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Impressão 3D à prova d’água: Como criar impressões à prova d’água


Produzir uma impressão 3D é mais fácil do que parece. Confira sobre os materiais, configurações do software de fatiamento e dicas pós-processamento.





À Prova d’água ou Impermeável à Água?


Apesar de peças de impressão 3D possuírem diversos benefícios, normalmente, essas não são à prova d’água. Normalmente, há vários equívocos em relação ao que “à prova d’água” significa; basicamente, há dois conceitos diferentes: à prova d’água e impermeável à água.

À prova d’água significa que a água não afetará a peça, enquanto impermeável à água significa que água não pode entrar ou sair da peça. Na prática, caso a peça fique exposta a chuva ou climas úmidos, uma peça a prova d’água deverá ser impressa; uma vez que o impedimento de entrada de água na peça é irrelevante.


Por exemplo, caso uma peça de carro esteja sendo impressa (Como um para-choque), não há a necessidade dessa peça ser impermeável, mas essa deve ser à prova d’água para certificar-se de que a peça não irá degradar-se ou deformar-se na chuva. No entanto, se você está imprimindo uma garrafa d’água, a peça deve ser impermeável a água para poder reter o líquido.


Neste artigo o foco será como tornar peças de impressão 3D à prova d’água. A seguir serão apresentados diferentes métodos, incluindo a seleção de materiais, configurações do software de fatiamento, pós-processamento e modos de testar a peça.



Seleção de Materiais


Alguns materiais apresentam maior vulnerabilidade em relação a reações químicas e deformação do eu outros, o que pode levar a peças que não são à prova d’água. Caso o material seja reativo à água, uma peça feita desse material provavelmente irá deformar ao entrar em contato com água ou se mantida em um local úmido. Por isso, a seleção do material deve ser o primeiro fator a se considerar.

Vale ressaltar que esse não é o púnico passo para obter peças à prova d’água. Uma vez que, apesar de alguns materiais serem classificados como “à prova d’água”, não significa que peças feitas a partir deles sejam necessariamente à prova d’água.


Materiais

Caso a impressão seja FDM, provavelmente, os materiais a utilizados serão: PLA, ABS e PETG. A seguir uma breve análises desses materiais será apresentada.

1. PLA: Esse material não é reconhecido por ser o material mais à prova d’água existente, mas é realiza bem o trabalho de produzir peças a prova d’água. Particularmente, esse material terá um melhor desempenho em relação a ser “à prova d’água”, caso esteja em contato com água fria, ao invés de água quente.

2. ABS: É um excelente material para a impressão de peças à prova d’água. Partes da peça podem rachar ou deformar quando estiver frio, no entanto, há relatos de que as propriedades á prova d’água do material perduram por longos períodos.

3. PETG: Uma variedade do PET, o qual é utilizado na fabricação de garrafas, é um excelente material para a criação de peças à prova d’água. PETG é, normalmente, considerado um material à prova d’água e possui ótima resistência térmica. O PETG é, provavelmente, o melhor material para a impressão de peças à prova d’água, contanto que outras técnicas para tornar a peça à prova d’água também sejam realizadas.


Segurança Alimentar


Caso exista o planejamento de utilizar uma peça de impressão 3D para qualquer coisa que entrará em contato direto com comidas ou bebidas, deve-se utilizar materiais seguros para alimentos como PP ou PETG, nunca ABS ou ASA. Antes de realizar a impressão, certifique-se de que o fabricante do filamento específico afirma que esse é seguro para alimentos.


Resistência Térmica


A resistência térmica não possui nenhuma relação com o fato de a peça ser à prova d’água. Mas dependendo da aplicação pretendida, pode ser algo relevante. Por exemplo, uma peça que será lavada na lava-louças estará sujeita a altas temperaturas e muita água, fazendo com que a seleção do material seja de suma importância. Certifique-se de que o material possua alta resistência ao calor e seja à prova d’água – como ABS e PETG, por exemplo.


Configurações do Software de fatiamento


Um dos fatores mais importantes na impressão 3D é a forma como a peça é fatiada e com quais configurações o fatiamento está sendo realizado. Entre outros fatores, as configurações determinam o quão apertada, cheia e protegida a peça de impressão 3D está, o que pode influenciado no quão à prova d’água a peça será.

