Introdução à Manufatura Aditiva/Módulo 2

Apresentação

No segundo módulo do curso "Introdução à Manufatura Aditiva", aprofundaremos nosso conhecimento nas tecnologias fundamentais dessa área inovadora. Na manufatura aditiva, a manipulação de materiais desempenha um papel crucial. Por isso, é essencial compreender plenamente os materiais utilizados e como eles interagem com o processo de fabricação. Nas próximas aulas, exploraremos esses aspectos com maior profundidade, visando enriquecer ainda mais nosso entendimento sobre o tema.

AULA 6 - Materiais

Na aula 6 do curso "Introdução à Manufatura Aditiva", daremos continuidade ao aprofundamento do conhecimento nas tecnologias essenciais dessa área inovadora. Neste módulo, focaremos especificamente nos materiais utilizados na manufatura aditiva comum, ou seja tecnologias FDM e FFF, destacando sua importância e influência no processo de fabricação. Compreender a interação entre os materiais e a tecnologia é fundamental para o sucesso nesse campo. Ao longo das próximas aulas, exploraremos de forma mais detalhada os diferentes tipos de materiais empregados, suas propriedades e como são aplicados na fabricação aditiva. Nosso objetivo é enriquecer ainda mais o entendimento dos participantes sobre esse tema crucial, preparando-os para enfrentar desafios e oportunidades nesse cenário em constante evolução.

Tendemos a separar os polímeros de em Básico, Intermediário e Avançados. Por ser um curso introdutório, vamos trabalhar com materiais Básicos, pincelando sobre alguns materiais intermediários que a NEO3D recomenda para casos de engenharia.

Polímeros

Antes de estudarmos os materiais mais comuns

PLA - Ácido Polilático

Temperatura de extrusão: 205±15 °C

Temperatura da Mesa: 40±15 °C

Adesão à mesa: Fita azul de pintura, Fita crepe ou diretamente no vidro.

O PLA é um dos dois filamentos mais comuns usado em impressoras de bancada (o outro é o ABS). O PLA é o material “padrão” de impressão 3D recomendado para muitas impressoras de bancada, e por uma boa razão – PLA é competente em uma grande variedade de aplicações, tendo tanto uma boa contração quanto nenhum odor, e não necessita uma mesa aquecida. O filamento PLA é também um dos materiais mais sustentáveis para impressões 3D disponíveis; feito a partir do ácido lático gerado por bactérias alimentadas por amido, seus recursos são anualmente renovados e requer menos energia no processo de fabricação comparado aos plásticos tradicionais (com base de petróleo). Ao contrário do que é falado, suas propriedades biodegradáveis não são milagrosas. Fora impressões 3D, o plástico PLA é comumente encontrado em caixas de alimentos, como embalagens de doces, e implantes médicos sustentáveis, como suturas.

Propriedades gerais do Filamento de PLA

● É um filamento muito rígido, porém é frágil

● Melhor utilizado para impressões artísticas, protótipos, brinquedos de mesa, aplicações com pouco estresse no material.

● Melhor material para iniciantes, devido a sua simplicidade para imprimir e baixa contração (na casa de 0.004%).

ABS – Acrilonitrilo butadieno estireno

Temperatura de extrusão: 230±10 °C

Temperatura da Mesa: 90±15 °C

Adesão à mesa: Fita Kapton, Laquê de cabelo e Cola ABond para impressão 3D.

ABS (Acrilonitrilo butadieno estireno) é outro material para impressão 3D muito comum. Ele é comumente usados para peças com necessidade de serem mais duráveis que necessitem resistir temperaturas maiores. Comparado ao PLA , o filamento ABS é menos frágil e mais dúctil. Também pode sofrer um processo após a impressão para se obter uma aparência lisa e brilhante. Quando imprimir com o filamento de ABS, é recomendado uma mesa aquecida, pois o plástico ABS tem uma contração muito alta, principalmente quando resfriado muito rápido pode não aderir às camadas anteriores causando uma falha na impressão ou fragilizar a peça.

Propriedades gerais do Filamento de ABS

• É um filamento forte, dúctil e resistente ao desgaste com boa tolerância à temperatura.
• Utilizado para peças com necessidades de alta resistência, como engrenagens, peças expostas à UV e calor, e principalmente para prototipagem.
• Material difícil de manipular

PLA Flexível

Temperatura de extrusão: 230±10 °C

Temperatura da Mesa: 30±10 °C

Adesão à mesa: Fita Azul para Pintura e Cola ABond para impressão 3D.

O PLA Flexível, também conhecido como PLA Macio, é utilizado em impressões onde queremos uma textura emborrachada que possam dobrar ou flexionar. É compatível com quase todas as impressoras 3D.

Propriedades gerais do Filamento PLA Flexível

● PLA Flexível cria peças emborrachadas, elásticas e resistentes à impacto.

● Seu melhor uso é para tampas, cintas, capinhas de celulares, para-choques, artístico, entre outros.

● Quanto menos preenchimento você usar, mais flexível a impressão será.

PVA – Acetato de Policloreto

Temperatura de extrusão: 180±20 °C

Temperatura da Mesa: 45±10 °C

Adesão à mesa: Fita Azul para Pintura e Cola ABond para impressão 3D.

O PVA (Acetato Policloreto) é um material translúcido com uma leve coloração levemente amarelada, e é usado principalmente como um material de suporte, por ser solúvel em água, ou seja, que se dissolve quando mergulhado em água quente (e por este motivo ele necessita ser mantido seco para sua impressão). PVA é mais utilizado em impressoras 3D com duas extrusoras, onde uma extrusora imprime com o material primário (como ABS ou PLA) enquanto a outra imprime com o filamento de suporte solúvel para providenciar ajuda em beiradas e ressaltos.

Propriedades gerais do Filamento PVA

● Filamento de nylon é forte e ainda flexível, fazendo-o difícil de quebrar e estilhaçar.

● Comumente usado para dobradiças vivas, ou partes funcionais fortes.

● Precisa ser secado antes de ser impresso para um acabamento forte e brilhoso.

HIPS – Poliestireno de Alto Impacto

Temperatura de extrusão: 230±10 °C

Temperatura da Mesa: 50±10 °C

Adesão à mesa: Fita Kapton, Laquê de cabelo e Cola ABond para impressão 3D.

O material HIPS (Poliestireno de Alto Impacto) é muito similar ao ABS, e possuem alta compatibilidade. A diferença principal é que o HIPS é um plástico que pode ser dissolvido usando Limoneno (um composto encontrado no limão), fazendo com que seja um ótimo material para suporte para ABS.

Propriedades gerais do Filamento HIPS

● HIPS é um filamento rígido, e um material para suporte que dissolve em Limoneno.

● Muito utilizado para modelos com suportes internos, ou com incríveis detalhes ou saliências.

● Melhor material de suporte para ABS ou materiais de temperaturas similares.