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Filamet™ de cobre de The Virtual Foundry (TVF) é um filamento inovador composto por 90% de metal e o resto por PLA. The Virtual Foundry é uma empresa americana formada por grandes experientes no setor do metal fundido, que trabalham constantemente desde 2014 para melhorar e fazer crescer a sua gama de filamentos e acessórios para a impressão 3D FDM de metal. Os seus produtos estão orientados a resolver e simplificar problemas através de inovadores materiais metálicos para impressoras 3D FDM de qualquer tipo.
O cobre foi um dos primeiros metais utilizados na pré-história ao se encontrar com facilidade na natureza e ser fácil de trabalhar. Caracteriza-se pela sua cor avermelhada, a sua brilho, mas sobretudo, por ser um dos melhores condutores da eletricidade, sendo um valor tão alto que se atribuiu como valor máximo da referência da condutividade elétrica (IACS). O cobre mostra grande ductilidade e maleabilidade, facilidade para a laminação e forja-a, e inclusive facilidade para ser soldado. Este metal é empregado em aplicações de condutividade elétrica (cablado, equipas elétricas ou circuitos integrados), elementos dissipadores e resistentes à corrosão (travões, buchas ou catenárias), produtos para o transporte de água (encanamentos) e antigamente para a fabricação de elementos decorativos e moedas. Visto a infinidade de aplicações nas que está presente o cobre, não é estranho que seja o terceiro metal mais consumido a nível mundial.
The Virtual Foundry foi a empresa pioneira em desenvolver os filamentos metálicos para impressão 3D após muitos anos de investigação e desenvolvimento. A grande vantagem competitiva desarrolhado é que para obter as peças metálicas puras só é necessário imprimir a peça e sinterizarla em um forno. Outros fabricantes que trataram de desenvolver filamentos metálicos precisam fazer um processo mais (prévio ao sinterizado no forno) que é o debinding que consiste em um processo químico para separar os polímeros aglutinantes do metal. Por tanto, pode-se concluir que The Virtual Foundry é o pioneiro e o referente na impressão 3D FDM metálica, ao obter um processo mediamente singelo com uns resultados nunca vistos até o momento no mundo da fabricação metálica.
Atualmente, uma grande lista de setores da indústria estão a empregar os filamentos de The Virtual Foundry: fabricantes de impressoras 3D, inovação biomédica, desenvolvimento de motores a reação, blindagem de radiação, exploração espacial, energia nuclear, dental, artistas ou desenho de moda. Uma aplicação destacável é a fabricação de uma broca com aquecimento interno por água quente, para perfuração na antártica. Com o Filamet™ de cobre fabricou-se com soma facilidade e a um baixo custo, uma broca com estrutura interna extremamente difícil de mecanizar ou moldar. Outra aplicação destacável é a impressão de recipientes para o blindagem de radiação com o Filamet™ de tungsténio. Este tipo de recipientes são empregues para transportar medicamentos reativos sem ter que recorrer a recipientes de chumbo (tóxicos). Graças à densidade do tungsténio, 1.6 superior ao chumbo, este filamento é ideal para criar qualquer tipo de peça substitutiva às fabricadas com chumbo.
Filamet™ de cobre é um filamento formado por metal baseie e um polímero biodegradável e ecológico (PLA). Este material está isento de partículas metálicas expostas e de dissolventes voláteis que podem libertar durante a impressão. Formado por 90% de cobre e o resto por PLA, este material é sumamente singelo de imprimir, já que as suas propriedades de impressão são similares às do PLA, o que permite a qualquer utente de uma impressora 3D FDM criar peças com este filamento, sem a necessidade de adquirir caríssimas impressoras 3D FDM industriais de metal. Com Filamet™ cobre conseguem-se propriedades similares às possíveis com a tecnologia DMLS mas com certas limitações. Devido à necessidade de sinterizar as peças impressas com este filamento, onde se elimina o PLA, as peças apresentam porosidade, perda de volume e não isotropia. As impressoras 3D DMLS conseguem imprimir peças totalmente maciças (similar à fundição), com grande detalhe, alturas de capa de 0.02 mm e sem a necessidade de pós-processado, sendo a única desvantagem em frente à impressão 3D FDM de Filamet™ o custo de: material, fabricação e as próprias impressoras.
Devido ao seu grande conteúdo de metal (90%), é necessário colocar a entrada do filamento o mais alinhado possível com o extrusor e empregar FilaWarmer, um aquecedor pelo qual se introduz o filamento para eliminar a sua curvatura e que dessa maneira se produza o menor rozamento possível no extrusor e HotEnd. Uma vez impressa uma peça é necessário realizar o processo de sinterizado, em meio aberto ou em meio ao vazio ou inerte, para eliminar o polímero (PLA), tendo em conta que os valores de sinterizado se devem ajustar em função da geometria e modelo de forno. O produto que se obtém é totalmente metálico, com as propriedades reais do metal como condutividade elétrica, pós-processado por lixado e polido ou inclusive união por soldadura; mas com certa porosidade e com uma redução do volume devido à perda do PLA. Para saber mais sobretudo o processo de impressão, sinterizado e pós-processado deve visitar o apartado de "Conselhos de Uso".
