Suavização de vapor de acetona:como funciona, benefícios e melhores materiais para impressão 3D

Usado em polímeros impressos em 3D para uniformizar suas superfícies e dar-lhes uma estética geral mais agradável, a suavização por vapor de acetona é especialmente útil em FDM (modelagem de deposição fundida), onde acabamentos superficiais irregulares são comuns. Este artigo abordará exatamente como funciona, o processo e com quais materiais você pode usá-lo.

O que é Suavização por Vapor de Acetona?

A suavização com vapor de acetona é um dos processos de pós-fabricação usados para eliminar imperfeições superficiais em peças impressas em 3D recém-saídas da máquina. A forma como deixa um acabamento brilhante e liso é quebrando a camada mais externa de um material compatível (como ABS, ASA, PMMA, HIPS, PC e qualquer outro plástico que possa ser dissolvido por acetona – na verdade, não faz muito para PLA, Nylon, PETG ou TPU). É um método rápido e fácil e pode ser usado em peças complexas com as quais outros métodos tendem a ter dificuldades, pois não conseguem remover as camadas de maneira uniforme. Também é eficiente em termos de tempo e custo porque funciona igualmente em todas as áreas da peça, em vez de focar em cada área individualmente. Isso também distribui uniformemente a resistência do material. 

Mencionamos na introdução que o método é muito utilizado em peças impressas em FDM. Isso ocorre porque eles são conhecidos por serem um pouco instáveis ​​– basicamente, dependendo da direção em que são carregados, suas propriedades mecânicas mudam. Mas com a suavização com vapor de acetona, isso se torna um problema menor. A razão técnica é que a suavização cria mais ligações no eixo z e diminui a resistência nos eixos x e y.

A imagem abaixo mostra nosso logotipo impresso em 3D após ter sido suavizado por vapor.

Impressão 3D do logotipo Xometry com acabamento suavizado por vapor

Quais tipos de materiais de impressão 3D são compatíveis com suavização de vapor de acetona?

A suavização por vapor de acetona funciona em qualquer material que possa ser dissolvido pela acetona. Alguns tipos de filamentos que não respondem da mesma forma à acetona podem ser danificados pelo processo ou permanecer completamente inalterados. Os cinco materiais impressos em 3D mais comuns que se beneficiam da suavização do vapor de acetona são:

1. ABS (acrilonitrila butadieno estireno)
2. ASA (acrilato de acrilonitrila estireno)
3. PMMA (polimetilmetacrilato)
4. HIPS (poliestireno de alto impacto)
5. PC (policarbonato)

Para usar esses materiais, consulte os serviços de impressão 3D da Xometry de acordo com suas necessidades.

Como funciona a suavização por vapor de acetona?

Portanto, se você estiver interessado em fazer sua própria suavização com vapor de acetona, siga estas etapas:

1. Preparação

Para preparar, usando uma lima limpa, lixe seu modelo impresso em 3D e retire todas as superfícies mais ásperas, incluindo aquelas com suportes. Em seguida, você precisará descobrir a melhor maneira de colocar a peça em um recipiente para que o vapor cubra todas as superfícies necessárias ao mesmo tempo e a tampa feche totalmente. Normalmente, você só pode fazer a frente e as laterais de uma só vez. Outra dica importante é garantir que a peça tenha uma base de apoio que não se dissolva em acetona. Folha de metal geralmente funciona bem.

2. Geração de vapor de acetona

A maneira mais fácil de produzir vapor é despejar acetona em um recipiente transparente e não reativo (como vidro) e cobri-lo - sem lacrar, para que a acetona possa evaporar rapidamente. Se quiser aproveitar ao máximo o processo, uma dica útil é molhar um papel toalha em acetona e colocá-lo dentro do recipiente, sem tocar na peça ao entrar.

3. Suspensão de Objeto

Coloque a peça dentro do recipiente, mas tome cuidado para não tocar na acetona líquida ou no papel toalha umedecido. Se tocar em qualquer um deles, esse ponto de contato se dissolverá muito mais rápido.

