boa adesão.

6) Bastão de Cola (Glue Stick)

Bastão de cola (verifique na Amazon) é uma alternativa favorita, e algumas empresas de impressão oferecem o bastão como parte de seus produtos comprados. Aplicação é apenas passar cola na placa de construção, e pronto.

Alternativamente, diluição com água é aceitável, e um pincel é usado para espalhar a cola mais uniformemente na mesa de impressão. Isso facilita a limpeza do vidro, pois apenas uma pequena fração da cola será usada.

7) Solução ABS

Alguns pequenos pedaços cortados de ABS podem ser diluídos em acetona em um recipiente para formar uma solução ABS (suco de ABS). A acetona garante que o ABS se dissolva completamente e forme um material parecido com pasta.

Com uso de pincel, (verifique na Amazon) você pode aplicar o suco de ABS na mesa de impressão. Imprimir em outros materiais precisa que você procure os químicos apropriados e a aplicação correta na superfície de impressão.

c) Regule a Temperatura Durante o Processo de Produção

O monitoramento de temperaturas deve estar na máquina de impressão, e a temperatura do ar circundante é essencial no warping. Isso pode ser alcançado através de:

Ajuste de resfriamento: cuidado extra deve ser observado aqui, pois os filamentos precisam resfriar para permitir que o plástico fundido solidifique para ponteamento (bridging) preciso.

Ventiladores de resfriamento podem ser desligados ou reduzir velocidades apenas para as primeiras camadas para ajudar a equalizar as temperaturas.

Usar câmara de impressão fechada: Trabalhar com impressora fechada ajuda a manter um processo de impressão constante. Você também pode construir seu enclosure se a impressora não tiver um.

d) Escolha as Configurações Certas para as Primeiras Camadas

As calibrações são essenciais na prevenção de warping. Uma boa distância entre o bico da impressora e a placa é importante nas primeiras camadas da sua impressão, que também, por sua vez, afeta todo o modelo.

A plataforma deve estar o mais próxima possível do bico para prevenir que o material esfrie, perdendo sua capacidade de grudar na plataforma. Todas as camadas seguintes devem observar a regra para aderirem umas às outras.

Warping é menos comum em impressões pequenas comparado a impressões maiores onde é evidente. Ao imprimir impressões maiores, é aconselhável usar filamento com encolhimento menor, preferencialmente baseados em PLA.

O modelo de impressão pode ser ajustado com materiais ABS (verifique na Amazon) que as paredes são mais finas, reduzindo o material de preenchimento (infill). Quanto menor o material de infill, menores as chances de warping após resfriar o material.

e) Mantenha Sob Controle as Coordenadas Z

As primeiras camadas na placa de construção são chave para um modelo de impressão bem-sucedido. Imprimir a primeira camada perfeita pode ser alcançado verificando corretamente a coordenação de saída da coordenada Z antes da impressão começar.

Se o eixo Z começa em um ponto mais alto, o material terá que viajar mais tempo antes de contactar a mesa de impressão. O material resfria mais e não grudará bem no vidro.

Com o ajuste do eixo Z, o bico da impressora não deve chegar muito perto do modelo, pois pode resultar em complicações adicionais.

Se sua impressão tem uma superfície de impressão pequena, a adesão será difícil; portanto, brims e rafts podem ser adicionados para maior adesão.

Para o ajuste correto das coordenadas, sensores de nível serão úteis. Você ainda pode fazer as correções manualmente, mas os sensores fornecerão a ajuda extra necessária.

Algumas impressoras já têm sensores de auto-ajuste, e você pode comprar um e instalá-lo na impressora para uma boa camada inicial no seu modelo.

Conclusão

Fazer modelos de impressão de alta qualidade não é apenas conseguir a impressora 3D, enchê-la com filamento e imprimir seu modelo desejado. Durante o processo, você ficará frustrado, pois muitas coisas podem dar errado.

Aperfeiçoar a impressão do modelo 3D desejado requer compreensão mais profunda de como seu material de filamento em uso reage a mudanças de temperatura e diferença de temperatura dos filamentos.

As habilidades são fáceis de aprender, mas técnicas de dominar, pois requer esforço.

Resolver problemas que podem surgir durante a impressão requer brincar e experimentar com as configurações da impressora.

Warping é um dos problemas comuns que você encontrará na impressão 3D. Com filamentos PLA, é raro, mas ainda pode ocorrer.

Se você observar os passos e medidas descritos acima, será capaz de produzir impressões perfeitas da base e camadas. Reduzir a velocidade da camada inicial também ajuda muito a conter o warping.