Dominando a Impressão 3D Transparente: Inovação em Resinas Translúcidas

A paisagem da manufatura aditiva está em constante evolução, particularmente no espaço de materiais — onde provedores devem melhorar e adaptar suas saídas para atender necessidades dos fabricantes. A tecnologia moderna de impressão 3D tem uma gama de materiais aditivos para criar peças opacas, semelhantes a plástico, mas quando se trata de fazer peças transparentes ou translúcidas, as escolhas de material podem ser mais desafiadoras.

Não há falta de projetos de manufatura que precisam de algum grau de transparência ou translucidez e que, portanto, se beneficiariam de uma opção de construção em resina clara. Tubos de luz (light pipes), por exemplo, têm ampla aplicação em eletrônicos de consumo, equipamentos de cirurgia dental e dispositivos microfluídicos — entre outros usos industriais finais. Da mesma forma, resina clara de impressão 3D pode criar uma gama de peças ópticas, incluindo lentes, luminárias e carcaças transparentes. Dadas as aplicações potenciais, faz sentido explorar como a resina clara se encaixa no processo de manufatura aditiva.

Posso Imprimir Peças Plásticas Transparentes em 3D?

Existe uma percepção no mercado de manufatura aditiva de que impressões 3D em resina clara apresentam desafios de manufatura que outros materiais não — incluindo tempos de impressão mais longos, requisitos para processos de acabamento intensivos em mão de obra, ou peças finais de qualidade inferior. Esses fatores deram às resinas claras uma reputação de serem proibitivas em custo e terem um conjunto limitado de aplicações.

No entanto, embora certos desafios de produção aditiva existam, é inteiramente possível criar peças plásticas claras ou translúcidas usando tecnologia de impressão 3D, com os mesmos benefícios de velocidade, precisão e eficiência de custo de outros materiais aditivos. Em alguns casos, peças claras podem requerer acabamentos e pós-processamento para alcançar maior clareza — mas estas considerações podem ser incorporadas ao processo de design da mesma forma que produção de peças opacas.

Com isso em mente, se você está procurando uma resina para atender aos requisitos de clareza do seu projeto, vamos examinar alguns dos materiais mais eficazes e seus respectivos processos de manufatura aditiva.

Materiais de Resina Clara para Impressão 3D

IND 405 — Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Uma resina clara desenvolvida pela Carbon® para o processo de impressão 3D Digital Light Synthesis (DLS)™, LOCTITE 3D IND 405 é uma resina de uma parte — o que significa que pode ser impressa rápida e facilmente. Uma vez curada, peças IND 405 têm aparência superficial fosca — após pós-processamento suficiente, é possível melhorar essa clareza.

IND 405 foi desenvolvida após feedback específico de engenheiros que queriam um material de impressão 3D fácil de imprimir com mais durabilidade e resistência a impacto que suas contrapartes, mas que oferecesse grau de clareza melhorada para aumentar flexibilidade de design. Com isso em mente, IND 405 é forte e resistente e útil para aplicações incluindo dispositivos de análise de fluidos, protótipos de lentes, carcaças e invólucros claros, e guias cirúrgicos.

Especificações mecânicas do IND 405:

• Resistência à tração na ruptura: 42 MPa
• Módulo de Young: 1500 MPa
• Alongamento na falha: 120%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: 50 J/m
• Temperatura de deflexão térmica a 0,455 MPa: 53 °C

CE 221 — Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Éster Cianato (CE 221) é outra resina desenvolvida pela Carbon® para o processo de manufatura aditiva de síntese de luz digital (DLS). Comparável a Nylon 6 com 14% de carga de vidro, CE 221 é conhecido por sua alta resistência a temperatura e rigidez.

Principais propriedades do CE 221 incluem resistência UV, biocompatibilidade e resistência química a produtos químicos domésticos e industriais, ácidos, álcoois e bases. CE 221 é semi-transparente, com coloração alaranjada.