4. Exposição ao vapor

Deixe a peça no recipiente e monitore-a continuamente. Não há um prazo definido ou método para calcular quanto tempo a peça pode precisar ficar no contêiner. Isto dependerá de diversas variáveis, incluindo:a taxa de evaporação da acetona, o tamanho do recipiente, o tamanho da peça e a rugosidade inicial da superfície.

5. Processo de suavização

Deixe a peça no recipiente e deixe agir, mas fique de olho. Não há como calcular quanto tempo cada parte deve permanecer ali, então você terá que tocá-la de ouvido – ou de olho. O tamanho do recipiente, a quantidade de acetona, o tamanho do modelo e várias outras coisas influenciam o tempo que levará. Você não quer deixá-lo parado por muito tempo, pois pode começar a perder detalhes - quando a peça parecer lisa o suficiente, você estará pronto para prosseguir.

6. Ventilação e Secagem

A última etapa envolve retirar a peça com cuidado (não deixá-la tocar no papel toalha) e colocá-la em local bem ventilado para secar, o que pode levar de algumas horas a alguns dias.

Quais são as vantagens da suavização por vapor de acetona na impressão 3D?

A suavização com vapor de acetona é uma boa opção por vários motivos. As vantagens são discutidas abaixo:

1. Qualidade da superfície

A suavização por vapor de acetona melhora a qualidade da superfície das peças impressas. Naturalmente, as peças impressas em 3D têm superfícies ásperas porque são feitas em camadas. A suavização com vapor de acetona é um processo eficaz para reduzir a rugosidade superficial e melhorar a qualidade da superfície, principalmente para fins estéticos. 

2. Tempo e eficiência de custos

Em comparação com outros métodos de pós-processamento que usam lixa, pistolas de ar quente ou material de enchimento, o alisamento com vapor de acetona é mais rápido e barato. Esses outros métodos concentram os efeitos em apenas uma área de cada vez, portanto, em geral, exigem mais mão-de-obra. O vapor de acetona, por outro lado, afeta igualmente todas as áreas do modelo. Assim, a suavização com vapor de acetona pode realmente aumentar sua produtividade.

3. Suavização de geometrias complexas

A suavização com vapor de acetona tem vantagens sobre outros métodos porque pode reduzir uniformemente a rugosidade da superfície de geometrias complexas. Outros métodos têm dificuldade em adicionar ou remover uma camada uniforme de material, especialmente em geometrias complexas. 

4. Força e Integridade

Antes da suavização com vapor de acetona, as impressões FDM são muito anisotrópicas. Isto significa que as suas propriedades mecânicas diferem quando carregados em direções diferentes, e é considerado um grande problema com a impressão 3D FDM. A suavização do vapor, entretanto, ajuda a uniformizar essa direcionalidade, aproximando as peças da isotropia. Resumindo, a suavização do vapor de acetona cria mais ligações no eixo z (perpendicular à base de impressão), mas diminui a resistência nos eixos x e y (paralelo à base de impressão). Isso pode ser vantajoso se o seu item tiver probabilidade de sofrer cargas no eixo z. 

Como a suavização por vapor de acetona afeta a espessura ou o material do objeto impresso em 3D?

A suavização do vapor de acetona não afeta a espessura geral do objeto impresso em 3D. O processo apenas suaviza as superfícies do item. Isto não reduz a espessura ou os parâmetros geométricos gerais do produto acabado. 

Quais são os melhores métodos para aplicar suavização por vapor de acetona em objetos impressos em 3D?

O melhor método para aplicar suavização com vapor de acetona depende de vários fatores, incluindo o tempo necessário para concluir o processo e o tamanho da peça. Em geral, existem três métodos importantes usados para aplicar vapor de acetona em objetos impressos em 3D:

1. Um método é aplicar acetona com um pincel. No entanto, isso exige mais trabalho manual e é menos provável que outros métodos forneçam um acabamento completamente uniforme e brilhante. 
2. O segundo método é submergir a peça na acetona. Esse processo, no entanto, gera resultados imprevisíveis. 
3. O terceiro método é usar um banho de vapor de acetona, onde a acetona é aquecida suavemente para criar vapor ou evaporada naturalmente. Este método final é considerado a melhor forma de criar um acabamento uniforme e brilhante. 

