Embora peças impressas em 3D tenham muitos benefícios, elas geralmente não são à prova d’água. Tomar o cuidado de tornar suas peças resistentes à pode fazê-las durar mais tempo e protegê-las de danos causados pela umidade. E mais, são precisos apenas alguns simples passos.
Algumas pessoas entendem o significado de “à prova d’água” de forma errada, então vamos esclarecer isso já. Basicamente, temos peças à prova d’água e peças impermeáveis, que são coisas diferentes. À prova d’água significa que a água não vai afetar a peça, enquanto impermeável significa que a água não pode atravessar a peça. Na prática, você vai querer que uma impressão seja à prova d’água se ela for exposta à chuva ou a ambientes úmidos. Se ela impede a água passar para dentro ou para fora, isso é irrelevante.
Por exemplo, se você estivesse imprimindo uma peça automotiva (digamos, uma peça do para-choque), não há necessidade de fazê-la impermeável, embora ela precise ser à prova d’água para não estragar devido à exposição à água de chuva. Por outro lado, se você estivesse imprimindo uma garrafa de água, ela deveria ser impermeável para reter o líquido dentro.
Nesse artigo, nós vamos focar em como fazer suas peças impressas em 3D à prova d’água. Nós vamos lhe mostrar diferentes métodos, incluindo a escolha de material, configurações de fatiador, etapas de acabamento, e testagem. Vamos começar!
Escolha de material
Alguns materiais são mais vulneráveis a reações químicas e deformações que outros, o que pode resultar em peças que não são à prova d’água. Se um material é reativo a água, uma impressão 3D feita desse material provavelmente vai sofrer deformações físicas quando entrar em contato com água ou quando for exposta a um ambiente úmido. Por isso, a escolha de material deve ser sua primeira consideração.
Apenas lembre-se de que não é a única. Ainda que alguns materiais possam ser considerados à prova d’água, peças fabricadas com eles podem não o ser.
Materiais
No caso de impressão FDM, você pode estar pensando principalmente em três materiais: PLA, ABS, e PETG. Embora menos comum, o polipropileno (PP) é outro material a se considerar devido às suas propriedades resistentes a água. Vamos falar um pouco mais sobre todos eles.
- O PLA não é conhecido como o material mais à prova d’água que existe, mas é razoável. Ele deve funcionar ok, contanto que esteja em contato com água gelada e não quente.
- O ABS é um material excelente para impressão à prova d’água. Peças podem rachar e deformar no frio, mas suas propriedades à prova d’água se mostraram durar por longos períodos de tempo.
- O PETG, que é uma variante de PET (que é utilizado em garradas de água), é um ótimo material para fazer impressões à prova d’água. O PETG costuma ser considerado à prova d’água e oferece ótima resistência térmica. Esse material é provavelmente sua melhor aposta para imprimir peças à prova d’água, embora técnicas adicionais também precisem ser aplicadas.
- O PP é uma das melhores opções para impressões à prova d’água. Ele é naturalmente hidrofóbico, retém bem a água, e oferece uma boa resistência química e ao impacto.
Outras considerações
Quando for escolher o material certo para sua situação, é essencial ter em mente as condições às quais a peça vai estar exposta (e com que frequência
Uso com alimentos
Se você planeja utilizar uma peça impressa em 3D para qualquer uso que tenha contato com comidas ou bebidas, você deve então usar um material “food-safe” (seguro para alimentos) como o PP ou o PETG, e não o ABS nem o ASA. Antes da impressão, certifique-se que o fabricante do seu filamento garante que se trata de um material food-safe.
Resistência ao calor
A resistência ao calor não tem nada a ver com o fato de a peça ser à prova d’água, mas, dependendo da aplicação planejada, isso pode ser relevante. Por exemplo, peças para uso em lava-louças estão sujeitas a temperaturas extremas e a muita água. Por isso, a escolha do material é especialmente importante. Certifique-se de escolher um material resistente a calor que também seja à prova d’água, como por exemplo o ABS ou o PETG.
