Guia de filamentos de impressora 3D:tipos, materiais e usos práticos

O filamento de impressão 3D é um fio termoplástico alimentado em uma impressora 3D de modelagem por deposição fundida. Dois dos filamentos populares, PLA e ABS, já eram utilizados em diferentes aplicações em 1930 e 1940, respectivamente. Em 1981, polímeros termoendurecíveis foram usados ​​como filamentos de impressoras 3D. Quando o FDM (modelagem por deposição fundida) foi inventado em 1988, o filamento plástico tradicional já estava em uso. 

Os filamentos para impressoras 3D vêm em vários materiais, como seda, madeira, bronze, ouro e carbono. Esses filamentos vêm em espessuras de 1,75 mm e 3 mm e são vendidos em bobinas. O custo dos filamentos pode variar de US$ 10 a US$ 120 ou mais, dependendo do tipo, qualidade, marca e propriedades.

Este artigo discutirá tipos de filamentos de impressora 3D, materiais e seus usos.

Para obter mais informações, consulte nosso guia Tudo o que você precisa saber sobre impressão 3D.

Quais são os tipos de filamento para impressora 3D?

Listados abaixo estão os diferentes tipos de filamento de impressora 3D:

1. Filamentos de plástico padrão: Filamentos de impressão 3D comumente usados, nomeadamente ABS (acrilonitrila butadieno estireno) e PLA (ácido polilático). O PLA é conhecido pelas suas propriedades de resistência ao impacto, enquanto o ABS é mais resistente e leve. 
2. Outros filamentos termoplásticos: Estes incluem náilon (poliamida), PET (tereftalato de polietileno), PVA (álcool polivinílico), ASA (acrilato de acrilonitrila estireno) e HIPS (poliestireno de alto impacto). A aplicação desses filamentos difere de acordo com suas propriedades. Por exemplo, HIPS e PVA são comumente usados ​​como materiais de suporte para impressoras de extrusão dupla devido às suas propriedades de solubilidade.  
3. Filamentos flexíveis: São filamentos com uma mistura de propriedades de borracha e plástico rígido. Os exemplos incluem TPE (elastômero termoplástico), TPU (poliuretano termoplástico) e filamento de ânfora. Tanto o TPE quanto o TPU são escolhas populares para designs que exigem flexibilidade. 
4. Filamentos exóticos: Estes utilizam um material base, como o PLA, e os aprimoram com aditivos especiais para realizar funções extras. Os exemplos incluem arenito, madeira, seda, metal e filamentos magnéticos. A aplicação dos diferentes filamentos dependerá do acabamento desejado do produto final. Por exemplo, em filamentos de seda, deseja-se a aparência de um acabamento semelhante à seda. 

Quais são os materiais usados para filamentos de impressora 3D?

Os filamentos de impressão 3D vêm em vários materiais, como termoplásticos, seda, fibra de carbono, metal, madeira, cerâmica e arenito. A seleção dos materiais depende da aplicação e das propriedades desejadas da impressão final.  Opções de materiais comuns são mostradas abaixo.

1. Ácido Polilático

O PLA é um filamento termoplástico derivado de fontes renováveis, como amido de milho e cana-de-açúcar. O PLA possui características semelhantes ao polipropileno (PP), poliestireno (PS) ou polietileno (PE). Para saber mais, consulte nosso artigo sobre O que é PLA.

2. Acrilonitrila

A acrilonitrila é um composto químico usado para fabricar ABS e ASA. O ABS possui boa resistência ao impacto e resistência à abrasão. O ASA foi desenvolvido para condições climáticas mais extremas e aplicações externas. 

3. Polietileno Tereftalato Glicol

PETG é um poliéster termoplástico com excelente durabilidade e resistência química. É uma forma mais avançada de PET. O “G” significa glicol, que é adicionado para oferecer algumas propriedades extras. O PETG oferece melhor resistência e durabilidade, além de ser mais resistente a impactos e mais adequado para altas temperaturas em comparação ao PET. Para saber mais, consulte nosso guia sobre Propriedades PETG.

4. Poliuretano Termoplástico

TPU é plástico poliuretano e um subconjunto de TPE. Comparado ao TPE, o TPU é mais resistente e rígido, tornando-o adequado para protótipos mais pesados, resistentes e duráveis.

