Resina PU Rigid 1000
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Resina PU Rigid 1000

RS-FL-RG-1000
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Formlabs é um fabricante norte-americano de equipas e materiais de impressão 3D. O que começou em 2011 com 3 estudantes do MIT é agora uma empresa de renome com escritórios em todo mundo. Formlabs é famosa pelas suas impressoras 3D de resina e as suas resinas. O seu catálogo não deixa de adaptar às necessidades do mercado e se alarga com novos materiais de vanguarda, como a resina PU Rigid 650 e a resina PU Rigid 1000.

As peças de poliuretano costumam-se fabricar mediante fundição ou moldo por injeção de reação. Graças a Formlabs, agora é possível que as empresas e os centros de investigação imprimam poliuretano em casa nas impressoras 3D de Formlabs. As resinas PU Rigid são uma mistura personalizada de acrilato e uretano de alta qualidade, resultado de uma química híbrida e de muitos anos de investigação. Esta fórmula, combinada com o curado por humidade, dá às peças impressas em 3D com as resinas PU Rigid o estado final e melhorado do poliuretano.

Peças impressas em 3D com resina Formlabs PU Rigid 1000Peças impressas em 3D com resina Formlabs PU Rigid 1000

Imagem 1: Peças impressas em 3D com resina Formlabs PU Rigid 1000. Fonte: Formlabs.

A resina PU Rigid 1000 é um fotopolímero de poliuretano desenhado para a impressão 3D de peças de poliuretano semirrígidas e resistentes, preparadas para suportar fortes impactos repetidos e meios hostis.

Ao igual que a resina PU Rigid 650, a resina PU Rigid 1000 é estável quando se expõe à radiação ultravioleta e à humidade. Ambas resinas têm também propriedades ignífugas e são esterilizables. Devido à sua composição química híbrida, as resinas de poliuretano de Formlabs são mais resistentes e duradouras que outras resinas SLA, o que se demonstrou em provas de envelhecimento acelerado.

Vídeo 1: A resina PU Rigid 1000 submetida a uma prova de impacto. Fonte: Formlabs.

Como pode ver no vídeo anterior, a resina PU Rigid 1000 é extremamente resistente aos impactos repetidos. Isto a faz apta para aplicações nas que a peça impressa em 3D tem que ser rígida e inflexível, capaz de suportar impactos e choques.

Uma comparação das propriedades mecânicas da PU Rigid 650 e 1000

Imagem 2: Uma comparação das propriedades mecânicas da PU Rigid 650 e 1000. Fonte: Formlabs.

Dependendo das necessidades e os recursos do utente, a resina PU Rigid 1000 pode ter vários fluxos de trabalho. Pode imprimir-se com cabine seca ou em condições ambientais, com dispensação de resina automática ou manual.

Fluxo de trabalho Método Vantagens Considerações Quando utilizar
Recomendado Enchimento automático + cabina seca Melhores resultados + fluxo de trabalho fácil Requer uma cabine seca Impressão frequente
Baixo custo Enchimento automático + condições ambientais Baixo custo + simples Vida mais curta da resina Impressão em condições ambientais
Modificado Enchimento manual + cabina seca Vida mais longa da resina Requer uma cabine seca + afinação fina Impressão intermitente / impressão repetida da mesma peça
Tabela 1: Resumo das possibilidades de trabalho com a resina PU Rigid 1000. Fonte: Formlabs.

O fluxo de trabalho da impressão 3D com resina PU Rigid 1000 explica-se em detalhe em um vídeo do fabricante:

Vídeo 2: Fluxo de trabalho da impressão 3D de poliuretano. Fonte: Formlabs.

O fluxo de trabalho das resinas PU Rigid de Formlabs é consideravelmente mais longo que com outros tipos de resina. As resinas PU Rigid requerem uma equipa adicional, como uma cabine seca para a impressora 3D, um dissolvente PGDA para esclarecer as peças e, opcionalmente, uma pistola de ar comprimido para eliminar os restos de resina, bem como um forno de curado de humidade para o postcurado. Estes passos devem seguir-se para obter resultados ótimos com a resina PU Rigid 1000. No site do fabricante pode-se encontrar uma lista completa das ferramentas recomendadas para o postratamiento.

