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Nota: Este guia trata dos conceitos de forma geral e sem focar em uma marca ou modelo específico, embora possam ser citados em algum momento. Pode haver diferenças importantes nos procedimentos de calibração ou ajuste entre diferentes marcas e modelos, por isso é recomendável consultar o manual do fabricante antes de ler este guia.
Durante a impressão, o plástico extrudido a alta temperatura sofre uma retracção de volume devido ao arrefecimento. Em alguns materiais como o PLA esta retracção é muito baixa (entre 0,3% e 0,5%), pelo que não é normalmente problemática, contudo outros materiais como o nylon 12 podem ter até 2% de retracção ou no caso do PVDF mesmo até 4%, causando deformações significativas nas peças.
Nylon 6-6
Nylon reforçado com fibras
Esta retracção é uma percentagem do tamanho da peça, pelo que se deve ter em conta que peças muito grandes impressas em materiais de baixa retracção podem ser mais problemáticas do que peças pequenas em materiais de alta retracção. É por isso que uma peça com uma base de 20 x 20 cm feita de ABS pode ter um risco de falha maior do que uma peça de 5 x 5 cm feita de ABS.
Quando o arrefecimento da peça é muito rápido e irregular, principalmente devido a uma alta diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura de impressão, a peça encolhe desigualmente, causando deformações nas extremidades da peça. Este fenómeno é conhecido como warping. O warping tem duas consequências básicas:Se a aderência entre camadas não for boa, faz com que as camadas se separem.Se a aderência à base não for boa, faz com que a peça se levante.
Em qualquer uma das situações acima referidas, a consequência é que a deformação da peça provocará o seu levantamento ou descolamento, resultando numa colisão com a cabeça de impressão e causando a falha da impressão.
A retracção das peças durante o arrefecimento é inevitável, contudo é possível evitar ou minimizar o risco de falha de várias maneiras:
Na realidade, o limite de tamanho no fabrico de qualquer peça em FFF dependerá da força de ligação entre a primeira camada e a base e das forças de coesão entre camadas serem capazes de compensar as tensões de tracção, cisalhamento, rasgamento e descasque geradas à medida que a peça encolhe durante o arrefecimento..
A magnitude destas tensões dependerá de três factores: o volume da peça, o coeficiente de retracção do material e a temperatura ambiente de impressão.
Para reduzir o risco de falha, será necessário aumentar tanto quanto possível a aderência da peça à base e entre camadas, e reduzir as tensões geradas pela peça.
As seguintes estratégias podem ser utilizadas para melhorar a aderência da peça à base:
As seguintes estratégias podem ser utilizadas para reduzir as tensões na peça de trabalho:
As seguintes estratégias podem ser utilizadas para melhorar a ligação entre camadas:
É possível determinar o volume ou tamanho máximo seguro ao fabricar peças com um determinado material na nossa impressora. Para tal, temos de seguir os seguintes passos:
Uma vez realizadas estas etapas preliminares, será necessário fazer testes iterativos até se encontrar o tamanho máximo. Para este fim, será utilizado um cubo com as arestas paralelas ao eixo Z arredondadas e com um tamanho de aproximadamente metade da base de impressão.
Seguindo este esquema é possível determinar o tamanho máximo seguro de impressão para um determinado material e combinação de perfis numa determinada impressora.
Uma vez determinado o volume máximo seguro, qualquer parte contida dentro desse volume deverá poder ser produzida praticamente sem risco de falha.
Para ter uma margem de segurança, recomenda-se activar a opção de margem no perfil de impressão ao imprimir peças de tamanho máximo (esta função não deve ser utilizada durante a determinação iterativa do tamanho máximo).
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