Filamet Titânio 64-5

Filamet™ Titânio 64-5 de The Virtual Foundry (TVF) é um filamento inovador composto por 80 % de metal e o resto por PLA. The Virtual Foundry é uma empresa americana composta por grandes especialistas no sector do metal fundido, que têm vindo a trabalhar constantemente desde 2014 para melhorar e aumentar a sua gama de filamentos e acessórios para impressão 3D de metal FDM. Os seus produtos destinam-se a resolver e simplificar problemas através de materiais metálicos inovadores para impressoras 3D FDM de qualquer tipo.

Imagem 1: Engrenagem feita de titânio 64-5não sinterizado. Fonte: Saphire

Titânio 64 ou titânio grau 5 é uma liga de titânio com 6% de alumínio e 4% de vanádio. É a liga de titânio mais utilizada devido à sua alta resistência mecânica, baixo peso e alta resistência à corrosão. É significativamente mais forte que o titânio puro e pode ser tratado termicamente e soldado, o que também torna mais fácil a sinterização.

Tem também uma resistência a altas temperaturas, suportando temperaturas de trabalho de até 400 ºC continuamente.

A sua principal aplicação é em elementos estruturais para o sector aeronáutico, bem como no fabrico de implantes médicos.

The Virtual Foundry tem sido a pioneira no desenvolvimento de filamentos metálicos para impressão 3D, após muitos anos de investigação e desenvolvimento. A grande vantagem competitiva desenvolvida é que para obter peças de metal puro é apenas necessário imprimir a peça e sinterizá-la num forno. Outros fabricantes que tentaram desenvolver filamentos metálicos precisam de fazer um processo adicional (antes da sinterização no forno): debinding, um processo químico para separar os polímeros aglutinantes do metal. Portanto, pode concluir-se que The Virtual Foundry é a pioneira e a referência na impressão 3D de metais FDM obtendo um processo bastante simples com resultados nunca antes vistos no mundo da fabricação de metais.

Actualmente, uma grande lista de sectores industriais utiliza os filamentos de The Virtual Foundry: fabricantes de impressoras 3D, inovação biomédica, desenvolvimento de motores a jacto, protecção contra radiações, exploração espacial, energia nuclear, dentária, artistas ou design de moda. Uma aplicação notável é o fabrico de uma broca de perfuração aquecida internamente para perfuração na Antárctida. Com o cobre Filamet™, uma broca com uma estrutura interna que é extremamente difícil de maquinar ou moldar foi fabricada muito facilmente e a baixo custo. Outra aplicação notável é a impressão de recipientes para protecção contra radiações, feitos com o tungsténio Filamet™. Este tipo de contentor é utilizado para transportar medicamentos reactivos sem ter de recorrer a contentores de chumbo (tóxicos). Graças à densidade do tungsténio, 1,6 superior ao chumbo, este filamento é ideal para criar qualquer tipo de peça de substituição para as feitas de chumbo.

Filamet™ de titânio 64 é um filamento constituído por um metal de base e um polímero biodegradável (PLA) amigo do ambiente. Este material é livre de partículas metálicas expostas e solventes voláteis que podem ser libertados durante a impressão. Composto por 80% Titânio 64  e o resto PLA, este material é extremamente fácil de imprimir, pois as suas propriedades de impressão são semelhantes às do PLA, permitindo a qualquer utilizador de impressora 3D FDM criar peças com este filamento, sem a necessidade de adquirir impressoras FDM metálicas industriais caras.

Com Filamet™ Titânio 64-5 são alcançadas propriedades semelhantes às possíveis com a tecnologia DMLS, mas com certas limitações. Devido à necessidade de sinterizar as partes impressas com este filamento, onde o PLA é eliminado, as partes têm porosidade, perda de volume e nenhuma isotropia. As impressoras 3D DMLS conseguem imprimir peças totalmente sólidas (semelhantes à fundição), com grande detalhe, alturas de camada de 0,02 mm e sem necessidade de pós-processamento, sendo a única desvantagem em relação à impressão 3D FDM de Filamet™ o custo de: material, fabrico e das próprias impressoras.

Devido ao seu elevado conteúdo de metal (80%), é necessário colocar a entrada do filamento o mais próximo possível da extrusora e utilizar o FilaWarmer, um aquecedor através do qual o filamento é introduzido para eliminar a sua curvatura e assim produzir o menor atrito possível na extrusora e no HotEnd. Uma vez impressa uma peça, o processo de sinterização deve ser realizado, em ambiente aberto ou em ambiente de vácuo ou inerte, para eliminar o polímero (PLA), tendo em conta que os valores de sinterização devem ser ajustados de acordo com a geometria e o modelo do forno. O produto obtido é totalmente metálico, com as propriedades reais do metal, tais como condutividade eléctrica, pós-processamento por lixagem e polimento ou mesmo soldadura; mas com uma certa porosidade e uma redução no volume devido à perda de PLA.