10 materiais de impressão 3D mais resistentes ao calor

Uma das muitas características desejáveis ​​da impressão 3D como tecnologia de fabricação é sua capacidade de produzir peças totalmente funcionais para inúmeras aplicações em diferentes indústrias e em várias condições operacionais. As peças impressas em 3D são frequentemente usadas em aplicações de alta temperatura. No entanto, para funcionar adequadamente em tais ambientes, eles precisam ser feitos de materiais resistentes ao calor. Este artigo aborda alguns dos melhores materiais de impressão 3D resistentes ao calor para uso em aplicações de alta temperatura.

Melhores materiais 3D resistentes ao calor

Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS)

O ABS é capaz de suportar temperaturas de até 100°C. Sua temperatura de deflexão de calor está entre 88-89°C e seu ponto de fusão de cerca de 200°C. O ABS também é conhecido por sua dureza e resistência ao impacto. Estes permitem a impressão de peças a serem submetidas a aplicações de alta tensão. Tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 105°C e é altamente resistente a ácidos aquosos, fósforo e clorídrico.

• Tecnologia :Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
• Principais recursos: Resistência química, resistência ao impacto
• Aplicativos comuns: Tubos de drenagem/resíduos, inaladores, alojamento para componentes elétricos

ULTEM 1010

O ULTEM 1010 possui a maior resistência ao calor, resistência química e resistência à tração em comparação com outros termoplásticos FDM. Está disponível em graus transparentes, opacos e com enchimento de vidro. Este material tem ampla aplicação em ferramentas personalizadas para fabricação de peças metálicas ou plásticas, ferramentas médicas e matrizes resistentes à temperatura.

É um termoplástico de polieterimida de alto desempenho com ponto de fusão de 340°C e temperatura de transição vítrea de 216°C. ULTEM 1010 tem o menor coeficiente de expansão térmica. Possui certificações de contato com alimentos e biocompatibilidade, o que o torna ideal para aplicações na indústria alimentícia.

• Tecnologia :Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
• Principais recursos: Excelente resistência ao calor, resistência à tração, baixo coeficiente de expansão térmica
• Aplicativos comuns: Ferramentas médicas, matrizes resistentes à temperatura

CE 221 (éster de cianato)

Este material é conhecido por sua resistência a altas temperaturas e rigidez. Devido à sua alta temperatura de deflexão de calor, pode ser aplicado com segurança em aplicações com altas exigências térmicas.

A resina CE 221 tem estabilidade térmica a longo prazo com uma temperatura de transição vítrea de cerca de 225°C e uma temperatura de deflexão térmica de 231°C. Este material é capaz de suportar alta pressão e dar um acabamento superficial altamente preciso.

• Tecnologias :Carbono DLS
• Principais recursos: Estabilidade térmica, rígida, resistência a alta pressão
• Aplicativos comuns: Produtos industriais, componentes de montagem eletrônica, coletores de fluido

ULTEM 9085

Isso tem uma alta relação resistência-peso, alta resistência ao impacto com boa resistência ao calor. ULTEM 9085 é altamente retardante de chamas. É usado na produção de protótipos e ferramentas nas indústrias aeroespacial e automotiva. Esta tem uma temperatura de transição vítrea de 186°C e uma temperatura de deflexão térmica de 153°C.

O ULTEM 9085, com sua resistência mecânica superior e leveza, é adequado para a produção de componentes de uso final.

• Tecnologia :Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
• Principais recursos: Retardante de chama, resistência ao impacto
• Aplicativos comuns: Gabaritos, acessórios, moldes compostos

Policarbonato (PC)

Este material tem um ponto de fusão cristalino de cerca de 230°C – 260°C e uma temperatura de transição vítrea de 147°C. O policarbonato é um material resistente e amorfo com alta resistência ao impacto, estabilidade e boas propriedades elétricas. Tem uma faixa de temperatura de uso mais ampla com uma temperatura de deflexão de calor de 140°C. É amplamente utilizado para a produção de capacetes de segurança, lentes para faróis de automóveis e óculos à prova de balas.

• Tecnologia :Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
• Principais recursos: Translucidez, flexibilidade
• Aplicativos comuns: Lentes plásticas em óculos, equipamentos de proteção, componentes automotivos

PEEK

Possui excelente resistência a produtos químicos agressivos com alta resistência mecânica e estabilidade dimensional. Sua temperatura de fusão é de 343°C e tem uma temperatura de transição vítrea de 143°C. O PEEK tem a capacidade de manter sua rigidez em temperaturas elevadas e pode ser aplicado para uso contínuo em temperaturas de até 170°C. É usado na produção aeroespacial, de petróleo e gás e de semicondutores.

• Tecnologia :Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
• Principais recursos: Resistência química, boa rigidez, resistência ao vapor e à água
• Aplicativos comuns: Componentes semicondutores, componentes de válvulas e bombas, máquinas de processamento de alimentos

PC – Translúcido resistente ao calor / Accura 48

Este é um material resistente a altas temperaturas que é mais adequado para peças que exigem alta resistência e rigidez. É amplamente utilizado para a fabricação de protótipos de componentes eletrônicos e de iluminação. Ele fornece detalhes de recursos aprimorados.

