Quão Rápido uma Impressora 3D Pode Produzir Peças? Entendendo Fatores de Velocidade de Impressão

A velocidade com que você pode imprimir 3D depende de múltiplos fatores, incluindo sua impressora, filamento usado, resolução necessária, tamanho das peças, tamanho do bico, tipo de tecnologias de impressão envolvidas, tarefas de pré-processamento e pós-processamento.

Converter modelos 3D em produtos acabados é um processo que consome tempo, às vezes levando mais de 12 horas. Geralmente, a impressão 3D é mais lenta que técnicas de manufatura tradicionais.

Você está se perguntando se deve comprar uma máquina de impressão 3D rápida? Este artigo dirá isso e o ajudará a escolher a melhor velocidade para trabalhar.

Quanto Tempo Leva para Imprimir com uma Impressora 3D?

A maioria das máquinas de impressão 3D deposita filamento a um máximo de 150 mm/s. No entanto, escolher seu ritmo ideal depende do tipo de filamento em uso e da qualidade de impressões 3D que você busca.

Alguns filamentos requerem temperaturas extremamente altas antes de derreter, por exemplo, Nylon. Por esta razão, eles ficam no bico hotend da sua impressora por mais tempo que outros filamentos. Com tal desvantagem, definir seu nível em torno de 80 a 100 mm/s é ideal para ótimas impressões.

Para impressões que precisam ser muito robustas ou requerem precisão extremamente alta, taxas baixas são essenciais para ligação e solidificação adequadas. Se você precisa fazer uma ferramenta de alta resolução, pode sacrificar tempo e imprimir em velocidades super baixas.

Entender suas velocidades de impressão 3D é útil ao configurar sua máquina. No entanto, as configurações são um pouco abstratas. É desafiador descobrir quão rapidamente sua configuração "rápida" pode obter as peças de produção ou protótipos que você precisa.

Digamos que você queira imprimir uma capa de telefone padrão com um nível de resolução aceitável, embora não excepcional. Obter o produto acabado pode levar cerca de três horas.

Imprimir uma figura de herói de filme de ficção científica com todos os detalhes intrincados envolvidos nos trajes pode levar um bom tempo. Um objeto de 10 polegadas, por exemplo, pode levar aproximadamente 10 a 12 horas.

As estimativas acima não incluem o processo de busca do modelo, ajuste de dimensões do objeto usando tecnologia de design assistido por computador e carregamento no software fatiador.

Você também precisa considerar o tempo gasto configurando a impressora 3D, alimentando o filamento, aplicação de adesivo à sua plataforma de construção, processo de nivelamento da mesa de impressão e solução de problemas.

Qual é uma Boa Velocidade de Impressão para Impressoras 3D?

Com um ritmo rápido de impressão 3D, artefatos podem superaquecer devido a resfriamento insuficiente. Também pode resultar em superextrusão, ringing e aderência fraca de camadas.

Uma velocidade de impressão 3D extremamente lenta pode deformar uma impressão porque o bico fica tempo demais no plástico. A taxa mais segura é a mais rápida que sua impressora pode usar sem afetar muito a qualidade.

Embora você possa ter um ritmo geral de impressão 3D para todo o seu objeto, também pode decidir usar ritmos diferentes para cada parte da sua impressão.

• Paredes externas e internas: imprimir suas paredes externas em velocidades lentas geralmente leva a melhores acabamentos de superfície nas impressões.
• Topo e base: um ritmo lento de impressão 3D melhora a confiabilidade de fechamentos nas camadas superiores, especialmente ao trabalhar com impressões de grande área.
• Preenchimento de suporte: Qualidade de suporte não é um grande problema. Então, não há grande problema se você usar uma taxa rápida nas suas impressões aqui.
• Interface de suporte: isso denota o impulso de impressão 3D no qual tetos e fundos de suporte são impressos. Como os topos e fundos do seu suporte precisam grudar bem no modelo, taxas menores são necessárias para garantir aderência adequada de camadas.

O tipo de material que você usa também pode afetar a taxa de impressão 3D perfeita a usar. Por exemplo, com PLA, a velocidade apropriada depende majoritariamente da impressora 3D e suas atualizações.

Ao imprimir PLA em uma Ender 3 padrão sem atualizações, defina o ritmo entre 40 mm/s a 70 mm/s. No entanto, 60 mm/s é a opção recomendada para melhores impressões.

Qual é a Velocidade de uma Impressora 3D?

Velocidade de impressão 3D refere-se a uma métrica que dita quão rápido uma impressora 3D pode criar um modelo a partir de matéria-prima. Esta taxa inclui a quantidade de tempo gasto para depositar material em ou sobre um objeto.

Máquinas de impressão 3D com taxas rápidas de impressão 3D podem depositar mais substância em tempo limitado que impressoras 3D mais lentas.

Impressoras SLS são geralmente as mais lentas, com taxas variando de 48 mm/h a 60 mm/h. Por outro lado, máquinas de impressão 3D Multi Jet Fusion movem-se bastante rápido de 2800 cm³/h a 4000 cm³/h para começar, e a mais rápida trabalhando a 4500 cm³/h.

As Impressoras 3D São Lentas?