Especificações mecânicas do CE 221:

• Resistência à tração na ruptura: 85 MPa
• Módulo de Young: 3900 MPa
• Alongamento na falha: 3%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: 15 J/m
• Temperatura de deflexão térmica a 0,455 MPa: 230 °C

Resina Clara — Estereolitografia (SLA)

Clear é uma resina desenvolvida pela Formlabs para impressão 3D por estereolitografia (SLA), que produz peças usando processo de fotopolimerização. Ideal para criar peças que requerem translucidez, ou que precisam mostrar funcionalidade interna, resina Clear é comumente usada para fazer componentes ópticos e peças de iluminação.

Para alcançar clareza melhorada, no entanto, resina Clear requer pós-processamento significativo. Na prática, isso significa lixar ou polir peças manualmente ou aplicar revestimento spray ou revestimento claro.

Especificações mecânicas da resina Clear:

• Resistência à tração na ruptura: 65 MPa
• Módulo de Young: 16 GPa
• Alongamento na falha: 6,2%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: 25 J/m
• Temperatura de Deflexão Térmica @ 0,455 MPa/66 psi: 73,1 °C

High Temp — Estereolitografia (SLA)

High Temp é uma resina desenvolvida para o processo de estereolitografia pela Formlabs. Clara com leve tonalidade alaranjada, destaca-se de outras resinas claras de impressão 3D por sua resistência e resistência a temperatura: High Temp suporta temperaturas de até 238 °C com carga mínima, sendo recomendada para aplicações como carcaças e fixações claras, ou funções de fluxo de ar, gás e fluido quentes onde clareza é requisito.

Como a resina Clear, High Temp requer pós-processamento para melhorar sua clareza. Suas especificações mecânicas incluem:

• Resistência à tração na ruptura: 58,3 MPa
• Módulo de Young: 2,6 GPa
• Alongamento na falha: 13%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: 18,2 J/m
• Temperatura de Deflexão Térmica @ 0,455 MPa/66 psi: 142 °C

Durable — Estereolitografia (SLA)

Durable é uma resina desenvolvida pela Formlabs para ser capaz de suportar impacto, desgaste e deformação extrema antes de quebrar. Ideal para criar protótipos de engenharia, Durable também é útil para peças que requerem leve flexibilidade ou superfícies de baixo atrito.

Resina Durable é semi-transparente com clareza similar a vidro fosco, e pode ser lixada para acabamento liso. Especificações mecânicas da resina Durable:

• Resistência à tração na ruptura: 28 MPa
• Módulo de Young: 1000 MPa
• Alongamento na falha: 55%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: 114 J/m
• Temperatura de Deflexão Térmica @ 0,455 MPa/66 psi: 41 °C

Elastic — Estereolitografia (SLA)

Resina Elastic da Formlabs é um material elastomérico transparente que oferece baixo durometer, alto alongamento e alto retorno de energia, significando que dobra, estica e comprime bem. Elastic é uma alternativa útil a silicone, particularmente adequada para peças de toque suave que precisam ser flexíveis, duráveis e à prova de estilhaçamento.

Resina Elastic é comumente usada para fazer modelos e protótipos médicos, particularmente modelos anatômicos específicos de pacientes. Também usada para wearables e bens de consumo, e efeitos especiais, modelos e adereços.

Especificações mecânicas da resina Elastic:

• Resistência à tração na ruptura: 3,23 MPa
• Módulo de Young: —
• Alongamento na falha: 160%
• Resistência a impacto — IZOD Entalhado: —
• Temperatura de Deflexão Térmica @ 0,455 MPa/66 psi: —

Peças Claras: Acabamento e Pós-Processamento

Peças fabricadas em resina clara podem não alcançar níveis desejados de transparência óptica até que acabamentos adequados tenham sido aplicados, ou até que tenham passado por pós-processamento. Os acabamentos e opções de processamento relevantes usados para alcançar transparência oferecem diferentes vantagens e desafios.

Com isso em mente, a Fast Radius desenvolveu várias técnicas para melhorar a clareza de peças impressas, incluindo lixamento e revestimento claro. Realizamos análise caso a caso para determinar quais técnicas utilizar para uma geometria específica e trabalharemos com você para ajudar a alcançar o melhor nível possível de clareza que você precisa para sua peça.

Se você quer saber mais sobre as capacidades da Fast Radius, ou tem interesse em usar resina clara em seu próximo projeto, entre em contato com nossa equipe hoje.

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