Como fazer impressão 3D à prova d`água

Seleção de materiais

Alguns materiais são mais vulneráveis a reações químicas e deformações do que outros, o que pode levar a peças não impermeáveis. Se um material for reativo à água, uma impressão 3D feita desse material provavelmente se deformará quando entrar em contato com a água ou for colocada em um ambiente úmido. Portanto, a seleção do material deve ser sua primeira consideração.

Lembre-se de que não é o único passo. Embora certos materiais possam ser rotulados como à prova d’água, as peças feitas com eles podem não ser.

Materiais

Se você estiver imprimindo FDM, provavelmente considerará três materiais principais: PLA, ABS e PETG. Embora menos comum, o polipropileno (PP) é outro material a ser considerado devido às suas habilidades de impermeabilização. Vamos dar uma olhada em todos eles.

• O PLA não é conhecido como o material mais impermeável, mas faz o trabalho. Deve funcionar bem, desde que esteja interagindo com água fria em vez de quente.
• O ABS é um excelente material para impressão à prova d’água. As peças podem rachar e deformar quando estão no frio, mas suas propriedades à prova d’água duram por longos períodos de tempo.
• O PETG, uma modificação do PET (que é usado em garrafas de água), é um ótimo material para fazer impressões à prova d’água. O PETG é comumente considerado à prova d’água e também possui excelente resistência térmica. Este material é provavelmente sua melhor aposta para imprimir peças à prova d’água, desde que você execute adicionalmente outras técnicas de impermeabilização.
• O PP é uma das melhores opções para impressões à prova d’água. É inerentemente hidrofóbico, retém bem a água e tem uma boa quantidade de resistência química e ao impacto.

Considerações adicionais

Ao decidir sobre o material certo para sua situação, é essencial ter em mente as condições às quais a peça pode ser exposta (e com que frequência).

Segurança alimentar

Se você planeja usar uma peça impressa em 3D para qualquer coisa que entre em contato com alimentos ou bebidas, você deve usar um material seguro para alimentos, como PP ou PETG, não ABS ou ASA. Antes de imprimir, certifique-se de que o fabricante do filamento específico declare que é seguro para alimentos.

Resistência ao calor

A resistência ao calor não tem nada a ver com uma peça ser à prova d’água, mas dependendo da aplicação pretendida, pode ser relevante. Por exemplo, as peças laváveis na máquina de lavar louça estão sujeitas a temperaturas extremas e muita água, portanto, a seleção do material é especialmente importante. Certifique-se de escolher um material resistente ao calor que também seja à prova d’água, por exemplo, ABS ou PETG.

Resistência UV

As peças expostas a longos períodos de luz solar podem desbotar e se tornar quebradiças. A adição de água pode acelerar esse efeito, portanto, se você planeja imprimir objetos para o seu jardim ou um acessório de bicicleta, valeria a pena atualizar do PLA para um material mais resistente como o ASA.

Configurações da segmentação de dados

Um dos fatores mais importantes para as impressões 3D é a maneira como elas são cortadas e com quais configurações. Entre outras coisas, as configurações determinam o quão apertada, cheia e protegida é uma peça impressa em 3D, o que, por sua vez, pode influenciar o quão à prova d’água ela será.

Esteja ciente de que, embora as configurações do fatiador desempenhem um papel importante em tornar uma impressão 3D à prova d’água, alguns modelos são mais difíceis de impermeabilizar do que outros. Modelos complexos com muitos detalhes são mais desafiadores, portanto, certifique-se de tornar seu modelo o mais simples possível.

Depois de ajustar seu modelo de acordo, é hora de brincar com as configurações de impressão. Abaixo estão os mais importantes a serem considerados.

Extrusão

A extrusão excessiva proposital de suas impressões pode tornar as peças mais à prova d’água, pois há uma chance reduzida de que haja lacunas em sua impressão. Você pode fazer isso aumentando o multiplicador de extrusão, às vezes também chamado de “taxa de fluxo”, em seu fatiador.

Você também vai querer que as muitas camadas de sua impressão adiram melhor umas às outras, e você pode fazer isso aumentando a temperatura. Aumentar a temperatura também pode ajudar na extrusão excessiva.

