Empenamento de impressão 3D:por que causa e como evitá-lo

A impressão 3D é um processo de manufatura aditiva que é preciso, preciso e adequado para fabricar produtos com designs complexos. No entanto, é comum que muitos usuários, principalmente os novatos, tenham vários defeitos. Um dos defeitos comuns de impressão 3D é a deformação da impressão 3D.

A deformação da impressão 3D ocorre devido a vários motivos, tornando a impressão 3D frustrante para muitas pessoas. Como resultado, este artigo discutirá o empenamento da impressão 3D, suas causas, possíveis correções e como evitar o empenamento da impressão 3D.

Conceito de deformação de impressão 3D

Warping é a distorção de uma peça de sua forma pretendida.

Entender a deformação da impressão 3D só é possível entendendo o processo de impressão 3D e como ele se relaciona com o filamento de impressão 3D. A impressão 3D envolve a extrusão de filamento líquido de um bico aquecido para uma cama de impressão aquecida (na maioria das vezes). Ao tocar na mesa de impressão, o líquido se condensa em sua forma sólida.

O filamento de impressão 3D mantém suas propriedades mecânicas durante as mudanças de fase. No entanto, eles estão sujeitos a expansão e encolhimento (o grau de tal efeito físico dependendo do filamento). As mudanças de temperatura durante a expansão e o encolhimento do filamento de impressão 3D garantem uma diferença na expansão. Se o filamento extrudado esfriar abruptamente durante o encolhimento, isso pode levar à tração da camada anterior. Como resultado, isso pode levar a impressões 3D distorcidas.

Warping mostra em impressões 3D das seguintes maneiras:

-Impressões 3D distorcidas aparecem mais na camada de base porque experimentam uma ampla gama de temperaturas devido às camadas seguintes.

-Outras camadas também podem sofrer deformação devido ao efeito pull-up das camadas sucessivas à medida que esfriam nas camadas frias.

-Uma camada de base forte também pode causar deformação ao aderir à mesa de impressão.

Existem outras maneiras para a deformação da impressão 3D se manifestar. Estes são totalmente discutidos na seção abaixo.

O que causa distorção na impressão 3D?

A principal causa do empenamento da impressão 3D é a diferença de temperatura durante a extrusão do filamento. No entanto, existem outras causas. Abaixo estão algumas causas frequentes que você deve observar durante a impressão 3D.

1. Diferença de temperatura

Durante a extrusão, o filamento aquecido sofre expansão e contração. As diferenças de temperatura podem prolongar ou reduzir a expansão. Se o filamento extrudado esfriar abruptamente, isso pode levar a uma impressão 3D distorcida.

Este é o motivo mais comum para a deformação da impressão 3D, e ocorre devido ao resfriamento desigual, ventilação deficiente, velocidade insuficiente do ventilador de resfriamento e escolha errada do filamento de impressão 3D.

2. Adesão inadequada do leito

A primeira camada da impressão 3D deve aderir à mesa de impressão corretamente. Quando isso não acontece, a camada subsequente pode encolher e puxar a primeira camada. Isso, por sua vez, pode levar a impressão 3D distorcida. A adesão inadequada ao leito pode ser resultado do seguinte:

• Nivelamento incorreto da cama
• Uso incorreto/ausência de adesivo
• Altura incorreta do bico
• Extrusão insuficiente
• Uma cama de impressão 3D suja

3. Configurações de fatia incorretas

O slicer determina o caminho de impressão 3D calculado a partir da orientação do objeto, material e resolução desejada. Portanto, configurações incorretas do slicer podem levar a erros na peça. Isso pode levar a placas de construção destacadas e deformações na impressão 3D.

4. Imprimindo muito rápido

A impressão muito rápida pode levar ao seguinte, o que pode causar impressões 3D distorcidas:

• O filamento de plástico se enrolará em vez de ficar plano.
• A impressão rápida também pode levar ao resfriamento abrupto da camada. Além disso, fará com que a camada de plástico fique quebradiça.

Como corrigir impressões 3D distorcidas?

Consertar uma impressão 3D distorcida é quase impossível, especialmente para produtos que exigem alta exatidão, precisão e tolerância. No entanto, para produtos que não exigem tanta tolerância, a única correção de deformação da impressão 3D é reaquecer a peça usando uma pistola de calor e empurrá-la para a forma.

