Entendendo Empenamento em Impressão 3D: Causas, Correções e Dicas de Prevenção

A impressão 3D é um processo de manufatura aditiva que é preciso, exato e adequado para fazer produtos com designs complexos. No entanto, é comum para muitos usuários, especialmente iniciantes, experimentarem vários defeitos. Um dos defeitos comuns de impressão 3D é o empenamento de impressão 3D.

Empenamento em impressão 3D ocorre por muitas razões, tornando a impressão 3D frustrante para muitas pessoas. Como resultado, este artigo discutirá empenamento em impressão 3D, suas causas, possíveis correções e como prevenir empenamento em impressão 3D.

Conceito de Empenamento em Impressão 3D

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

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

Filamento de impressão 3D retém suas propriedades mecânicas durante as mudanças de fase. No entanto, eles são submetidos a expansão e contração (o grau de tal efeito físico dependendo do filamento). Mudanças de temperatura durante expansão e contração de filamento de impressão 3D garantem uma diferença na expansão. Se o filamento extrudado esfria abruptamente durante a contração, pode levar à puxada da camada anterior. Como resultado, isso pode levar a impressões 3D empenadas.

Empenamento Aparece em Impressões 3D das Seguintes Formas:

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

-Outras camadas também podem experimentar empenamento devido ao efeito de puxada das camadas sucessivas enquanto esfriam sobre as camadas frias.

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

Existem outras formas para empenamento de impressão 3D se manifestar. Estas são totalmente discutidas na seção abaixo.

O Que Causa Impressão 3D Empenada?

A causa principal do empenamento em 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 passa por expansão e contração. Diferenças de temperatura podem prolongar ou reduzir a expansão. Se o filamento extrudado esfria abruptamente, isso pode levar a uma impressão 3D empenada.

Esta é a razão mais comum para empenamento em impressão 3D, e ocorre devido a resfriamento desigual, ventilação ruim, velocidade insuficiente do ventilador de resfriamento e escolha errada de filamento de impressão 3D.

2. Aderência Impropríria da Mesa

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 para cima. Isso, por sua vez, pode levar a impressão 3D empenada. Aderência impropríria da mesa pode ser resultado de:

• Nivelamento incorreto da mesa
• Uso errado/ausência de adesivo
• Altura do bico errada
• Extrusão insuficiente
• Mesa de impressão 3D suja

3. Configurações de Fatiamento Incorretas

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

4. Impressão Muito Rápida

Imprimir muito rápido pode levar ao seguinte, que pode causar impressões 3D empenadas:

• Filamento plástico vai enrolar em vez de ficar plano.
• Imprimir rápido também pode levar a resfriamento abrupto da camada. Também levará a camada plástica sendo frágil.

Como Corrigir Impressões 3D Empenadas?

Corrigir uma impressão 3D empenada é quase impossível, especialmente para produtos que exigem alta precisão, exatidão e tolerância. No entanto, para produtos que não requerem tanta tolerância, a única correção de empenamento de impressão 3D é reaquecer a peça usando uma pistola de calor e empurrá-la de volta à forma.

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

10 Dicas para Evitar Empenamento em Impressão 3D

Devido à baixa tendência de corrigir uma impressão 3D empenada, você precisa saber sobre como evitar o problema antes de imprimir. Além disso, isso 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

Nivelar a mesa de impressão permite obter a distância perfeita do bico da mesa de impressão. Por um lado, um bico muito próximo pode levar a arranhar a mesa (isso não causa empenamento). Por outro lado, um bico muito longe pode levar ao resfriamento do filamento extrudado antes de assentar na mesa de impressão. Isso reduzirá a aderência do filamento extrudado e causará empenamento. Você pode nivelar a mesa de impressão realizando um teste de papel ou usando um teste de impressão.

2. Aqueça a Mesa de Impressão e o Bico a Temperatura Mais Alta para Primeiras Camadas

Aquecer a mesa de impressão e o bico pode garantir que o filamento extrudado tenha viscosidade mais alta e adira melhor à mesa de impressão. Para a primeira camada, certifique-se de aumentar a temperatura de impressão em cerca de 5°C. No entanto, note que isso depende do material com o qual você está trabalhando.

3. Use uma Câmera Aquecida

Uma câmara aquecida garantirá que as outras partes da impressão 3D não experimentem empenamento. Ela faz isso mantendo a temperatura estável e reduzindo o grau de encolhimento.
Nem todas as impressoras têm câmara aquecida. No entanto, é possível fazer uma DIY.