Vertido da resina PU Rigid em um cartucho

Imagem 3: Vertido da resina PU Rigid em um cartucho. Fonte: Formlabs.

O pacote inclui uma garrafa de 1 l da resina PU Rigid 1000, um cartucho vazio e um funil para ajudar a verter a resina no cartucho para a impressão.

Graças à sua rigidez e dureza, a resina PU Rigid 1000 é o material perfeito para a fabricação de protótipos (exceto para os protótipos do mesmo dia, já que a resina requer um longo pós-processamento), bem como de peças de uso final para múltiplas aplicações, por exemplo na indústria do automóvel, aeroespacial e de maquinaria. Alguns exemplos de aplicações são:

  • Carcaças, caixas e recintos de proteção para peças vulneráveis
  • Produtos de consumo robustos e resistentes
  • Modelos e acessórios estáticos submetidos a grandes esforços

A resina PU Rigid 1000 admite as resoluções de impressão de 100 µm e 50 µm. É compatível com as impressoras Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+ e Form 2. É compatível com os tanques de resina Form 2 LT e Form 3/3B V2.1, e com a plataforma de construção Form 3, Form 2 e Form 3 de aço inoxidável.

Para informações técnicas e de segurança mais detalhadas sobre a resina Formlabs PU Rigid 1000, consulte as fichas técnicas disponíveis na secção de download deste produto.

A resina PU Rigid 1000 de Formlabs é o material perfeito para engenheiros, desenhadores ou outros profissionais que queiram imprimir em 3D peças fortes, duradouras e resistentes em casa, sem necessidade de recorrer aos métodos de fabricação tradicionais e aos serviços de terceiros. Há que ter em conta que a resina PU Rigid 1000 está pensada unicamente para uso comercial e de investigação, e não deve se utilizar fora de instalações ou instituições comerciais ou de investigação.

Propriedades de cura, lavagem e sinterização
Tempo de lavagem 2 min
Tempo de curado -
Temperatura de curado - ºC

Informação geral
Fabricante FormLabs
Material Fotopolímero
Formato 1 L
Tecnologia SLA / LFS
Comprimento de onda 405 nm
Tanques de resina compatíveis Form 2 LT, Form 3/3B V2.1
Impressoras 3D compatíveis Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+, Form 2
Viscosidade @ 25 ºC: 1193 cP / @ 35 ºC: 567 cP
Densidade (sólido) (ASTM D792-20) 1.16 g/cm³

Propriedades eléctricas
Resistividade volumétrica (ASTM D257-14) 6.5 x 10¹¹ Ohm/cm
Força dieléctrica (ASTM D149-20) 1.8 x 10⁷ V/m
Constante dieléctrica (ASTM D150) 3.9-4.3
Fator de dissipação (ASTM D150) 0.077-0.081

Propriedades de impressão
Altura de capa 100 - 50 µm
Tempo de exposição da camada -
Tempo de resfriamento de camada -
Altura de elevação - mm
Exposição camadas inferiores -
Número de camadas inferiores -

Propriedades mecânicas
Resistência ao impacto Izod - KJ/m²
Resistência ao impacto Charpy (ISO 179) 23 KJ/m²
Alongamento ao rompimento (ASTM D638) 80 %
Resistência à tração (ASTM D638) 35 MPa
Módulo de tração (ASTM D638) 920 MPa
Resistência à flexão (ASTM D790) 32 MPa
Módulo de flexão (ASTM D790) 750 MPa
Dureza da superfície (ASTM 2240) Shore 74 D

Propriedades térmicas
Temperatura de amolecimento 79 ºC
Classificação da inflamabilidade (UL94) HB
Coeficiente de expansão térmica (ASTM E813-13) 142 µm/m/ ºC

Propriedades específicas
Resistência química ✓

Outras
HS Code 2916.1
Vida útil (desde fabricação) 24 M

A vida útil da resina PU Rigid 1000 é de 12 meses (a partir da data de fabricação) na garrafa de alumínio sem abrir e a vida útil é de aproximadamente 1 mês uma vez aberta a garrafa. A vida útil do bote pode variar de 4 a 7 semanas dependendo da humidade ambiental e a temperatura fosse do cartucho.

As resinas PU Rigid 650 e PU Rigid 1000 são diferentes das outras resinas Formlabs em termos de impressão e pós-processamento, por isso, leia atentamente as seguintes dicas de utilização.

