Impressão 3D para produto final: a importância da altura de camada

É comum pensarmos que as impressoras 3D só materializam peças que servem como protótipos, afinal, um produto de uso final precisa ser muito mais forte e resistente… Será? Neste artigo você vai entender por que a impressão 3D pode sim ser aplicada em produtos finais, e a importância da altura de camada (e outros fatores) nesses projetos. Boa leitura!

Peças impressas em 3D têm pouca resistência mecânica?

A resposta para essa pergunta é: depende… O resultado da impressão 3D (especialmente quando feita pela tecnologia FDM) depende de diversos fatores. Os principais são:

• Sentido da impressão;
• Altura de camada;
• Percentual de preenchimento;
• Tipo de preenchimento;
• Material utilizado;
• Condições de processamento.

Além disso, é importante frisar que nem todo produto final precisa de uma alta resistência, esse fator varia de acordo com as condições às quais esse material será submetido (aqui cabe a avaliação de uma equipe profissional, que poderá lhe indicar as melhores diretrizes para o sucesso do seu projeto).

Altura de camada e outros fatores para o sucesso do seu projeto

Antes de mais nada, vamos resumir o que é a altura de camada na impressão 3D. Esse fator se refere à espessura de cada porção de matéria sobreposta a outra. Na tecnologia FDM, por exemplo, esse processo ocorre através da deposição de material com progresso vertical, no qual a cabeça de impressão deposita material sobre um nível inteiro e depois sobe para o seguinte, até o final do projeto.

O fator determinante para uma boa altura de camada é o fluxo de material, isto é, a quantidade de filamento depositada. Esse ajuste influencia diretamente na qualidade superficial do produto.

Alturas de camada menores podem ser úteis se o projeto tiver detalhes muito pequenos, mas quanto menor a altura de camada, como 0,1 mm por exemplo, pode aumentar e muito o tempo de impressão, as vezes inviabilizando o custo.

Alturas de camada maiores são impressas mais rapidamente e geram um custo menor. Entretanto, as peças terão detalhes menores menos definidos e sua rugosidade superficial irá ficar mais evidente

Definir a melhor altura de camada para o seu projeto depende da finalidade do mesmo. Por isso, é preciso responder perguntas como:

• Meu produto final precisa ser detalhado?
• O que é mais importante, estética ou funcionalidade?
• Qual o nível de resistência necessário para o produto?
• A impressão precisa ser rápida?
• Quanto posso gastar por cada peça?

Somente depois de responder essas e outras perguntas, você vai conseguir encontrar um equilíbrio entre resolução, resistência e velocidade de impressão necessárias para o sucesso do seu projeto.

Mas, além de saber a altura de camada certa, também é preciso levar em consideração outros fatores importantes na impressão do seu projeto, como os que listamos abaixo.

Sentido da impressão 3D

Muitos dos objetos impressos em 3D, especialmente na tecnologia FDM, têm propriedades que variam conforme a direção (anisotrópicas). Geralmente, o melhor desempenho se dá quando o sentido de esforço das peças é no sentido X-Y, quando comparadas às peças impressas no plano Z. 

Isso ocorre porque no eixo X-Y as camadas são depositadas horizontalmente, enquanto no eixo Z elas se unem verticalmente. Assim, o sentido de impressão é fundamental para que o objeto apresente uma boa resistência mecânica.

Produtos que irão suportar cargas de tração ou compressão devem ser impressos de uma forma que respeite o sentido dessa pressão. Caso contrário, ocorre a chance de delaminação e fratura das peças nas camadas.

Preenchimento das peças

A estrutura interna de uma peça é constituída pelo percentual de preenchimento. Esse fator faz grande diferença em objetos que precisam ser mais resistentes.

Para que você tenha uma ideia, peças com 50% de preenchimento chegam a ser 25% mais resistentes do que outras com metade desse percentual de preenchimento. Há que se ressaltar, entretanto, que objetos maciços podem acumular tensão residual, por isso, é preciso elaborar projetos com espaçamentos e bolsas de ar, que facilitam a dissipação do calor.

Esse cuidado evita que a peça empene, além de reduzir o custo da impressão, afinal, objetos maciços demandam mais material e tempo para impressão.

Geometria do preenchimento

A geometria do preenchimento também é fundamental para a materialização de um produto final com qualidade e boa resistência mecânica. As principais formas são:

• Colmeia: esse tipo de preenchimento proporciona alta resistência mecânica em todas as direções. É a geometria mais comum, pois a impressão é rápida.
• Triangular ou diagonal: apresenta resistência mecânica na direção das paredes e leva mais tempo para ser impressa.
• Retangular: é um dos tipos de geometria mais populares, pois tem boa velocidade de impressão, e resistência mecânica adequada em todas as direções.
• Zigue-zague: indicada para objetos que precisam ser torcidos ou comprimidos e é adequado para materiais impressos em materiais flexíveis, como borracha ou nylon. 

A impressão 3D pode fazer peças com uma estética adequada?

Sim! Mesmo com alturas de camada bem altas (0,4 mm ou 0,5 mm, por exemplo) – fator que otimiza o custo do projeto -, ainda é possível produzir impressões 3D com uma estética adequada para produto final. Para isso, os materiais precisam passar por um processo de pintura e acabamento profissionais, que irão eliminar as imperfeições e deixar as peças lisas, em um estado impecável!

Como garantir a resistência da impressão 3D em produtos finais?

Altura de camada, preenchimento das peças, sentido da impressão, material… São tantos fatores que podem influenciar na qualidade do seu projeto, que é natural ficar perdido ou com medo de algum imprevisto. É por isso que é fundamental contar com uma equipe experiente, que tenha a expertise necessária para a materialização de um produto final 100% funcional.

Ainda bem que tudo isso você encontra aqui na Protosul! Nosso time é composto por profissionais com anos de atuação no mercado, prontos para lhe atender com conhecimento técnico e a seriedade que seu projeto merece! Entre em contato conosco e tire suas ideias do papel!