Dicas Especializadas de Design para Impressão 3D FDM: Precisão e Eficiência

A Modelagem por Deposição Fundida (FDM) é um processo de impressão 3D por extrusão. Nesta tecnologia, um filamento de material é alimentado continuamente através de um bico aquecido que derrete o material. O bico move-se depositando material camada por camada no formato do objeto pretendido até que este seja formado.

Aqui estão as principais dicas de design para impressão 3D FDM.

Limitações de Tamanho

O FDM é capaz de imprimir peças com volume até 914 x 610 x 914 mm. No outro extremo, o tamanho mínimo de característica impressível é 0,2 mm. A tolerância alcançável é ±0,3% (mín. 0,3 mm).

Estruturas de Suporte

O FDM constrói peças camada por camada. Se uma camada superior não tem suporte suficiente da camada abaixo, provavelmente colapsará. Este problema é muito válido em características como pontes e balancins.

Pontes no FDM ocorrem quando camadas horizontais são construídas entre dois pontos de ancoragem. Estas camadas tendem a ceder durante a impressão, pois não há camadas de suporte abaixo delas. Uma solução é reduzir a distância entre os pontos de ancoragem. Outra é projetar estruturas de suporte que forneçam suporte durante a impressão e sejam removidas do produto final posteriormente.

Balancins

Balancins ocorrem quando uma camada impressa é apenas parcialmente apoiada de um lado pelas camadas abaixo. Suporte insuficiente pode resultar em curvatura, enrolamento, abaulamento e má adesão entre camadas. Estes problemas não surgem quando o balancim está em um ângulo de 45° ou menos em relação à vertical. Neste ângulo, ainda há 50% de suporte das camadas inferiores. Para balancins mais íngremes, uma estrutura de suporte deve ser incluída.

Embora cruciais para certas características, estruturas de suporte resultam em desperdício de material e tempo de impressão mais longo. Também deixam marcas no produto final quando removidas. Para evitar o uso de suportes, você pode dividir seu modelo em designs separados, imprimir as partes separadamente e montá-las após a impressão.

Furos

Imprimir furos pode ser complicado em processos de extrusão. O FDM tipicamente imprime furos subdimensionados, pois o perímetro de cada camada impressa comprime o perímetro da anterior. A extensão do subdimensionamento depende do tamanho do bico de impressão e do diâmetro do furo a ser impresso, pois a redução de tamanho é diretamente proporcional à razão entre o diâmetro do furo e o diâmetro do bico.

Geralmente, o subdimensionamento é levado em conta previamente pelo software de fatiamento. No entanto, a precisão pode variar. Se a precisão de um furo for crucial, ele pode ser furado após a impressão.

Pé de Elefante

Durante a impressão FDM, o bico comprime a camada de material contra a camada anterior enquanto imprime. Isso faz com que a camada mais baixa da peça, em contato com a plataforma de construção, produza um alargamento comumente chamado "pé de elefante". Isso afeta a precisão dimensional geral da peça. O pé de elefante pode ser evitado adicionando arredondamentos (fillets) às partes inferiores do objeto em contato com a plataforma de construção.

Cantos

Arestas e cantos agudos serão todos ligeiramente arredondados por um raio igual ao tamanho do bico da impressora. Isso ocorre porque os bicos das impressoras FDM são redondos. Para peças não acopladas, isso não é problema. É importante, no entanto, levar em conta arestas arredondadas ao criar peças acopladas.

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