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Transformar sua impressão 3D em um objeto à prova d’água pode ser mais simples do que você imagina. Descubra dicas essenciais sobre a seleção de materiais, ajustes no fatiador e técnicas de acabamento para garantir a resistência à água do seu projeto!
Embora as peças impressas em 3D ofereçam uma série de benefícios, é comum que não sejam naturalmente à prova d’água. No entanto, tomar medidas para conferir resistência à água a essas peças pode significar uma vida útil mais longa e proteção contra danos causados pela umidade. Além disso, o processo é surpreendentemente simples e requer apenas alguns passos básicos.
É importante esclarecer a distinção entre “à prova d’água” e “impermeável”, pois algumas pessoas interpretam erroneamente esses termos. À prova d’água significa que a água não afeta a peça, enquanto impermeável implica que a água não pode penetrar na peça. Na prática, torna-se relevante tornar uma impressão à prova d’água quando ela estiver sujeita à chuva ou ambientes úmidos, independentemente de impedir a passagem de água para dentro ou para fora.
Por exemplo, ao imprimir uma peça automotiva, como um componente de para-choque, não é necessário torná-la impermeável; no entanto, é crucial que seja à prova d’água para resistir à exposição à água da chuva. Em contraste, ao imprimir uma garrafa de água, é essencial que ela seja impermeável para reter o líquido em seu interior.
Neste artigo, concentraremos nossa atenção em tornar suas peças impressas em 3D à prova d’água, apresentando métodos variados que envolvem a escolha de materiais, configurações de fatiador, etapas de acabamento e testes. Vamos começar!
A vulnerabilidade a reações químicas e deformações varia entre os materiais utilizados na impressão 3D, o que pode resultar em peças que não possuem resistência à água. Quando um material reage à água, é provável que uma impressão 3D feita com esse material sofra deformações físicas ao entrar em contato com a água ou ser exposta a ambientes úmidos. Portanto, a escolha do material deve ser a sua principal consideração.
Entretanto, é importante ressaltar que a escolha do material não é a única consideração. Mesmo que alguns materiais sejam rotulados como à prova d’água, as peças fabricadas com eles podem não apresentar essa característica. É fundamental avaliar cuidadosamente as propriedades específicas de cada material, indo além das indicações gerais, para garantir a resistência desejada à água em suas impressões 3D.
Materiais
Ao abordar a impressão FDM, é comum considerar principalmente três materiais: PLA, ABS e PETG. Apesar de menos comum, o polipropileno (PP) é uma opção adicional a ser explorada devido às suas propriedades resistentes à água. Vamos explorar mais detalhadamente cada um deles.
O PLA não é amplamente reconhecido como o material mais impermeável, mas é considerado razoável nesse aspecto. Funciona adequadamente quando em contato com água fria, embora sua resistência possa ser comprometida em temperaturas mais elevadas.
O ABS destaca-se como um material excelente para impressões à prova d’água. Embora peças possam rachar ou deformar em ambientes frios, suas propriedades impermeáveis mostraram-se duradouras ao longo do tempo.
O PETG, uma variante do PET (utilizado em garrafas de água), é altamente recomendado para impressões à prova d’água. Geralmente considerado como tal, o PETG oferece excelente resistência térmica. É, portanto, a escolha principal para imprimir peças à prova d’água, embora algumas técnicas adicionais possam ser necessárias para otimizar o resultado final.
O PP, por sua vez, destaca-se como uma das melhores opções para impressões à prova d’água. Sendo naturalmente hidrofóbico, retém eficientemente a água e oferece boa resistência química e ao impacto. Considerando essas características, o PP surge como uma escolha robusta para aplicações onde a impermeabilidade é crucial.
Ao selecionar o material ideal para a sua aplicação, é crucial considerar as condições às quais a peça estará exposta e com que frequência.
Uso com Alimentos:
Se a sua peça impressa em 3D estiver destinada a entrar em contato com alimentos ou bebidas, é imperativo optar por um material classificado como “food-safe” (seguro para alimentos), como o PP ou o PETG, evitando o uso de ABS ou ASA. Antes da impressão, assegure-se de que o fabricante do filamento ateste a segurança alimentar do material escolhido.
Resistência ao Calor:
Embora a resistência ao calor não esteja diretamente relacionada à impermeabilidade da peça, pode ser crucial dependendo da aplicação planejada. Por exemplo, peças destinadas ao uso em lava-louças enfrentam temperaturas extremas e exposição à água, tornando a escolha do material especialmente importante. Certifique-se de optar por um material resistente ao calor e à prova d’água, como o ABS ou o PETG, para garantir a durabilidade sob condições desafiadoras.
Resistência UV:
Peças expostas por longos períodos à luz solar podem perder cor e tornar-se quebradiças. A presença de água pode acelerar esse efeito. Portanto, se planeja imprimir objetos para o jardim ou acessórios de bicicleta, considere substituir o PLA por um material mais resistente, como o ASA, para preservar a integridade da peça diante da exposição prolongada ao sol.
Ajustar a altura da camada pode tornar as peças mais impermeáveis (Source: Jackson O’Connell)
Um dos aspectos mais cruciais na impressão 3D reside na maneira como os modelos são fatiados e nas configurações adotadas. Entre outros fatores, essas configurações desempenham um papel crucial na coesão, integridade e resistência de uma peça impressa em 3D, influenciando diretamente sua impermeabilidade.
É importante ter em mente que, embora as configurações do fatiador sejam fundamentais para alcançar uma impressão 3D à prova d’água, alguns modelos apresentam mais desafios nesse sentido do que outros. Modelos complexos e ricamente detalhados tendem a ser mais exigentes, sendo a simplicidade do modelo uma consideração valiosa.
Uma vez que o modelo esteja ajustado adequadamente, é hora de ajustar as configurações de impressão. Abaixo, destacam-se as configurações mais relevantes a serem consideradas.
Extrusão: Deliberadamente sobre-extrudir suas impressões pode torná-las mais resistentes à água, reduzindo as lacunas e orifícios na impressão. Isso pode ser alcançado aumentando o multiplicador de extrusão, também conhecido como taxa de fluxo, no seu fatiador. Além disso, assegure-se de que as camadas da impressão se unam eficientemente, o que pode ser obtido aumentando a temperatura, auxiliando também na sobre-extrusão.
Perímetros e Preenchimento: Aumentar o número de perímetros na impressão cria uma borda mais robusta ao redor da parte interna da peça 3D. Usar três perímetros é um bom ponto de partida, mas este valor pode ser ajustado conforme as condições de exposição e o material utilizado. Se há o risco de vazamento de água, aumentar o número de perímetros pode ser prudente. Além disso, um aumento na porcentagem de preenchimento contribui para uma impressão mais sólida, preservando sua forma e estrutura.
Tamanho de Bico: Embora não seja uma configuração estrita do fatiador, um bico mais largo pode favorecer a impermeabilidade das peças. Bicos mais largos geram linhas de extrusão mais espessas, incluindo nos perímetros da peça. Independente da quantidade de perímetros, linhas e paredes mais espessas reduzem a probabilidade de lacunas durante a impressão.
Altura de Camada: Reduzir a altura de camada pode aprimorar a resistência à água, criando camadas mais densas e compactas, o que é benéfico para impedir a entrada de água. Além disso, uma menor altura de camada melhora a adesão entre as camadas, resultando em um objeto menos suscetível a rachaduras e vazamentos, mesmo que isso implique em um aumento no tempo de impressão.