Qual ​​diâmetro de filamento é melhor:1,75 mm ou 3 mm?

O seguinte artigo tenta esclarecer as diferenças entre os filamentos de diâmetro 1,75 mm e 3 mm (o filamento de 3 mm tem o mesmo diâmetro e 2,85 mm), uma dúvida que muitos usuários de impressão 3D costumam ter antes de adquirir uma impressora 3D.

Muitas impressoras 3D profissionais e industriais a maioria usa um Sistema Bowde para reduzir o momento de inércia, gerado pelo peso dos motores, no eixo do HotEnd e assim ter mais precisão de impressão) use filamento de 3 mm de diâmetro .

Uma das coisas que usa 3 mm e não 1,75 mm neste tipo de máquinas, é porque o motor da extrusora tem que trabalhar muito menos . A seguir explicamos porque:

Se se assume que em condições teóricas uma impressora 3D com pinhão move um filamento com um raio R=10 mm, girando 10 voltas com um filamento de 1,75 mm (por exemplo PLA 1,75 mm) deslocaria 1511,29 mm³ de volume de plástico. Para mover o mesmo volume com um filamento de 3 mm (por exemplo PLA 3 mm), o pinhão da extrusora precisaria apenas de 3,4 voltas .



Agora fazemos as operações anteriores na ordem inversa para obter as voltas que o mesmo pinhão do motor da extrusora com filamento de 3mm deve girar:



Esta redução favorece ao fazer impressões 3D de longa duração , já que com o filamento de 1,75mm os motores podem superaquecer pelos movimentos rápidos que você precisa fazer para empurrar e retrair o material, perder etapas e estragar toda a peça que deveria ser impressa. Outra vantagem de ter menos avanço do filamento é que o pinhão marca menos quantidade de filamento na hora de fazer as retrações .

Imagem 1: A diferença de comprimento marcada pelo motor da extrusora pode ser vista extrudando a mesma quantidade de volume para o filamento de 1,75 mm e 3 mm

Ao usar materiais flexíveis (Filaflex ou TPU) ou frágeis (Lay-Woo3D) o filamento de 3 mm tem a vantagem de ser mais resistente à flexão que o mesmo filamento em 1,75 mm. Além disso, graças a essa resistência, o material fica mais tenso ao ser enrolado, o que ajuda os fabricantes a obter bobinas com alinhamento quase perfeito e sem sobreposições.

No início, o filamento era de 3mm pela facilidade de fabricar até essa medida com uma tolerância aceitável, mas com a evolução da tecnologia, os grandes fabricantes de impressoras 3D exigiram a mudança para 2,85 mm (nº 4 polegadas) por ser um medida padrão no mundo da fabricação industrial, em que existem ferramentas deste diâmetro e muito precisas.

Esta mudança também favorece as impressoras 3D com Sistema Bowden, já que estes sistemas utilizam tubos PTFE de 1/8" (3,175 mm) de diâmetro interno, portanto se for utilizado um filamento de 3 mm com tolerância de ± 0,05 (Cuidado com filamentos de baixa qualidade que podem ter áreas de 3,2 mm) o material pode deslizar muito pelo tubo de PTFE , causando um alto atrito que causará saltos na extrusora ou até mesmo um entupimento total com filamentos de baixa qualidade que não cumprem a tolerância indicada pelo fabricante .

Com o Sistema Direto o filamento é introduzido no HotEnd imediatamente e, portanto, esse problema não ocorre, independente do uso de 2,85 mm ou 3 mm. Essa medida de 3 mm também é favorável para usar com diâmetros de bico maiores que o normal (0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm ou mais) para poder ter um bom controle de material entre a entrada e a saída do  bocal. Como é evidente, com um bico de diâmetro menor que o normal (0,35 mm, 0,3 mm, 0,25 mm ou menos) o uso de um filamento de 3 mm é um inconveniente por ser forçado a usar uma velocidade de extrusão baixa, o que pode resultar em vestígios de material na peça. No caso anterior, a melhor opção é usar um filamento de 1,75 mm que, em combinação com pequenos diâmetros de bico, é possível obter modelos muito pequenos e detalhados.

Imagem 2:Sistema Tumaker Voladora Bowden

Imagem 3:Sistema Direto Mendel Max XL

Este diâmetro de 1,75 mm , possuindo menor resistência à flexão, precisa de menos pressão para ser deslocado pela extrusora , o que implica um desenho de extrusora mais simples que para o filamento de 3 mm, componentes eletrônicos mais simples e pode ser usado em qualquer impressora 3D com qualquer tipo de extrusora sem grande dificuldade (não confundir com nenhum tipo de sistema de acionamento).

Como conclusão final deste artigo e tendo em conta que não é um assunto trivial, podemos dizer que o filamento de 1,75 mm é mais adequado para uso não profissional, com impressões 3D de desktop onde as impressões 3D são frequentemente feitas por muitas horas ou dias. Por outro lado, o filamento de 3 mm é mais adequado para impressoras 3D profissionais ou industriais onde geralmente são feitas impressões 3D de dias pares, com grandes diâmetros de saída.