4. Use Raft e Brim

Raft e brim também são complementos que você pode usar para prevenir empenamento de impressão 3D. Um raft é uma camada extra enquanto firmemente anexada à camada de fundação. Isso mantém a camada para baixo e melhora a aderência à mesa de impressão. Por outro lado, um brim anexa à borda externa e faz a mesma função de melhorar a aderência.

5. Configure as Configurações de Fatiamento

Você também pode configurar as configurações de fatiamento para prevenir empenamento de impressão 3D. Existem duas configurações que você pode utilizar. Uma envolve aumentar a altura da camada da primeira camada aumentando a superfície de contato. Fazer isso aumentará a aderência na plataforma.

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

6. Reduza a Densidade de Preenchimento para Modelos 3D

Densidade de preenchimento é a quantidade de filamento dentro do modelo. Aumentar a densidade de preenchimento levará a grande encolhimento durante o resfriamento resultando em empenamento.

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

7. Reduza a Velocidade de Impressão

Reduzir a velocidade de impressão pode prevenir empenamento reduzindo o enrolamento de impressão 3D. Além disso, reduzindo a velocidade de impressão, o resfriamento se torna fácil, há aderência adequada e há redução de tensão interna.

8. Desligue o Ventilador de Resfriamento para Primeiras Camadas

Ventiladores de resfriamento aceleram o processo de resfriamento. Quando altos, podem resfriar abruptamente o filamento extrudado durante a contração, puxando os materiais para cima. Também pode levar a aderência impropríria das primeiras camadas à mesa de impressão. Como resultado, levando a impressões 3D empenadas. Portanto, é recomendado desligar o ventilador de resfriamento e manter a primeira camada quente.

9. Limpeza da Mesa de Impressão

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

10. Use Adesivos

Use colas, fita azul ou qualquer produto adesivo para melhorar a aderência 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 Empenamento de ABS e PLA na Impressão 3D

Empenamento de impressão 3D depende das propriedades do filamento de impressão 3D. Como resultado, há diferença entre empenamento de ABS e empenamento de PLA. Entender a diferença entre ambos materiais só pode ocorrer entendendo suas propriedades.

PLA é termoplástico com maior resistência, rigidez e baixa temperatura de fusão. No entanto, tem baixa temperatura de fusão e é suscetível a empenamento de impressão 3D. Além disso, após o filamento assentar, torna-se frágil, reduzindo a aderência das camadas à mesa de impressão.

ABS é mais fraco, leve e menos rígido que PLA. Então, requer mais esforço de impressão devido a ser resistente a calor e suscetível a empenamento. Como resultado, ao imprimir ABS, use mesa de impressão e bico aquecidos cerca de 40-50 graus Celsius quente.

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

Quais Outros Defeitos na Impressão 3D?

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

1. Ghosting (Fantasma)

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

2. Elephant Foot (Pé de Elefante)

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

3. Superaquecimento/Enrolamento

Isso ocorre devido a aquecer o filamento e extrudar a uma temperatura muito alta. Portanto, o filamento tem menos tempo para esfriar. Logo, ele colapsa ou cede. Para evitar enrolamento, baixe a temperatura e aumente a velocidade do ventilador de resfriamento.

4. Stringing (Fios)

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

5. Rachaduras

Isso ocorre quando as camadas não são unidas adequadamente. Ocorre devido a aderência ruim entre camadas ou contração térmica.

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

Conclusão

Empenamento de impressão 3D é uma ocorrência comum durante empenamento. Ocorre majoritariamente devido à diferença de temperatura que resulta em variação no resfriamento. Devido a ser comum, é necessário prevenir o processo. Portanto, isto fala sobre empenamento de impressão 3D, suas causas e solução, e como preveni-lo.

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Perguntas Frequentes

Filamento pode causar empenamento?

Sim, usar o filamento errado pode levar a empenamento de impressão 3D. Por exemplo, PLA e ABS são filamentos comuns em impressão 3D. No entanto, 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.

Em que temperatura o PLA empen?

PLA passa por mudanças dimensionais mesmo a cerca de 70 °C. No entanto, a uma temperatura mais alta (cerca de 170 °C), o objeto colapsa completamente (derrete).

Filamento úmido pode causar empenamento?

Sim, filamentos úmidos podem se tornar frágeis durante a impressão, reduzindo a aderência à mesa de impressão. Além disso, filamentos úmidos podem levar a bolhas que arruínam a qualidade da impressão 3D.