Como tingir peças impressas em 3D com poliamida

Nylon ou poliamida (PA) é um dos polímeros mais usados ​​na impressão 3D profissional . Isso se deve às suas excelentes propriedades mecânicas de resistência ao impacto, flexibilidade, resistência química e resistência a altas temperaturas.

Atualmente, o material é usado na forma de grânulos, filamentos ou pó, dependendo se é usada uma impressora 3D FDM ou um equipamento de impressão 3D SLS.

Apesar das diferenças na natureza de cada tecnologia de fabricação, as peças impressas em poliamida 3D são incrivelmente fortes, permitindo a fabricação de protótipos funcionais ou peças finais.

Imagem 1:Bobina e peças impressas em 3D com poliamida 6 usando impressão 3D FDM. Fonte:Materiais Inteligentes.

Como muitos outros materiais técnicos, geralmente são adquiridos em sua versão "natural", sem aditivos de cor. Portanto, este tipo de filamentos ou pós costumam ter uma tonalidade branca ou esbranquiçada que, em alguns casos, pode não ser adequado para o aplicativo correspondente. Existem casos em que pode surgir a necessidade de obter acabamentos em cores diferentes.

Para tingir peças impressas em 3D com poliamida, deve-se levar em consideração que este é um material sintético, portanto, deve-se usar um corante especial para materiais sintéticos, como o corante sintético RIT, disponível em uma ampla gama de cores.

Outro fato a ser levado em consideração é a higroscopicidade do nylon. Isso significa que o nylon tem a capacidade de absorver a umidade do ambiente, o que é uma desvantagem ao armazenar e processar o material, pois a umidade pode afetar adversamente o processo de impressão e até mesmo causar falhas de impressão. Por este motivo, recomenda-se realizar o processo de tingimento apenas com as peças finais e não com o material bruto.

O processo de tingimento requer uma preparação prévia das peças impressas em 3D dependendo da tecnologia de fabricação utilizada:

• Impressão 3D FDM :Se você deseja tingir peças impressas em 3D usando a tecnologia FDM, deve remover os substratos e pós-processar as peças antes de tingi-las. É importante limpar a parte de baixo das peças, principalmente se algum adesivo foi usado.
• Impressão 3D SLS :Se o usuário estiver trabalhando com a tecnologia de impressão 3D SLS, o excesso de pó deve ser removido, primeiro manualmente e depois com uma pistola de ar comprimido. Depois, recomenda-se lavar as peças com água morna.

Imagem 2:Processo de remoção de poeira de peças impressas em 3D com tecnologia SLS. Fonte:Filament2print.

Nesse ponto, as peças estariam prontas para serem tingidas. Para fazer isso, as seguintes etapas devem ser seguidas:

1. Selecionando o corante

O usuário deve ter em mente que o corante escolhido deve ser adequado para materiais sintéticos como o nylon . No caso de usar um corante para fibras naturais, é muito provável que os resultados desejados não sejam alcançados.

Na Filament2print recomendamos os corantes RIT, com os quais trabalhamos há anos com excelentes resultados. Além disso, possuem uma vasta gama de cores e ainda permitem misturar várias cores, podendo assim obter tonalidades personalizadas.

Imagem 3:Escala de tintura RIT. Fonte:Filament2print.

2. Diluir o corante

Uma vez escolhida a cor, o usuário deve preparar a solução de água e corante. Uma proporção que geralmente dá bons resultados seria 5:1 . Deve-se notar que a proporção desta solução afetará diretamente o resultado obtido . Se desejar uma tonalidade mais saturada, a proporção de água deve ser reduzida, enquanto se desejar um acabamento menos saturado, a proporção de água para corante pode ser aumentada.

Por outro lado, é muito importante calcular o volume de líquido necessário para submergir completamente a peça.

3. Aquecendo a solução

O próximo passo é aquecer a solução. A temperatura também é um fator decisivo para o acabamento das peças coloridas. Este parâmetro vai depender muito da cor utilizada, mas podemos dizer que deve ser em torno de 60-80 ºC . Abaixo de 60ºC o corante pode não penetrar bem na peça e acima de 80ºC a peça pode ficar deformada.

Tendo em conta esta etapa, recomenda-se a utilização de um recipiente que possa ser isolado para que o calor não se dissipe facilmente e se mantenha durante todo o processo.

4. Insira as peças

Assim que a solução atingir a temperatura certa, as peças impressas em 3D podem ser colocadas no recipiente com a solução de corante.

Imagem 4:Introdução de peças impressas em 3D na solução de tingimento. Fonte:Filament2print.

As partes devem estar completamente submersas e o usuário deve garantir que não flutuem, pois isso significaria que uma parte da peça não absorveria o corante adequadamente e resultaria em uma tonalidade irregular. O mesmo problema ocorreria no caso de tingir várias peças ao mesmo tempo se elas entrassem em contato umas com as outras.

5. Tempo de tingimento

O tempo de tingimento pode variar de acordo com a cor e saturação desejadas. É aconselhável retirar as peças de vez em quando para ver a evolução da coloração, e retirá-las definitivamente quando atingir o acabamento desejado.

Quanto mais tempo a peça ficar na solução, mais escura será a cor final. Abaixo você pode ver como um acabamento mais claro ou mais escuro é obtido dependendo do tempo de tingimento.

Imagem 5:Cor de acordo com o tempo de tingimento. Fonte:Filament2print.

6. Limpeza

Uma vez retiradas as peças da solução, devem ser enxaguadas em água corrente para retirar o excesso de corante . As peças devem então ser colocadas sobre uma toalha de papel e deixadas secar por alguns minutos.

Finalmente, se o processo de tingimento foi realizado corretamente, o usuário obtém peças tingidas uniformemente. Deve-se levar em consideração que tanto a proporção de corante quanto a temperatura utilizada e o tempo de tingimento afetarão diretamente o acabamento das peças, por isso é recomendável realizar testes até que o resultado desejado seja alcançado.

Sem dúvida, graças aos corantes sintéticos, é possível obter uma infinidade de acabamentos personalizados em peças impressas em 3D com poliamida, o que oferece às empresas grande liberdade de design e a possibilidade de personalizar suas peças e diferenciá-los dos demais.