Deformações na impressão 3D: causas e prevenção

Deformação de impressão 3D

A impressão 3D é um processo de fabricação aditiva preciso e preciso, adequado para a produção de produtos com designs complexos. No entanto, muitos usuários, especialmente os novatos, muitas vezes enfrentam várias deficiências. Um dos erros de impressão 3D mais comuns é a deformação da impressão 3D.

A deformação durante a impressão 3D pode ter muitas causas e é frustrante para muitas pessoas. Por este motivo, este artigo explica as deformações na impressão 3D, suas causas, possíveis soluções e como evitar deformações na impressão 3D.

Conceito de deformação na impressão 3D

Empenamento é o desvio de uma peça em relação à forma pretendida.

Para compreender a deformação na impressão 3D, é necessário compreender o processo de impressão 3D e a sua relação com o filamento de impressão 3D. A impressão 3D envolve a extrusão de filamento líquido de um bico aquecido em uma base de impressão (geralmente) aquecida. Quando toca a base de impressão, o líquido se condensa em sua forma sólida.

Os filamentos de impressão 3D mantêm suas propriedades mecânicas durante as transições de fase. No entanto, estão sujeitos a expansão e contração (o grau deste efeito físico depende do filamento). As mudanças de temperatura durante a expansão e contração dos filamentos de impressão 3D criam uma diferença na expansão. Se o filamento extrudado esfriar abruptamente durante o encolhimento, isso poderá causar o arrancamento da camada anterior. Isso pode levar a impressões 3D distorcidas.

Ondulação de impressão 3D

A deformação ocorre na impressão 3D da seguinte forma:

– As impressões 3D deformadas são mais visíveis na camada base, pois esta está exposta a grandes flutuações de temperatura devido às camadas subsequentes.

– A deformação também pode ocorrer com outras camadas, pois as camadas subsequentes têm um efeito pull-up ao resfriar as camadas frias.

-Uma camada base forte também pode causar deformação ao aderir à base de impressão.

Existem outras maneiras pelas quais a deformação pode aparecer na impressão 3D. Eles são explicados em detalhes na seção seguinte.

O que causa deformação durante a impressão 3D?

A principal causa da deformação na impressão 3D é a diferença de temperatura durante a extrusão do filamento. No entanto, também existem outras causas. Abaixo estão algumas causas comuns a serem observadas durante a impressão 3D.

Causas de deformação durante a impressão 3D

1. Diferença de temperatura

Durante a extrusão, o filamento aquecido sofre expansão e retração. As diferenças de temperatura podem prolongar ou encurtar a expansão. Se o filamento extrudado esfriar abruptamente, isso poderá resultar em uma impressão 3D distorcida.

Este é o motivo mais comum de deformação na impressão 3D e ocorre devido ao resfriamento irregular, ventilação insuficiente, velocidade insuficiente do ventilador e escolha incorreta do filamento de impressão 3D.

2. Aderência inadequada ao leito

A primeira camada de impressão 3D deve aderir adequadamente à base de impressão. Se isso não acontecer, a camada subsequente poderá encolher e puxar a primeira camada. Isso, por sua vez, pode levar a uma impressão 3D distorcida. A adesão insuficiente ao leito pode ter as seguintes causas:

  • Nivelamento incorreto da cama
  • Uso incorreto/falta de adesivo
  • Altura incorreta do bico
  • Extrusão insuficiente
  • Uma cama de impressão 3D suja

3. Configurações de fatiamento incorretas

O fatiador determina o caminho de impressão 3D, que é calculado a partir da orientação do objeto, do material e da resolução desejada. Portanto, configurações incorretas do slicer podem levar a erros na peça. Isto pode levar ao desprendimento dos painéis de construção e à deformação da impressão 3D.

4. Impressão muito rápida

Imprimir muito rápido pode resultar no seguinte, o que pode resultar em impressões 3D distorcidas:

  • Os filamentos de plástico enrolam-se em vez de ficarem planos.
  • A impressão rápida também pode fazer com que a camada esfrie abruptamente. Também faz com que a camada plástica se torne quebradiça.

Como você conserta impressões 3D distorcidas?