Vale ressaltar, que apesar das configurações do software de fatiamento apresentarem alto o impacto na produção de uma peça de impressão 3D à prova d’água, alguns modelos são mais difíceis de tornar à prova d’água que outros. Modelos mais complexos, com muitos detalhes, são mais difíceis de tornar à prova d’água, por isso, certifique-se de que o modelo a ser impresso é o mais simples possível.

Uma vez que o modelo está ajustado adequadamente, é o momento de modificar as configurações. A seguir serão apresentadas as configurações mais importantes a serem consideradas.


Extrusão


Causa uma extrusão excessiva propositalmente é uma maneira de fazer peças de impressão 3D mais à prova d’água, uma vez que há uma redução na chance de existência de vãos na impressão. Esse efeito também pode ser obtido ao aumentar p multiplicador de extrusão, também chamado de “taxa de fluxo”, no software de fatiamento.

Outro efeito desejado é a melhor adesão das camadas da peça impressa, isso pode ser obtido ao aumentar a temperatura. Aumentar a temperatura também pode ajudar na extrusão excessiva.


Camada externa e Infill


Para aumentar o quão à prova d’água a peça impressa é, pode-se aumentar a espessura da camada externa da impressão. Ajustar a espessura da camada externa da impressão nas configurações do software de fatiamento delimita melhor a impressão, a qual envolve a parte da impressão na qual está i infill.

Considerar utilizar uma porcentagem maior de infill, também é uma opção; uma vez que o preenchimento da peça será aumentado, ajudando a peça a manter sua forma e estrutura.


Tamanho do Bico de Impressão



Apesar de não ser uma opção do software de fatiamento em si, um bico de impressão maio pode contribuir para a criação de peças mais à prova d’água. A utilização de um bico de extrusão maior implica na extrusão de linhas mais espessas de filamento derretido, incluindo as que formam a camada mais externa da impressão. Independente de quantas existem, a extrusão camadas externas mais espessas apresentam uma menor chance de – durante a impressão – essas serem impressas muito fina, causando a formação de buracos ou vãos na peça. Certamente que, com a utilização um bico de impressão maior ou não, quanto mais grossa a camada externa da peça, mais à prova d’água ela é.


Altura da Camada


Configurar uma altura de camada maior pode melhorar o quão à prova d’água a impressão é, uma vez que cria camadas mais altas. Como resultado, a impressão terá um menor número de camadas, ou seja, um menor número de pontos fracos na peça – os quais podem deixar água entrar na peça.


Pós- Processamento


O pós-processamento é uma das melhores maneiras de tornar uma peça de impressão 3D à prova d’água. Aplainar as camadas, particularmente, pode resultar em uma ótima peça à prova d’água. Uma vez que isso “mistura” as camadas, eliminando vãos entre as camadas e criando uma melhor selagem ao redor da peça.

O processo de aplainar camadas pode ser realizado de diversas formas, no entanto, a forma mais comum é aplicar um solvente para dissolver a impressão. Alguns materiais são solúveis em relação a certos produtos químicos.

1. Acetona: Esse é, provavelmente, o solvente mais popular utilizada no pós-processamento. A utilização da acetona para aplainar camadas funciona em materiais como: ABS, ASA, HIPS PMMA e filamentos de policarbonato.

2. Epoxy: Outro método de pós-processamento é fazer uma camada de resina epoxy na peça impressa. A resina epoxy aplaina as linhas das camadas das impressões 3D rapidamente, fazendo com que as peças se tornem menos vulneráveis à água.

3. Cera: Apesar de sua utilização ser menos comum, a cera é uma ótima candidata para fazer com que peças de impressão 3D tornem-se à prova d’água. Apesar de não dissolver camadas como a acetona, a cera preenche os vãos entre as camadas.



Conclusão


Agora que a criação da peça à prova d’água já foi realizada, é sempre bom testá-la. Não se deve assumir que ao apenas seguir as recomendações citadas anteriormente, a peça estará à prova d’água 100% das vezes.

Para testar a peça, deixe-a na água – levemente fria – por, pelo menos, algumas horas. A seguir remova a peça da água e deixe-a secando durante 1 hora. Caso seja possível perceber qualquer deformação ou aparição de rachaduras, significa que a sua peça não está à prova d’água.


Caso a sua peça não esteja à prova d’água, é recomendado revisitar as recomendações anteriores: ajustar a configurações de software, realizar mais processos de pós-processamento, e possivelmente utilizar um material diferente.

É possível que haja um ´problema na impressão, por isso, confira se todos os sistemas da sua impressora estão funcionando corretamente.


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