Os utentes que não dispõem de um forno com as propriedades necessárias para realizar o sinterizado das peças impressas com o Filamet™ de cobre e conseguir as propriedades finais deste metal, podem pôr-se em contacto connosco e valorizaremos a sua viabilidade mediante os nossos colaboradores com capacidade de realizar o pós-processado necessário para obter o resultado final desejado.
Usinável | Usinável |
Resistência à fadiga | Resistência à fadiga |
Condutividade elétrica | Condutividade elétrica |
Condutividade térmica | Condutividade térmica |
Conteúdo metálico | Conteúdo metálico |
Detectável | Detectável |
Ocultar variações de cores | (Ocultar variações de cores) |
Devido à elevada quantidade de metal, o filamento pode ser quebrado mais facilmente do que um filamento PLA convencional. Para evitar a quebra durante a impressão, recomenda-se a utilização do Filawarmer, um acessório que pré-aqueça o filamento antes da impressão para reduzir a sua fragilidade e aumentar a sua maleabilidade.
É necessário utilizar um bocal endurecido de pelo menos 0,6 mm de diâmetro para evitar o encravamento.
No que diz respeito ao enchimento, a quantidade média recomendada é de 30-70%, mas depende em grande medida do tipo de peça que o utilizador pretende obter e se a peça vai ser sinterizada ou não. Para obter informações mais pormenorizadas, veja este vídeo:
Recomenda-se imprimir sobre uma base de vidro e usar um adesivo como o Magigoo. Não é possível imprimir directamente sobre bases PEI, pois a peça poderia ser soldada à base e a base ficaria danificada. Se tiver uma base PEI, recomendamos a aplicação de uma camada de Blue Tape.
Recomenda-se a impressão a baixas velocidades até 30 mm/s.
PASSO 1: Colocação da peça
PASSO 2: Debind Térmico.
PASSO 3: Preparação para a sinterização
PASSO 4: Sinterização
PASSO 5: Refrigeração
Informação geral | |
---|---|
Fabricante | The Virtual Foundry (USA) |
Material | Cobre (89 %) + PLA |
Formato | Bobina de 500 g |
Densidade | 4.5 g/cm3 |
Diâmetro de filamento | 1.75 ó 2.85 mm |
Tolerância de diâmetro | - |
Longitude filamento | ±47 m (Ø 1.75 mm - 0.5 kg) ±17 m (Ø 2.85 mm - 0.5 kg) |
Cor | Avermelhado |
RAL/Pantone | - |
Propriedades de impressão | |
Temperatura de impressão | 205 - 215 ºC |
Temperatura cama de impressão | 50 ºC (opcional) |
Temperatura de FilaWarmer (1) | 45 ºC |
Temperatura de câmara | - |
Ventilador de capa | - |
Velocidade de impressão recomendada | 30 mm/s |
Diâmetro do nozzle | ≥0.6 mm de aço inoxidável |
Infill recomendado | 100 % |
Propriedades de sinterizado | |
Recipiente | Cadinho refractário |
Pó refratário | Al2O3 |
Temperatura máxima | 1074 ºC |
Propriedades mecânicas | |
Resistência ao impacto Izod | - |
Resistência ao impacto Charpy | - |
Alongamento ao rompimento | - |
Resistência à tração | - |
Módulo de tração | - |
Resistência à flexão | - |
Módulo de flexão | - |
Dureza superficial | - |
Propriedades térmicas | |
Temperatura de amolecimento | 55 ºC |
Temperatura de fusão | 1083 ºC |
Propiedades específicas | |
Transparência | Opaco |
Proteção contra a radiação (sem sinterizar) | Si |
Informação adicional | |
HS Code | 7406.1 |
Diâmetro exterior carretel | 300 mm |
Diâmetro buraco interior carretel | 65 mm |
Largo carretel | 55 mm |
* Os valores típicos detalhados nesta tabela devem considerar-se a modo de referência. Os valores reais podem variar segundo o modelo de impressora 3D utilizado, desenho da peça e condições de impressão. Aconselhamos confirmar os resultados e propriedades finais com teste próprios. Para mais informação deve-se consultar a ficha técnica do produto.
(1) Imprescindível o uso do FilaWarmer para aquecer o filamento e eliminar a sua curvatura, dessa maneira produz-se um menor fricção no extrusor e o HotEnd.
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