Peça impressa em 3D

Reparar uma impressão 3D distorcida é quase impossível, especialmente para produtos que exigem altos níveis de exatidão, precisão e tolerância. No entanto, para produtos que não exigem tanta tolerância, a única solução para uma peça impressa em 3D deformada é reaquecer a peça usando uma pistola de ar quente e modelá-la.

A solução mais comumente considerada para a deformação na impressão 3D é reimprimir o modelo. Porém, isso só deve ser feito após seguir as dicas destacadas abaixo.

10 dicas para evitar deformações durante a impressão 3D

Como é quase impossível reparar uma impressão 3D distorcida, você precisa saber como evitar o problema antes de imprimir. Além disso, isso também pode aumentar o custo do serviço de impressão 3D. Abaixo estão algumas dicas que você pode considerar antes e durante a impressão 3D de alta qualidade.

1. Nivele a base de impressão

Ao nivelar a base de impressão, você pode atingir a distância ideal entre o bico e a base de impressão. Por um lado, um bocal fechado pode causar arranhões na cama (isso não causa deformação). Por outro lado, um bocal distante pode fazer com que o filamento extrudado esfrie antes de solidificar na base de impressão. Isto reduz a adesão do filamento extrudado e causa deformação. Você pode nivelar a base de impressão realizando um teste de papel ou um teste de pressão.

2. Aqueça a base de impressão e a cabeça de impressão a uma temperatura mais alta nas primeiras camadas

O aquecimento da base de impressão e da cabeça de impressão permite que o filamento extrudado tenha maior viscosidade e adira melhor à base de impressão. Para a primeira camada, certifique-se de aumentar a temperatura de impressão em aproximadamente 5°C. No entanto, lembre-se de que isso depende do material com o qual você está trabalhando.

3. Use um gabinete aquecido

Uma jaqueta aquecida garante que a parte restante da impressão 3D não deforme. Isto é conseguido mantendo a temperatura estável e reduzindo o encolhimento.
Nem todas as impressoras possuem caixa aquecida. No entanto, é possível construir você mesmo.

4. Use uma balsa e borda

Raft e Brim também são elementos adicionais que permitem evitar deformações durante a impressão 3D. Uma jangada é uma camada adicional firmemente fixada à camada base. Isso mantém a camada no lugar e melhora a adesão à base de impressão. Já uma aba é fixada na borda externa e tem a mesma função de melhorar a aderência.

5. Defina as configurações de fatiamento

Você também pode definir as configurações de corte para evitar deformações durante a impressão 3D. Existem duas configurações que você pode usar. Uma delas é aumentar a altura da primeira camada aumentando a área de contato. Isso aumenta a responsabilidade na plataforma.

Outra opção é estender a largura da linha da primeira camada. Isto aumenta a pressão de extrusão, melhora a adesão e reduz a probabilidade de ondulação. Certifique-se de que a configuração não afete a espessura da parede e outros parâmetros.

impressão 3D distorcida

6. Reduza a densidade de preenchimento em modelos 3D

A densidade de preenchimento é a quantidade de filamento no modelo. Aumentar a densidade de enchimento causará forte contração durante o resfriamento, resultando em deformação.

A redução da densidade de preenchimento reduz a taxa de encolhimento, reduzindo assim o número de impressões 3D distorcidas.

7. Reduza a velocidade de impressão

Reduzir a velocidade de impressão pode evitar a deformação, reduzindo a curvatura na impressão 3D. Além disso, ao reduzir a velocidade de impressão, o resfriamento é facilitado, ocorre a adesão adequada e a tensão interna é reduzida.

8. Desligue o ventilador nos primeiros turnos

Os ventiladores de resfriamento aceleram o processo de resfriamento. Em altas velocidades, eles podem resfriar abruptamente o filamento extrudado à medida que ele encolhe, puxando o material para cima. Também pode levar à adesão insuficiente das primeiras camadas à base de impressão. Isso leva a impressões 3D distorcidas. Portanto, é recomendável desligar a ventoinha de resfriamento e manter a primeira camada aquecida.

9. Limpe a base de impressão

Limpar a base de impressão também pode ajudar a reduzir o risco de deformação. Porque poeira e sujeira podem reduzir a adesão do filamento à base de impressão.