5. Filamentos Exóticos

Filamentos exóticos para impressão 3D são filamentos compostos com um material base aprimorado com aditivos. Isto oferece propriedades mecânicas e acabamentos especiais. 

Quais são os melhores materiais para filamentos de impressora 3D?

Os melhores materiais para filamentos de impressora 3D variam de acordo com a aplicação e propriedades desejadas. A Tabela 1 compara os diferentes filamentos e suas propriedades:

Tabela 1. Comparação de filamentos de impressora 3D
Filamento Preço (por kg) Durabilidade Flexibilidade Força Alimentos seguros
Filamento

ABS

Preço (por kg)

US$ 10 

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Médio

Força

Médio 

Alimentos seguros

Não

Filamento

PLA

Preço (por kg)

US$ 15

Durabilidade

Médio 

Flexibilidade

Baixo

Força

Médio

Alimentos seguros

Sim

Filamento

Náilon

Preço (por kg)

US$ 50

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Alto

Força

Alto

Alimentos seguros

Sim

Filamento

PETG

Preço (por kg)

US$ 15

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Alto

Força

Médio

Alimentos seguros

Sim

Filamento

PVA

Preço (por kg)

US$ 40

Durabilidade

Médio

Flexibilidade

Baixo

Força

Alto

Alimentos seguros

Sim

Filamento

ASA

Preço (por kg)

US$ 30

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Baixo 

Força

Médio

Alimentos seguros

Não

Filamento

PC

Preço (por kg)

US$ 30

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Médio-Alto

Força

Alto

Alimentos seguros

Não

Filamento

TPE

Preço (por kg)

US$ 40

Durabilidade

Moderado

Flexibilidade

Alto

Força

Baixo

Alimentos seguros

Sim

Filamento

TPU

Preço (por kg)

US$ 45

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Médio-Alto

Força

Médio-Alto

Alimentos seguros

Sim

Filamento

Arenito

Preço (por kg)

US$ 30

Durabilidade

Baixo

Flexibilidade

Baixo

Força

Baixo

Alimentos seguros

Não

Filamento

Madeira

Preço (por kg)

US$ 25

Durabilidade

Médio

Flexibilidade

Médio

Força

Médio

Alimentos seguros

Não

Filamento

QUADRIS

Preço (por kg)

US$ 20

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Médio

Força

Baixo

Alimentos seguros

Sim

Filamento

Fibra de carbono 

Preço (por kg)

US$ 30

Durabilidade

Alto

Flexibilidade

Baixo

Força

Médio

Alimentos seguros

Não

ABS e PLA são duas das opções de filamentos com melhor custo-benefício, com preços a partir de US$ 10 e US$ 15, respectivamente. A maioria dos filamentos compostos usa PLA como material base e adota suas propriedades com alguns aditivos para aprimoramento. Isso resulta em materiais compósitos com durabilidade, flexibilidade e resistência média a baixa. HIPS e fibra de carbono são, no entanto, uma exceção, pois ambos apresentam alta durabilidade. 

Para obter mais informações, consulte nosso guia sobre os Melhores Materiais para Impressão 3D.

Quais fatores afetam a resistência do filamento da impressora 3D?

Os fatores que afetam a resistência de um filamento de impressora 3D são:

1. Resistência à tração: Para peças que necessitam de resistência à tração para resistir às forças de tração do objeto, tanto o PETG quanto o PC são opções favoráveis. PETG tem forte ligação entre camadas.
2. Força do impacto: Os filamentos de impressora 3D mais fortes em termos de resistência ao impacto incluem ABS, PETG, PC e TPU.
3. Resistência ao rasgo: Para peças que exigem alta resistência ao rasgo, o filamento TPU é uma boa opção.

Qual é o filamento de impressora 3D mais resistente?

O policarbonato é o filamento de impressora 3D mais forte. Possui resistência à tração de 70 MPa e excelente resistência ao impacto.

Manutenção do filamento da impressora 3D

A manutenção do filamento da impressora 3D depende do armazenamento. Ao selecionar a solução de armazenamento apropriada, considere o clima, o prazo de validade e o ambiente onde o filamento será usado. Por exemplo, o PLA tem uma vida útil de 2 a 3 anos. A manutenção típica envolve o armazenamento do PLA em local fresco, seco e escuro (armazenamento sem umidade). Após dois anos, a qualidade de impressão pode começar a deteriorar-se e o filamento pode necessitar de substituição.