A correção de deformação de impressão 3D mais considerada é reimprimir o modelo. No entanto, isso só deve acontecer depois de considerar as dicas destacadas abaixo.

10 dicas para evitar distorções na impressão 3D

Devido à baixa tendência de corrigir uma impressão 3D distorcida, você precisa saber como evitar o problema antes de imprimir. Além disso, também pode aumentar o custo do serviço de impressão 3D. Abaixo estão várias dicas que você pode incorporar antes e durante a impressão para uma impressão 3D de qualidade.

1. Nivele a mesa de impressão

O nivelamento da mesa de impressão permite obter a distância perfeita do bico da mesa de impressão. Por um lado, um bico fechado pode causar arranhões na cama (isso não causa empenamento). Por outro lado, um bico distante pode levar ao resfriamento do filamento extrudado antes de assentar na mesa de impressão. Isso reduzirá a adesão do filamento extrudado e causará deformação. Você pode nivelar a mesa de impressão realizando um teste de papel ou usando um teste de impressão.

2. Aqueça a cama de impressão e a cabeça a uma temperatura mais alta para as primeiras camadas

O aquecimento da mesa de impressão e do cabeçote pode garantir que o filamento extrudado tenha uma viscosidade mais alta e adere melhor à mesa de impressão. Para a primeira camada, certifique-se de aumentar a temperatura de impressão em cerca de 5°C. No entanto, observe que isso depende do material com o qual você está trabalhando.

3. Use um gabinete aquecido

Um gabinete aquecido garantirá que a outra parte da impressão 3D não sofra deformação. Ele faz isso mantendo a temperatura estável e reduzindo o grau de encolhimento.
Nem todas as impressoras têm um gabinete aquecido. No entanto, é possível fazer um DIY.

4. Use uma balsa e aba

Raft e brim também são complementos que você pode usar para evitar deformações na impressão 3D. Uma jangada é uma camada extra enquanto está firmemente presa à camada de fundação. Isso mantém a camada para baixo e melhora a adesão à mesa de impressão. Por outro lado, uma aba se liga à borda externa e tem a mesma função de melhorar a adesão.

5. Defina as configurações de fatiamento

Você também pode definir as configurações de fatiamento para evitar a distorção da impressão 3D. Existem duas configurações que você pode utilizar. Um envolve aumentar a altura da camada da primeira camada aumentando a superfície de contato. Isso aumentará a adesão na plataforma.

Outra maneira é expandir a largura da linha da primeira camada. Isso aumentará a pressão de extrusão, aumentando a adesão e reduzindo as chances de ondulação. Certifique-se de que a configuração não afete a espessura da parede e outros parâmetros.

6. Reduza a densidade de preenchimento para modelos 3D

A densidade de enchimento é a quantidade de filamento dentro do modelo. Aumentar a densidade de preenchimento levará a um grande encolhimento durante o resfriamento, resultando em deformação.

Diminuir a densidade de preenchimento reduzirá a taxa de encolhimento, diminuindo as impressões 3D distorcidas.

7. Reduza a velocidade de impressão

Reduzir a velocidade de impressão pode evitar deformações, reduzindo a ondulação da impressão 3D. Além disso, ao reduzir a velocidade de impressão, o resfriamento torna-se fácil, há adesão adequada e há redução do estresse interno.

8. Desligue o ventilador de resfriamento para as primeiras camadas

Os ventiladores de resfriamento aceleram o processo de resfriamento. Quando altos, eles podem resfriar abruptamente o filamento extrudado durante o encolhimento, o que puxa os materiais. Além disso, pode levar à adesão inadequada das primeiras camadas à mesa de impressão. Como resultado, levando a impressões 3D distorcidas. Portanto, é recomendável desligar o ventilador de resfriamento e manter a primeira camada aquecida.

9. Limpando a mesa de impressão

Limpar a mesa de impressão também pode ajudar a reduzir a chance de empenamento. Isso ocorre porque poeira e sujeira podem reduzir a adesão do filamento à mesa de impressão.