10. Use adesivos

Use adesivos, fita azul ou outros produtos adesivos para melhorar a adesão do filamento à base de impressão. No entanto, certifique-se de que o adesivo não afete o filamento e seja compatível com a base de impressão.

Diferenças entre empenamento ABS e empenamento PLA na impressão 3D

A deformação na impressão 3D depende das propriedades do filamento de impressão 3D. Portanto, existe uma diferença entre a deformação do ABS e do PLA. Para entender a diferença entre os dois materiais, é necessário conhecer suas propriedades.

O PLA é um termoplástico com maior resistência, rigidez e baixa temperatura de fusão. No entanto, tem uma baixa temperatura de fusão e está sujeito a deformação durante a impressão 3D. Além disso, após o filamento endurecer, ele se torna quebradiço, o que reduz a adesão das camadas à base de impressão.

O ABS é mais fraco, mais leve e menos rígido que o PLA. Portanto, requer mais esforço de impressão, pois é resistente ao calor e sujeito a deformações. Portanto, ao imprimir em ABS, use uma base de impressão aquecida e um bico que esteja em torno de 40-50 graus Celsius.

No geral, a principal diferença entre eles é que o ABS é mais propenso a empenar do que o PLA. Isso ocorre porque o PLA tende a enrolar se a temperatura da base de impressão for muito baixa ou se a temperatura do bico for muito alta, mas no geral ele deforma menos que o ABS.

Que outras deficiências existem na impressão 3D?

A deformação na impressão 3D não é o único defeito de impressão 3D que pode ocorrer. Abaixo estão alguns erros comuns no processo:

Fantasma

1. Fantasmas

Ghosting é o aparecimento de pequenas linhas repetidas na superfície do modelo. Ocorre criando vibrações quando a extrusora muda de direção. Você pode resolver o problema reduzindo a velocidade de impressão e verificando os componentes mecânicos da impressora.

Pé de elefante em impressão 3D

2. Pé de elefante

Esta é a extensão das primeiras camadas do modelo 3D no plano horizontal. Isso ocorre quando o bico está próximo da base de impressão ou a temperatura da base de impressão está alta. Você pode evitar o pé de elefante diminuindo a temperatura da cama.

Ondulações na impressão

3. Superaquecimento/frizz

Isto acontece porque o filamento é aquecido e extrudado a uma temperatura muito elevada. Portanto o filamento tem menos tempo para esfriar. Portanto, ele entra em colapso ou cede. Para evitar enrolamento, diminua a temperatura e aumente a velocidade do ventilador.

cobertura

4. Cordas

O encordoamento ocorre quando o plástico escorre de uma seção da impressão e gruda em outra seção conforme o bico se move. O problema surge de configurações imprecisas. Você pode evitar encordoamento diminuindo a temperatura e aumentando a velocidade de retração da impressora.

rachadura

5. Rachaduras

Isso ocorre quando as camadas não estão unidas corretamente. Isso se deve à má adesão entre as camadas ou à contração térmica.

Para evitar rachaduras, aumente a temperatura e reduza a velocidade do ventilador. Você também pode garantir que haja resfriamento adequado durante a impressão.

Diploma

A deformação na impressão 3D é um fenômeno comum. Surgem principalmente devido a diferenças de temperatura, que levam a desvios no resfriamento. Por ocorrerem com frequência, esse processo deve ser evitado. Portanto, falaremos sobre as deformações na impressão 3D, suas causas e soluções, bem como como evitá-las.

Perguntas frequentes

O filamento pode causar deformação?

Sim, usar o filamento errado pode causar deformação durante a impressão 3D. Por exemplo, PLA e ABS são filamentos comuns na impressão 3D. Porém, devido às suas propriedades, o ABS é mais sujeito a deformações. Para aproveitar ao máximo a impressão 3D, certifique-se de compreender o filamento com o qual está trabalhando.

A que temperatura o PLA deforma?

O PLA sofre alterações dimensionais em torno de 70 °C. No entanto, a uma temperatura mais elevada (cerca de 170 °C) o objeto colapsa (derrete) completamente.

O filamento molhado pode causar deformação?

Sim, os filamentos molhados podem tornar-se quebradiços durante a impressão, reduzindo a adesão à base de impressão. Além disso, os filamentos molhados podem causar bolhas que afetam a qualidade da impressão 3D.

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