Quais são os fatores que afetam a durabilidade dos produtos impressos em 3D?

Os seguintes fatores influenciam a durabilidade dos filamentos da impressora 3D:

1. Espessura da camada: A espessura da camada de um objeto impresso afeta a resistência do objeto dentro da faixa de propriedades do material. 
2. Qualidade do material: Materiais de alta qualidade geralmente apresentam melhor desempenho e são mais duráveis.
3. Temperatura apropriada: Diferentes filamentos de impressão 3D têm diferentes sensibilidades à temperatura. Anote a faixa de temperatura especificada do filamento para garantir que ele corresponda às condições de temperatura encontradas durante a criação do produto final.  
4. Retração: Se a retração for muito alta, resultará em pequenas lacunas ou aglomerações causadas por bolsas de ar dentro do cabeçote de impressão. Se a impressora não retrair o suficiente, ocorrerá um vazamento visível à medida que o bico se desloca. O filamento irá se enfiar entre os recursos porque o bico não interrompe a extrusão do material antes de se mover. 
5. Orientação da peça: As peças impressas em 3D são mais fortes em planos paralelos à base de impressão e inerentemente mais fracas na direção de construção.
6. Preenchimento e perímetros: Aumentar a densidade de preenchimento de uma peça impressa aumenta a rigidez da peça e evita sua deformação.

Quais são os usos do filamento para impressora 3D?

Listados abaixo estão alguns dos casos de uso para impressões impressas com filamentos de impressora 3D:

1. Médico: Usado como pontos médicos, implantes, dispositivos médicos e próteses. 
2. Industrial: Usado para imprimir peças funcionais ou protótipos, ferramentas personalizadas e moldes para moldagem por injeção.  
3. Esportes: Usado para imprimir punhos para tacos de hóquei, capacetes e solas de calçados esportivos.  
4. Automotivo: Usado em protótipos de peças de automóveis, incluindo elementos internos, painéis e modelos em escala de um carro.  

Quais são as vantagens do filamento para impressora 3D?

O filamento para impressora 3D oferece algumas vantagens que incluem:

• Acessibilidade e uma ampla seleção de materiais e propriedades.
• Permite propriedades e acabamentos únicos que se assemelham ao “negócio real”. Por exemplo, os filamentos de seda dão a ilusão de um acabamento semelhante à seda. 
• Impressões fortes e duráveis podem ser criadas reforçando PLA ou ABS regulares com materiais compostos, como fibra de vidro ou fibra de carbono.
• Impressoras que usam filamentos de impressão 3D normalmente têm grandes volumes de construção.

Em comparação com as impressoras 3D de resina, as máquinas que utilizam filamentos de impressora 3D têm volumes de construção maiores e podem, portanto, ser usadas para imprimir produtos maiores.  

Quais são as desvantagens do filamento para impressora 3D?

Algumas desvantagens dos filamentos de impressora 3D são:

• As impressões de filamento têm resolução e qualidade mais baixas  
• Os filamentos não têm um desempenho excepcionalmente bom na reprodução de detalhes e padrões complexos. 

Comparado com sua contraparte impressa em resina, o filamento oferece menor resolução e qualidade. As impressões em resina também oferecem melhores acabamentos superficiais. 

Onde comprar um filamento para impressora 3D

O filamento para impressora 3D pode ser adquirido em:

1. Empresas Internacionais: O mercado global da Amazon tem acesso a uma variedade de marcas e tipos de filamentos a bons preços. Oferece uma rede logística para envio econômico e possui uma política de devolução incomparável.
2. Empresas locais dos EUA: Várias empresas locais dos EUA vendem filamentos para impressoras 3D. É importante considerar a localização, os recursos de entrega disponíveis e boas avaliações ao selecionar um fornecedor. A Xometry oferece um mercado online com uma ampla rede de oficinas mecânicas, fabricantes personalizados e uma ampla seleção de filamentos para impressoras 3D.  

Como encontrar um filamento de impressora 3D perto de você

Existem algumas maneiras de encontrar filamento 3D perto de você:

1. Thomasnet.com tem uma lista de mais de 80 fornecedores de filamentos para impressoras 3D e permite restringi-la por região.
2. Vá aos espaços de fabricantes locais e pergunte por nomes de empresas de filamentos para impressoras 3D.
3. Pergunte nos fóruns sobre fornecedores de filamentos 3D em sua região.