10. Use adesivos

Use colas, fita azul ou qualquer produto adesivo para melhorar a adesão do filamento à mesa de impressão. No entanto, certifique-se de que o adesivo não afete o filamento e seja compatível com a mesa de impressão.

Diferenças entre ABS Warping e PLA Warping na impressão 3D

A deformação da impressão 3D depende das propriedades do filamento de impressão 3D. Como resultado, há uma diferença entre empenamento ABS e empenamento PLA. Entender a diferença entre os dois materiais só pode ocorrer através da compreensão de suas propriedades.

O PLA é termoplástico com maior resistência, rigidez e baixa temperatura de fusão. No entanto, tem uma baixa temperatura de fusão e é suscetível à deformação da impressão 3D. Além disso, depois que o filamento endurece, ele se torna quebradiço, reduzindo a adesão das camadas ao leito de impressão.

O ABS é mais fraco, leve e menos rígido que o PLA. Assim, requer mais esforço de impressão devido à sua resistência ao calor e suscetível a empenamento. Como resultado, ao imprimir em ABS, use uma cama de impressão aquecida e um bocal a cerca de 40-50 graus Celsius quente.

No geral, a principal diferença entre eles é que o ABS tende a deformar mais do que o PLA. Isso ocorre porque quando a temperatura da mesa de impressão é muito baixa ou a temperatura do bico é muito alta, o PLA tende a enrolar, mas no geral tem menos deformação do que o ABS.

Que outros defeitos na impressão 3D?

A deformação da impressão 3D não é o único defeito de impressão 3D que você pode experimentar. Abaixo estão alguns defeitos comuns no processo:

1. Fantasma

Ghosting é a ocorrência de pequenas linhas repetidas na superfície do modelo. Ocorre devido à geração de vibração quando a extrusora muda de direção. Você pode resolver o problema reduzindo a velocidade de impressão e verificando o componente mecânico da impressora.

2. Pé de elefante

Esta é a expansão das primeiras camadas do modelo 3D no plano horizontal. Isso ocorre devido ao fato de o bocal estar próximo à mesa de impressão ou a altas temperaturas da mesa de impressão. Você pode evitar o pé de elefante diminuindo a temperatura da cama.

3. Superaquecimento/Enrolamento

Isso ocorre devido ao aquecimento do filamento e extrusão a uma temperatura muito alta. Portanto, o filamento tem menos tempo para esfriar. Por isso, ele colapsa ou cede. Para evitar ondulação, diminua a temperatura e aumente a velocidade do ventilador de resfriamento.

4. Stringing

O encadeamento ocorre quando o plástico pinga de uma seção de impressão e gruda em outra seção quando o bico se move. O problema surge devido a configurações imprecisas. Você pode evitar o encadeamento reduzindo a temperatura e aumentando a velocidade de retração da impressora.

5. Quebrando

Isso ocorre quando as camadas não são unidas corretamente. Ocorre devido à má adesão entre as camadas ou retração térmica.

Para evitar rachaduras, aumente a temperatura e reduza a velocidade do ventilador de resfriamento. Você também pode garantir que haja resfriamento adequado durante a impressão.

Conclusão

A deformação de impressão 3D é uma ocorrência comum durante a deformação. Ocorre principalmente devido à diferença de temperatura que resulta em variação no resfriamento. Por ser comum, é necessário prevenir o processo. Portanto, este artigo fala sobre o empenamento da impressão 3D, suas causas e solução e como evitá-lo.

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Perguntas frequentes

O filamento pode causar deformação?

Sim, usar o filamento errado pode levar à deformação da impressão 3D. Por exemplo, PLA e ABS são filamentos comuns na impressão 3D. No entanto, o ABS é mais suscetível a empenamento devido às suas propriedades. Certifique-se de entender o filamento com o qual está trabalhando para obter o melhor da impressão 3D.

A que temperatura o PLA se deforma?

O PLA sofre alterações dimensionais mesmo a cerca de 70°C. No entanto, a uma temperatura mais alta (cerca de 170 ° C), o objeto colapsou completamente (derreteu).

O filamento úmido pode causar deformação?

Sim, os filamentos úmidos podem se tornar quebradiços durante a impressão, reduzindo a adesão à mesa de impressão. Além disso, os filamentos úmidos podem levar a bolhas que prejudicam a qualidade da impressão 3D.