A humidade e a temperatura elevadas reduzem a vida útil das resinas Formlabs PU Rigid. A exposição a estas condições durante o armazenamento ou a impressão fará com que a resina cure-se, aumente a sua viscosidade e finalmente volte-se inviável. Portanto, as resinas rígidas 650 e 1000 PU devem ser armazenadas num armário com controlo de humidade (armários de secagem) antes, durante e após a sua utilização. Os armários secos recomendados pelo fabricante podem ser encontrados aquí.

Resina rígida de PU viável (esquerda) e não viável (direita)Resina rígida de PU viável (esquerda) e não viável (direita)

Imagem 1: Resina rígida de PU viável (esquerda) e não viável (direita). Fonte: Formlabs.

A resina no tanque deve mudar-se ou acrescentar-se nova resina ao tanque quando a viscosidade da resina supere os 2000 cPs. Isto pode se comprovar com um viscosímetro Zahn cup #5 ou com um objeto plano e romo, como se mostra na imagem anterior. Se a resina flui facilmente e recheia o oco deixado pela ferramenta, a viscosidade é o suficientemente baixa como para seguir imprimindo.

Lavagem e limpeza das peças impressas em 3D com a resina PU RigidLavagem e limpeza das peças impressas em 3D com a resina PU Rigid

Imagem 2: Lavagem e limpeza das peças impressas em 3D com a resina PU Rigid. Fonte: Formlabs

A resina PU Rigid 1000 deve lavar-se no FormWash durante 2 minutos em combinação com um dissolvente de diacetato de propilenglicol (PGDA). Um banho facultativo de 15 segundos em um dissolvente n-butílico acelerará a evaporação do dissolvente PGDA. Também se pode utilizar um compresor de ar para eliminar os restos de resina dos banhos. Não lave as peças impressas em resinas PU Rigid com álcool isopropílico (IPA), já que pode provocar a degradação das propriedades do material.

Em caso que o utente não disponha da máquina FormWash, também pode utilizar o Finish Kit Formlabs. O kit de acabamento vem com várias ferramentas úteis para retirar as peças da placa de construção ou tirar os suportes.

As peças impressas em 3D com as resinas PU Rigid devem retirar-se com cuidado e secar-se a temperatura ambienteAs peças impressas em 3D com as resinas PU Rigid devem retirar-se com cuidado e secar-se a temperatura ambiente

Imagem 3: As peças impressas em 3D com as resinas PU Rigid devem retirar-se com cuidado e secar-se a temperatura ambiente. Fonte: Formlabs.

Ambas resinas de PU se aderem à plataforma de construção com muita força. Portanto, o fabricante recomenda imprimir todas as peças sobre suportes para facilitar a sua retirada da plataforma de construção e reduzir os danos acidentais na peça durante a sua retirada.  Recomenda-se a utilização de uma espátula de ponta afiada para remover a peça e reduzir a pressão o mais possível.

A seguir, as peças impressas em 3D com a resina PU Rigid 1000 devem secar-se completamente a temperatura ambiente durante ao menos 24 horas. Quanto ao curado, a resina PU Rigid 1000 deve curar em um forno de curado de humidade a 46 ºC e a um 70 % de humidade relativa. Nenhum outro dispositivo de cura funcionará, uma vez que as resinas necessitam de níveis específicos de humidade para que o PU complete a sua reacção. Os fornos de cura a húmido recomendados pelo fabricante podem ser encontrados aquí.

Antes de curar as peças impressas em 3D com a resina PU Rigid, retire os suportesAntes de curar as peças impressas em 3D com a resina PU Rigid, retire os suportes

Imagem 4: Antes de curar as peças impressas em 3D com a resina PU Rigid, retire os suportes. Fonte: Formlabs.

O tempo de curado depende em grande parte da grossura da peça e pode oscilar entre 3 e 14 dias. Recomenda-se encarecidamente curar as peças sem os suportes, já que são mais difíceis de retirar se estão postcuradas.

Na página site do fabricante pode-se encontrar um script de início rápido e instruções mais detalhadas sobre o uso da resina PU Rigid 1000.

Propriedades destacadas

Tecnologia
SLA / LFS

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