Como escolher o melhor serviço de filamento para impressora 3D

Dicas para escolher o melhor serviço de filamento para impressora 3D incluem:

1. Procure empresas bem estabelecidas com um perfil online profissional. 
2. Certifique-se de que eles oferecem o filamento correto que você procura.
3. Veja algumas avaliações de outros clientes dentro e fora de suas plataformas. 
4. Experimente um pedido pequeno para testar a qualidade de seus produtos. 

Quais são os sinais para um serviço de filamentos de impressora 3D de qualidade?

Alguns sinais a serem observados ao procurar um serviço de filamento de impressora 3D de qualidade são:

1. Depoimentos sobre o serviço de fontes confiáveis.
2. Avaliações on-line em sites como HelloPeter ou Google Reviews.
3. Ninjatek é um bom exemplo de marca conhecida e respeitável que oferece filamentos de qualidade.

Quais são os melhores filamentos para impressora 3D?

Os melhores filamentos para impressora 3D são os seguintes:

1. Os filamentos de impressora 3D Hatchbox ou Eryone PLA são filamentos bons, econômicos e para todos os fins. 
2. Os filamentos de impressora 3D NinjaFlex TPE e TPU são melhores para impressões flexíveis. 
3. O filamento de impressora 3D PolyMax PC é melhor em termos de resistência e durabilidade. 

Quais são as alternativas ao filamento para impressora 3D?

Outros filamentos de impressora 3D alternativos aos plásticos “padrão”, como ABS, PLA e PET são:

1. Filamentos biodegradáveis 
2. Filamentos de impressão 3D de cânhamo 
3. Filamentos para impressora 3D de café 

Perguntas frequentes comuns sobre filamentos de impressora 3D

A impressão 3D multifilamento é melhor?

As impressoras 3D de extrusão dupla multifilamento são melhores para imprimir designs complexos ou designs com uma estrutura de suporte. Imprimir dois materiais diferentes simultaneamente economiza tempo e combina as melhores propriedades de cada material.

Qual é a vantagem do filamento de metal para impressora 3D em comparação com o filamento de madeira para impressora 3D? 

Os benefícios do filamento de metal para impressora 3D em comparação com o filamento de madeira para impressora 3D são:

1. Os filamentos de metal são mais resistentes à abrasão em comparação com os filamentos de madeira.
2. O filamento de metal é mais durável e rígido do que o filamento de impressora 3D preenchido com madeira.
3. As impressões metálicas são adequadas para peças mecânicas funcionais e aplicações industriais. 

A resina é melhor que o filamento da impressora 3D?

A resina pode ser melhor que o filamento da impressora 3D, dependendo da aplicação. As impressões à base de resina são conhecidas por terem qualidade superior e são ótimas para modelos em miniatura altamente detalhados. Os filamentos são mais duráveis, mais baratos e melhores para objetos maiores. Para saber mais, consulte nosso guia sobre Resina vs. Filamento de Impressora 3D.

Qual é a relação do preenchimento 3D com o filamento da impressora 3D?

O filamento da impressora 3D é o material usado para criar o preenchimento 3D. A densidade de preenchimento é a quantidade de filamento impresso dentro do modelo, objeto ou protótipo. Para obter mais informações, consulte nosso guia sobre preenchimento 3D.

Resumo

Este artigo revisou os diferentes tipos de filamentos para impressoras 3D e resumiu seus usos e propriedades. Para saber mais sobre filamentos de impressora 3D e decidir qual é o melhor para sua aplicação, entre em contato com um representante da Xometry.

A Xometry oferece uma ampla gama de recursos de fabricação, incluindo impressão 3D e serviços de valor agregado para todas as suas necessidades de prototipagem e produção. Acesse nosso site para saber mais ou solicitar um orçamento gratuito e sem compromisso.

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Dean McClements

Dean McClements é graduado em Engenharia Mecânica com mais de duas décadas de experiência na indústria de manufatura. Sua jornada profissional inclui funções significativas em empresas líderes como Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace e Hyster-Yale, onde desenvolveu um profundo conhecimento de processos e inovações de engenharia.

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