Quando se fala das partes funcionais de uma impressora 3D FDM, o ventilador de camada é um dos componentes mais importantes que se podem encontrar. Uma impressora 3D costuma ter dois ventiladores na zona do HotEnd, um encarregado de arrefecer o difusor do HotEnd e outro que esfria o material que sai pelo nozzle. Neste artigo falaremos sobre este último, o ventilador de camada.
Quando é necessário
Todos os utentes tentaram imprimir alguma peça com zonas de pouca área, onde o nozzle se está a mover constantemente na mesma zona, processo que provoca um excesso de temperatura que amolece a peça. O mesmo ocorre à hora de imprimir peças esbeltas e altas, como um cilindro de pouco diâmetro, onde o calor se acumula na mesma zona e deforma a peça de forma catastrófica. Outra deformação típica é a que ocorre em saliências de grande inclinação, onde o material ainda quente se deforma pela ação de ficar suspenso no ar,até se solidificar.
Todos estes problemas se solucionam simplesmente ao empregar o ventilador de camada de forma correta.
Imagem 1: Peças pequenas sem e com ventilador de camada
Materiais compatíveis
Antes de comentar como configurar o ventilador de camada, o utente deve ter em conta com que materiais é recomendado utilizar o ventilador de camada e com quais não.
PLA
O PLA e o material por excelência que precisa o ventilador de camada, devido ao seu baixo ponto de amolecimento. Isto quer dizer que se o nozzle se situa na mesma zona durante curtos intervalos de tempo, a peça sofrerá uma deformação irreversível. Por este motivo, o ventilador de camada é um componente crucial em todas as impressoras 3D FDM que utilizem PLA ou algum material composto que contenham como base este polímero.
ABS
Este material e outros similares, como a ASA, são totalmente incompatíveis com o ventilador de camada. Isto é como o ABS é muito sensível à perda de temperatura em frente a correntes de ar, incrementos tão bruscos que provocam cracking (delaminação das camada) e a sentença total da impressão. Por este motivo, é de vital importância utilizar o ABS e a ASA com impressoras 3D totalmente fechadas.
Otros
A parte dos materiais comentados anteriormente, na impressão 3D FDM existem muitos mais tipos de filamentos e a cada um com uma configuração de impressão diferente, por esse motivo a seguir se mostra uma tabela com a maioria de materiais disponíveis e se indica se precisam ou não ventilador de camada:
| Material | Ventilador de camada |
|---|---|
| PLA | Sim |
| ABS | Não |
| Flexível | Sim |
| HiPS | Não |
| PETG | Sim |
| Nylon | Não |
| ASA | Não |
| PC | Não |
| PP | Sim |
| PVA | Sim |
Tabela 1: Ventilador de camada em função do material
Conselhos dos experientes
Uma vez que o utente já conhece se precisa ou não utilizar o ventilador de camada, deve saber como o utilizar e quando.
Ao início de uma impressão o utente precisa que a primeira camada se adira à base com a suficiente firmeza para que não se descole durante a impressão. Isto se consegue, não só utilizando algum produto que melhora de aderência, senão também mantendo estável a temperatura, por isso o ventilador de camada deve estar apagado durante as duas primeiras camadas. Uma vez que a impressão já tem certa altura, se deve ajustar a velocidade do ventilador de camada à geometria que tem a peça na cada camada. Pelo geral diferenciam-se dois casos onde se deve variar a velocidade: quando o tempo de impressão de uma camada é maior a 5 segundo e quando é inferior a 5 segundos. No primeiro caso, a velocidade do ventilador de camada deve-se aumentar de forma linear desde 70% com tempos de camada de 20 segundo ou mais, até 100% com camadas de 5 segundos. Quando o tempo de camada é menor a 5 segundos, o utente deve utilizar o ventilador de camada ao 100% de velocidade, sendo às vezes uma velocidade insuficiente que provoca a deformação na peça. Este problema, que costuma ocorrer quando se realizam peças estreitas e altas, se soluciona imprimindo de forma simultânea várias peças separadas entre si o máximo possível para que a cada camada tenha tempo a se arrefecer.
Qualquer software de laminação (Cura3D, Simplify3D, Slic3r...) permite modificar a velocidade do ventilador de camada na altura da peça que o utente deseje.
Imagem 2: Configurar ventilador de camada em Simplify3D. Fonte: Simplify3D
Conclusão
É importante que todos os utentes de uma impressora 3D FDM saibam utilizar o ventilador de camada de forma correta, já que é um complemento que eleva a qualidade e a complexidade das peças.
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