Conchas & Enchimento

Você deve aumentar o número de cascas usadas em uma impressão. Ajustar essa configuração adiciona mais um limite, que envolve a parte preenchida da impressão 3D. Três conchas são um bom ponto de partida, mas isso deve ser aumentado dependendo das condições às quais será exposto e do material que você está usando.

Por exemplo, se a peça vazando água pode causar danos aos seus outros pertences, não é uma má ideia aumentar o número de conchas. Se você optar por um material menos resistente como o PLA, aumentar o número de conchas é mais importante do que para um material mais resistente como o PP.

Além disso, considere usar uma porcentagem de preenchimento mais alta. Isso adicionará mais preenchimento à sua impressão, o que pode ajudar a manter sua integridade estrutural.

Tamanho do bico

Embora não seja uma configuração de fatiador em si, um bico mais largo pode ajudar a tornar as peças mais à prova d’água. Um bico mais largo significa linhas extrudadas mais grossas, incluindo as cascas de uma peça. Independentemente de quantas sejam, conchas mais grossas significam menos chance de que, durante a impressão, elas sejam acidentalmente impressas finas o suficiente para formar buracos ou lacunas. É claro que, com ou sem um bico mais grosso, mais conchas só podem ajudar a impermeabilizar uma impressão.

Altura da camada

Usar uma configuração de altura de camada inferior pode melhorar a impermeabilidade de uma impressão, pois cria camadas mais densas que são melhores para manter a água fora. Alturas de camada menores também podem levar a uma melhor adesão da camada, portanto, mesmo que demore um pouco mais de tempo de impressão, você acabará com um objeto menos propenso a rachaduras e vazamentos.

Pós-processamento

O pós-processamento é uma das melhores maneiras de tornar uma peça impressa em 3D à prova d’água. A suavização de camadas, em particular, pode produzir ótimos resultados à prova d’água. Ele mistura camadas, eliminando lacunas na linha de camadas e criando uma vedação mais firme ao redor da peça.

A suavização da camada pode ser feita de algumas maneiras diferentes, mas a principal técnica é aplicar um solvente a uma impressão solúvel. Alguns materiais são solúveis em certos produtos químicos. O ABS se dissolve parcialmente em acetona, por exemplo.

• Acetona: Este é talvez o solvente mais popular usado para pós-processamento. O alisamento de vapor de acetona funciona com filamentos ABS, ASA, HIPS, PMMA e policarbonato.
• Epóxi: Outro método de pós-processamento é revestir uma impressão com resina epóxi. O epóxi suaviza rapidamente as linhas de camada em impressões 3D, tornando as peças menos vulneráveis à água.
• Cera: Embora menos comum, a cera é uma boa candidata para impermeabilizar impressões. Não dissolve camadas como a acetona. Em vez disso, ele preenche todas as lacunas entre as camadas.

Teste

Agora que você criou uma peça à prova d’água, é uma boa ideia testá-la. Não assuma imediatamente que, seguindo as recomendações acima, você sempre terá uma peça à prova d’água.

Testar sua impressão pode ser um pouco complicado e também pode depender da geometria do seu design. Se a peça puder conter um copo ou mais de água (seja esse o propósito pretendido ou não), tente enchê-la com água e marcar exatamente onde fica a linha d’água. Certifique-se de manter a peça em uma área fresca e sombreada e fique de olho nela no dia seguinte para ver se a linha de água diminui significativamente. Se sim, você tem um vazamento de água.

Se sua peça não retiver água, coloque-a em uma balança e anote o peso seco. Em seguida, deixe a peça de molho em uma banheira com água por um dia. Depois, seque bem a superfície da peça e pese-a novamente. Se sua peça estiver muito mais pesada agora do que há um dia, provavelmente há água encharcada nela.

Se sua peça não for à prova d’água, sugerimos revisitar as recomendações acima: Ajuste as configurações do fatiador, aplique uma vedação epóxi uniforme ou outros métodos de pós-processamento ou possivelmente use um material completamente diferente.

Você também pode ter um problema de impressão, portanto, verifique se todos os sistemas em sua impressora 3D estão funcionando sem problemas. Para algumas dicas, confira nosso artigo sobre como solucionar problemas de impressão 3D.