Uma coisa principal prejudicando a tecnologia de impressão 3D de se tornar completamente prática e revolucionária é o ritmo. Isso é especialmente verdade para máquinas de impressão 3D FDM, que são as mais populares hoje em dia.

Dependendo do tamanho do objeto e da qualidade de camada que você quer, uma máquina de impressão 3D FDM pode terminar o trabalho em 12 horas ou mais. Dado este prazo, a impressão FDM não condiz com a palavra "rápida" em prototipagem rápida.

No entanto, impressoras SLA são um pouco mais rápidas, embora o preço médio seja ligeiramente mais alto que máquinas de impressão 3D FDM. Algumas máquinas de impressão 3D podem até completar um produto do tamanho humano em questão de horas.

Além disso, ações como dobrar a altura da camada podem acelerar os processos de impressão 3D.

Configurações de Velocidade da Sua Impressora 3D

Impressoras 3D atualmente suportam três principais conjuntos de taxas de impressão. O primeiro varia de 40 a 50 mm/s, enquanto o segundo está entre 80 a 100 mm/s. Enquanto isso, a operação mais rápida é de cerca de 150 mm/s. Algumas impressoras 3D operam a 150 mm/s.

Taxa de impressão 3D é tipicamente definida no seu software de fatiamento usado para preparar o modelo 3D para impressão.

Por exemplo, na versão 15.04 do Cura, você só precisa decidir seu nível na aba Basic. Isso não é assim em versões anteriores, onde você primeiro precisa mudar para modo Advanced seguido de abrir a aba Speed antes de acessar as configurações de ritmo de impressão.

Ao alterar o ritmo do processo, altura da camada, preenchimento ou qualquer configuração de impressão, o Cura recalcula durações de impressão e as exibe.

Como o Tamanho da Impressão Afeta o Tempo?

Tamanho é um dos principais fatores afetando o tempo na impressão 3D. Quanto mais camadas uma peça precisa, mais passes sua cabeça de impressão tem que fazer. Como resultado, a quantidade de tempo gasto aumenta proporcionalmente.

Além do volume do seu modelo 3D, sua pegada, denotada pelos eixos X e Y, também afeta o tempo gasto para imprimir. Em modelos com pegadas grandes, a cabeça tem que viajar longe do seu ponto de partida. Portanto, a impressão leva muito mais tempo.

Como Configurações de Preenchimento Afetam a Velocidade?

Configurações de preenchimento afetam a quantidade de materiais extrudados. Estes materiais diferem dependendo do nível da sua porcentagem de preenchimento. As diferenças entre porcentagens de preenchimento de 10% e 100% são bastante perceptíveis, especialmente ao lidar com peças grandes.

O padrão de preenchimento afeta seu ritmo de impressão 3D. Quanto mais complexos esses padrões são, mais tempo leva para terminar a impressão.

Independentemente, o maior efeito de preenchimentos nas velocidades de impressão é através da densidade em questão. Embora uma densidade de preenchimento pesada promova a resistência do seu modelo impresso em 3D, também aumenta o tempo gasto para completá-lo.

Você Realmente Precisa de uma Impressora 3D Rápida?

Você não precisa de uma impressora 3D rápida a menos que seja uma grande empresa que se dedica à produção em massa de objetos impressos em 3D. Na verdade, uma taxa de impressão 3D mais rápida é sinônimo de modelos de menor qualidade.

Passado 150 mm/s, a qualidade de saída cai drasticamente. Além disso, você pode começar a ter problemas com os filamentos, pois tendem a escorregar em tais taxas rápidas. Então, usuários que querem focar em manufatura de quantidade mínima são mais adequados para tecnologia lenta e processos de impressão.

Como a Velocidade de Impressão 3D é Medida

Embora alguns difiram, a maioria das máquinas de impressão 3D opera com mm/h (milímetros por hora). Uma unidade FDM (modelagem por deposição fundida), por exemplo, roda a aproximadamente 100 mm/h. Isso significa que deposita 100 mm de material a cada hora.

Apesar disso, você pode ajustar impressoras FDM para tornar suas taxas mais rápidas. Algumas impressoras FDM têm um nível de impressão chegando a 500 mm/h, portanto, cinco vezes mais rápido que o usual.

Impressoras 3D SLA/DLP operam ainda muito mais rápido que impressoras FDM. Enquanto uma impressora FDM atinge pico de 500 mm/h, os últimos modelos podem funcionar até 720 mm/h.

Existem numerosas outras impressoras 3D, com algumas sendo mais rápidas enquanto outras são mais lentas que as acima. No entanto, a rapidez da impressão 3D é uma métrica flexível que denota a quantidade de substância que uma impressora 3D pode depositar em qualquer período.

Conclusão

Com uma taxa de impressão 3D excessivamente rápida, ventiladores de resfriamento não têm tempo adequado para resfriar o filamento extrudado. Em efeito, você pode acabar com camadas irregulares, linhas através do produto e às vezes impressões falhas.

Com sua impressora sendo excessivamente lenta, seus ventiladores resfriarão rapidamente o filamento. Isso pode não afetar muito seus protótipos ou peças, mas pode causar entupimento do bico, pois desacelera as coisas.

Usuários que mantêm equilíbrio entre seu ritmo de impressão 3D e temperatura do bico podem fazer peças e objetos fantásticos no menor tempo possível.