Filamentos ASA, PETG e PC Comparados: Desempenho, Durabilidade e Melhores Usos

Filamentos de impressão 3D são a matéria-prima, ou insumo, especificamente usada em conjunto com modelagem por deposição fundida (FDM), um dos métodos de manufatura aditiva mais comumente usados. Filamentos são termoplásticos que se tornam líquidos quando aquecidos — permitindo que sejam moldados e formados — e sólidos quando frios. Existem vários tipos de filamentos, cada um garantindo um conjunto específico de propriedades de material — alguns são extremamente flexíveis e semelhantes à borracha, outros são rígidos, e alguns são até dissolvíveis ou biodegradáveis.

O processo de criação de filamento de impressão 3D começa com resina granulada bruta — como PLA ou ABS. Dependendo da aplicação da peça, a resina é primeiro misturada com pigmento e outros aditivos para dar ao filamento a cor e propriedades de material desejadas. Para maximizar qualidade, o filamento geralmente será seco a cerca de 60-80 °C para reduzir o teor de água do material, mitigando a ocorrência de falhas dimensionais.

A resina é então colocada em um extrusor de parafuso único que aquece e mistura o material em um único monofilamento, que é então passado por um tanque de água quente e resfriado suavemente, dando ao filamento sua forma redonda. Temperaturas inadequadas da água podem resultar em filamento achatado ou ovalado — e, por extensão — menor qualidade da peça. O filamento passa por um banho final de água fria antes do enrolamento. O material está então pronto para ser usado em produção.

Como os filamentos variam em suas características de material — e portanto impactarão a funcionalidade e estética da peça final — é importante escolher o filamento de impressão 3D mais adequado para uma aplicação particular. Aqui está o que equipes de produto precisam saber.

Como escolher um filamento de impressão 3D

Durante a produção, uma impressora FDM aquecerá o filamento termoplástico até seu ponto de fusão, então o extrudará seguindo o caminho de ferramenta delineado pelo arquivo CAD da peça. O método funciona criando a peça uma camada de material por vez.

Ao escolher um material para uma determinada peça:

1. É importante garantir que o diâmetro do filamento seja fisicamente compatível com a impressora FDM.
2. Selecione materiais de alta qualidade de fornecedores confiáveis; em muitos casos, peças inferiores podem ser rastreadas até filamentos de baixa qualidade ou uma correspondência inadequada entre material, impressora e aplicação de uso final.

Três dos filamentos de impressão 3D mais comumente usados são ASA, PETG e policarbonato, cada um com benefícios e considerações de manufatura específicas.

Filamento ASA

Filamento de acrilonitrila estireno acrilato (ASA) oferece uma mistura única de resistência, estabilidade dimensional e resistência a UV, umidade e produtos químicos, tornando-o uma escolha ideal para prototipagem 3D, aplicações externas, componentes de carcaça e peças automotivas. ASA é mais caro e tem ponto de fusão mais alto que outros termoplásticos comuns, e deve ser impresso apenas em áreas extremamente bem ventiladas, pois o processo de produção pode liberar fumos tóxicos. É um material extremamente sensível à temperatura, e configuração inadequada da câmara de aquecimento da impressora FDM pode causar empenamento ou separação de camadas.

Filamento PETG

Filamento PETG é criado incorporando glicol no tereftalato de polietileno (PET), uma forma de poliéster usada em muitos bens de consumo embalados, incluindo garrafas d'água e recipientes de alimentos. Isso cria um filamento mais claro, mais flexível, mais fácil de imprimir e com melhores propriedades térmicas, resultando em empenamento ou retração significativamente menor à medida que o material esfria. PETG também é extremamente resistente a impacto, tornando-o ideal para ferramentas, bem como fabricação de peças mecânicas, próteses e componentes projetados para proteger outras peças.

No entanto, PETG é higroscópico, o que significa que absorve umidade do ambiente, e portanto deve ser armazenado em local fresco e seco. Se a impressora não estiver configurada corretamente, PETG também pode ser propenso a stringing, o que impacta negativamente a precisão da impressão. PETG também resiste a adesivos e portanto requer tratamento adicional se pintura ou colagem for necessária.

Filamento PC

Policarbonato (PC) é um dos filamentos de impressão 3D mais fortes disponíveis, oferecendo alta resistência a calor e impacto, bem como estabilidade dimensional impressionante. Isso o torna adequado para peças que precisarão suportar alto estresse ou ambientes de carga. PC é naturalmente transparente e portanto frequentemente usado para fabricar itens como lentes de óculos de sol e telas de dispositivos eletrônicos. Como PETG, PC também é higroscópico.

PC tem ponto de fusão muito alto, o que pode levar a várias complicações durante a produção, incluindo empenamento, rachaduras e deslaminação. Por esta razão, uma impressora FDM totalmente fechada e com controle de temperatura é ideal para imprimir peças de PC.

Selecionando o filamento de impressão 3D certo

FDM é uma das formas mais comuns de impressão 3D para tanto amadores quanto fabricantes profissionais, e pode ser usado para criar uma variedade de peças de uso final viáveis. ASA, PETG e PC estão entre os filamentos mais comuns e cada um fornece um conjunto distinto de características de material. Determinar o filamento ideal para uma aplicação dada é crítico para criar peças superiores e de alto desempenho.

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