Impressoras 3D de câmara passiva/ativa aberta e fechada

Todos os plásticos, quando extrudados em alta temperatura, sofrem um encolhimento durante o resfriamento que pode estar entre 0,3% e 4%. Essa retração pode causar deformações, se o resfriamento não for suave e homogêneo, dando origem a problemas como empenamento, delaminação de camadas ou deformações dimensionais da peça.

Tabela 1. Porcentagem de encolhimento de vários plásticos usados ​​na impressão 3D FFF. Fonte:SpecialChem.com

Para evitar esse problema, a temperatura ao redor da peça deve ser idealmente ligeiramente inferior à temperatura de transição vítrea (Tg) do material durante todo o processo de impressão e deve ser lentamente reduzida à temperatura ambiente após a impressão .

Tabela 2:Tg e temperatura de impressão de vários filamentos. Fonte:Filament2print

Aqueles materiais que sofrem baixas taxas de encolhimento (menos de 0,5%) não requerem aquecimento do ambiente da peça, pois os efeitos do encolhimento são praticamente desprezíveis, portanto podem ser impressos perfeitamente bem em 3D aberto impressoras , mesmo peças grandes . Esses materiais são principalmente PLA e a maioria dos filamentos de PETg (mas não outros copoliésteres como PET ou CPE), bem como seus derivados.

É possível imprimir materiais com maiores percentagens de encolhimento em impressoras abertas, no entanto esta possibilidade está limitada a peças pequenas, pelo que com este tipo de materiais é aconselhável utilizar impressoras fechadas ou impressoras com aquecimento activo câmara.

Imagem 1:Uma impressora 3D aberta. Fonte:Prusa3D

As impressoras abertas são indicadas principalmente para impressão de PLA, PETg e filamentos flexíveis.

Impressoras fechadas ou impressoras com câmara de aquecimento passivo

Impressoras fechadas são aquelas cuja área de impressão é totalmente fechada. Alguns fabricantes usam o termo câmara aquecida passiva, pois tendem a acumular o calor gerado pela plataforma de impressão.

A temperatura interna que essas impressoras podem atingir varia muito de uma impressora para outra dependendo do material de que são feitos, do seu volume, da temperatura da plataforma de impressão, da qualidade do isolamento e da temperatura do local onde se encontram. Em geral, as impressoras de melhor qualidade são capazes de fornecer temperaturas entre 45°C e 65°C na melhor das hipóteses.

Embora essas temperaturas não sejam muito altas, elas estão próximas da Tg de materiais como Nylon, ABS ou ASA, facilitando a impressão e permitindo a produção de peças maiores. Embora esses tipos de impressoras melhorem substancialmente a impressão desses tipos de materiais, elas podem falhar com peças de grande volume. Estas impressoras são indicadas para impressão de peças de pequeno a médio porte em PETg, ABS, ASA, Nylon ou HIPS.

Imagem 2:Uma impressora 3D com uma câmara aquecida passiva. Fonte:Raise3D

Em geral, não é aconselhável usar PLA neste tipo de impressoras quando elas estiverem completamente fechadas, pois o calor gerado pode ultrapassar a Tg do filamento, fazendo com que ele amoleça dentro do hotend e cause uma geléia.

Impressoras fechadas com uma câmara aquecida ativa

São impressoras 3D capazes de controlar a temperatura dentro da câmara. Eles geralmente são mais complexos e custam mais do que os anteriores. Também incorporam hotends de alta temperatura (400 ºC - 500 ºC) e sistemas de refrigeração líquida.

Existem dois tipos:alta temperatura e baixa temperatura.

Câmara aquecida de baixa temperatura

As impressoras de câmara aquecida ativa de baixa temperatura normalmente permitem temperaturas máximas controladas entre 80 ºC e 120 ºC. Essas impressoras são projetadas para a produção de peças ASA, ABS, Nylon ou PC grandes e de alta qualidade.

Imagem 3:Uma impressora 3D com uma câmara aquecida de baixa temperatura. Fonte:3ntr

Embora esses tipos de impressoras 3D às vezes sejam anunciados como compatíveis com PEEK, geralmente não são compatíveis com todos os tipos de PEEK, apenas com alguns PEKK de baixa temperatura e sempre limitados a peças pequenas.

Estes tipos de impressoras 3D são ideais para produzir peças em ABS, ASA, Nylon e PC que requeiram boa estabilidade dimensional e baixas deformações, tornando-as a melhor opção na hora de produzir peças técnicas ou componentes funcionais com estes materiais.

Câmara aquecida de alta temperatura

Em geral, permitem controlar temperaturas na faixa de 160 ºC - 180 ºC. Estas impressoras são especificamente desenhadas para a produção de peças em PEEK, PEKK e PEI, pelo que não é comum a utilização de outros tipos de materiais. Este equipamento é caro e requer pessoal especializado e treinado para sua utilização.

Imagem 4:Uma impressora 3D com uma câmara aquecida de alta temperatura. Fonte Dynamical3D

Ao selecionar um tipo de impressora, é muito importante definir previamente que tipo de peças e materiais serão utilizados.

Este guia aborda os conceitos de forma geral e não se concentra em uma marca ou modelo específico, embora possam ser mencionados em algum momento. Pode haver diferenças importantes nos procedimentos de calibração ou ajuste entre diferentes marcas e modelos, por isso é recomendável consultar o manual do fabricante antes de ler este guia.