As bordas impressas em 3D podem ser melhoradas com suavização por vapor de acetona?

Sim, qualquer borda de uma peça impressa em 3D, desde que seja impressa em um material suscetível à acetona, pode ser melhorada usando suavização com vapor de acetona. Peças com grandes alturas de camada apresentam os maiores benefícios. Peças com alturas de camada menores ou que são impressas por meio de diferentes técnicas de impressão 3D receberão menos benefícios, mas ainda assim provavelmente ficarão mais lisas do que antes. 

A suavização por vapor de acetona é melhor para determinados materiais impressos em 3D?

Sim, alguns materiais se beneficiam da suavização com vapor de acetona, enquanto outros não. Os materiais viáveis ​​são:ABS, ASA, PMMA, HIPS e policarbonato. Por outro lado, alguns serão degradados pela exposição à acetona, enquanto outros não serão totalmente afetados. Exemplos de materiais que não se beneficiam deste pós-processamento incluem:PLA, PETG, Nylon e TPU. 

Quais são as diferenças entre os métodos de pós-processamento de impressão 3D e a suavização por vapor de acetona?

A suavização por vapor de acetona é uma forma de pós-processamento de impressão 3D. Outros incluem:lixar, jatear, usar XTC-3D, usar gloop 3D, usar filamento Polymaker Polysmooth PVB, alisamento químico e usar uma pistola de ar quente. Esses métodos de pós-processamento diferem na aplicação e nos materiais alvo. Por exemplo, Polymaker Polysmooth e alisamento químico são semelhantes ao alisamento com vapor de acetona, pois todos usam uma reação química para dissolver e suavizar a camada externa. A diferença é que o Polymaker Polysmooth usa um filamento patenteado e um produto químico exclusivo para esse filamento, e o alisamento químico usa um produto químico diferente, como o acetato de etila, para suavizar o PLA. 

Lixar e jatear também diferem do alisamento com vapor de acetona. São técnicas puramente abrasivas que corroem as saliências altas da peça, deixando uma superfície lisa. Enquanto isso, o XTC-3D e o 3D gloop usam um material de preenchimento para construir a superfície externa e dar-lhe uma aparência lisa e brilhante. 

Quais são as diferenças entre a suavização de vapor com acetona e a suavização de vapor PLA?

A suavização por vapor de acetona e a suavização química do PLA são os mesmos métodos em princípio. Ambos dissolvem parcialmente as camadas superficiais do material. No entanto, o plástico PLA (ácido polilático) responde ao acetato de etila em vez da acetona. A acetona não criará o efeito adequado no PLA e o acetato de etila não funcionará no ABS e outros plásticos que respondem à acetona. Para saber mais, consulte nosso guia completo sobre Vapor Smoothing PLA.

Como a Xometria pode ajudar

Se você tiver alguma dúvida sobre qualquer processo de impressão 3D – desde a fabricação das peças até o alisamento de suas superfícies – sinta-se à vontade para entrar em contato com um de nossos representantes que terá prazer em ajudá-lo. Também temos um grande catálogo de serviços de fabricação como usinagem CNC e corte a laser. Você pode começar hoje mesmo de forma rápida e fácil, enviando seus designs e solicitando um orçamento gratuito e sem compromisso.

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Kat de Naoum

Kat de Naoum é escritora, autora, editora e especialista em conteúdo do Reino Unido com mais de 20 anos de experiência em redação. Kat tem experiência em escrever para diversas organizações técnicas e de manufatura e adora o mundo da engenharia. Além de escrever, Kat foi paralegal por quase 10 anos, sete dos quais em finanças de navios. Ela escreveu para muitas publicações, tanto impressas quanto online. Kat é bacharel em literatura e filosofia inglesa e mestre em redação criativa pela Kingston University.

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