Na pressão de teste de 0,46 MPa, o PC-Like Heat Resist Translucent tem uma temperatura de deflexão de calor que varia de 70 a 85°C. Esta deflexão térmica pode ser aumentada para cerca de 135°C com uma pós-cura térmica.

• Tecnologia :Estereolitografia (SLA)
• Principais recursos: Resistência à temperatura, alta resistência, rigidez
• Aplicativos comuns: Componentes eletrônicos e de iluminação

AlSi10Mg de alumínio

O alumínio AlSi10Mg tem excelente resistência a temperaturas elevadas (cerca de 200°C). Tem boa resistência à corrosão e pode ser facilmente polido. Possui boa trabalhabilidade e boa resistência a trincas térmicas com ponto de fusão de 670°C. A resistência à fadiga é excelente em 110N/mm ² .

Suas características permitem a impressão de geometrias complexas e são amplamente aplicadas em peças para veículos, máquinas e aeronaves. Tem uma resistência à tração de 450 MPa à temperatura ambiente.

• Tecnologia :Sinterização direta a laser de metal (DMLS)
• Principais recursos: Peso leve, resistência ao estresse
• Aplicativos comuns: Motores, motores

Aço inoxidável 316L / 1,4404

O aço inoxidável 316L pode ser usado em serviço contínuo em temperaturas de até 550°C. Este material tem baixo teor de carbono e é de aço inoxidável cromo-níquel-molibdênio com ponto de fusão de 1400°C. Possui excelente resistência à corrosão e estabilidade contra meios à base de cloro e ácidos não oxidantes. Sua resistência à corrosão e ductilidade o tornam ideal para aplicações em diversas indústrias, como aeroespacial, médica e automobilística.

• Tecnologia :Sinterização direta a laser de metal (DMLS)
• Principais recursos: Resistência à corrosão, ductilidade
• Aplicativos comuns: Equipamento de laboratório, trocadores de calor, porcas e parafusos

Inconel 718 (superliga de níquel-cromo)

Inconel 718 é uma superliga de alta resistência à base de níquel-cromo. É resistente à corrosão, pressão extrema e temperaturas elevadas de até 700°C. Este material funde a cerca de 1400°C. Tem uma resistência à tração de 1035 MPa. No entanto, é quebradiço e tem boa usinabilidade com uma ferramenta de corte duro. É amplamente aplicado na fabricação, equipamentos militares e na indústria aeroespacial.

• Tecnologia :Sinterização direta a laser de metal (DMLS)
• Principais recursos: Resistência à corrosão, frágil, resistência mecânica
• Aplicativos comuns: Peças de motores de turbinas a gás, carcaças de compressores, suportes de moldes

Propriedades de materiais 3D resistentes ao calor

A tabela a seguir compara o ponto de fusão e a temperatura de transição vítrea dos 10 melhores materiais resistentes ao calor para impressão 3D:

Material	Ponto de fusão	Temperatura de transição vítrea	Resistência à tração
ABS	200°C	105°C	42,5 – 44,8 MPa
ULTEM 1010	340°C	216°C	105 MPa
CE 221	–	225°C	92 MPa
ULTEM 9085	–	186°C	71,6 MPa
PC	230 – 260°C	147°C	60 MPa
PEEK	343°C	143°C	110 MPa
AlSi10Mg de alumínio	670°C	–	450 MPa
Aço inoxidável 316L	1.400°C	–	520 – 690 MPa
Inconel 718	1.370 – 1.430°C	–	965 MPa
PC – Translúcido resistente ao calor / Accura 48	Temperatura de deflexão de calor a 0,46 MPa após pós-cura térmica:170 – 250°C	Temperatura de transição do vidro UV e pós cura térmica:122°C	50 MPa

Comparação de custos de materiais de impressão 3D resistentes ao calor

Vamos fazer uma comparação de custos das três resinas do mecanismo de cotação da Xometry para o modelo CAD:

Material	tecnologia de impressão 3D	Custo por unidade	Custo unitário por 10 peças	Custo unitário por 100 peças
ABS	FDM	€ 9,13	€ 6,34	€ 2,57
ULTEM 1010	FDM	€ 50,03	€ 35,80	€ 34,61
CE 221	DLS de carbono	€ 645,21	€ 171,58	Preço sob demanda
ULTEM 9085	FDM	€ 53,20	€ 23,83	€ 13,66
PC	FDM	€ 34,45	€ 25,89	€ 25,03
PEEK	FDM	€ 88,42	€ 64,65	€ 47,12
PC – Translúcido resistente ao calor	SLA	€ 72,87	€ 21,64	€ 18,03
AlSi10Mg de alumínio	DMLS	€ 174,76	€ 89,19	€ 87,80
Aço inoxidável 316L	DMLS	€ 387,12	€ 294,83	Preço sob consulta
Inconel 718	DMLS	€ 487,77	€ 333,16	Preço sob consulta

Conclusão

A Xometry Europe oferece serviços online de impressão 3D rápidos, confiáveis ​​e altamente precisos com essas tecnologias e materiais resistentes ao calor. Por meio de nosso Instant Quoting Engine e de nossa rede de mais de 2.000 fabricantes, garantimos que você experimente um processo de produção de peças perfeito, desde a cotação até a entrega ao domicílio.