Resistência UV
Peças expostas a longos períodos de luz solar podem perder a cor e se tornar quebradiças. A adição de água pode acelerar esse efeito, logo, se você planeja imprimir objetos para o seu jardim ou um acessório de bicicleta, vale a pena substituir o PLA por um material mais resistente, como o ASA.
Configurações de fatiador
Um dos fatores mais importantes para impressões 3D é a forma como modelos são fatiados e as configurações utilizadas. Dentre outras coisas, as configurações determinam o quão unida, completa e protegida é uma peça impressa em 3D, o que pode influenciar o quão à prova d’água ela será.
Apenas se lembre que, embora as configurações de fatiador sejam a chave para obter uma impressão 3D à prova d’água, alguns modelos são mais difíceis de se conseguir isso do que outros. Modelos complexos e com muitos detalhes são mais desafiadores, então tente garantir que seu modelo seja o mais simples possível.
Uma vez que o modelo esteja ajustado de forma adequada, é hora de brincar com as configurações de impressão. Abaixo estão as mais importantes a se considerar.
Extrusão
Sobre-extrusar suas impressões de propósito pode fazer peças mais à prova d’água já que diminui a chance de haver lacunas e orifícios na impressão. Você pode fazer isso ao aumentar o multiplicador de extrusão (“extrusion multiplier”), também chamado de taxa de fluxo (“flow rate”) no seu fatiador.
Você também vai querer que as camadas da sua impressão se unam bem umas às outras, e você pode fazer isso ao aumentar a temperatura. O aumento da temperatura também pode ajudá-lo a sobre-extrusar.
Perímetros e preenchimento
Você deve aumentar o número de perímetros na impressão. Isso cria uma borda maior que envolve a porção interna da impressão 3D. O uso de três perímetros é um bom ponto de partida, mas isso deve ser aumentado dependendo das condições de exposição e do material que você está usando.
Por exemplo, no caso de a peça vazar água e causar danos a outros itens, não é uma má ideia aumentar o número de perímetros. Se você optar por um material menos resistente, como o PLA, aumentar o número de perímetros é mais relevante do que seria para um outro material mais resistente, como o PP.
Além disso, considere utilizar uma maior porcentagem de preenchimento. Isso vai preencher mais sua impressão, e pode ajudar a manter sua forma e estrutura.
Tamanho de bico
Embora não seja estritamente uma configuração de fatiador, um bico mais largo pode ajudar suas peças a serem mais à prova d’água. Um bico mais largo produz linhas de extrusão mais grossas, incluindo os perímetros da peça. Independente de quantos eles são, perímetros e paredes mais grossas diminuem a chance de surgirem ofícios e lacunas na durante a impressão. É claro que, com ou sem um bico maior, uma maior quantidade de perímetros vai sempre ajudar a fazer uma impressão se tornar à prova d’água.
Altura de camada
Reduzir a altura de camada pode melhorar resistência à agua, pois cria camadas mais densamente compactas, o que é melhor para impedir a entrada de água. Uma altura menor de camada também pode melhorar a adesão entre as capas — por isso, mesmo que implique um aumento no tempo de impressão, você terá um objeto menos propenso a rachaduras e vazamentos.
Acabamento
O acabamento é uma das melhores maneiras de fazer uma impressão 3D à prova d’água. O alisamento de camadas, em especial, pode gerar ótimos resultados. Ele mescla camadas, eliminando quaisquer lacunas nas linhas de camada e criando uma vedação mais forte ao redor da peça.
O alisamento pode ser feito de diferentes formas, mas a principal técnica é aplicar um solvente na impressão. Alguns materiais são solúveis a certos produtos químicos. O ABS dissolve quando em contato com acetona, por exemplo.
- Acetona: esse é talvez o solvente mais popular utilizado para acabamento. O alisamento com acetona funciona com ABS, ASA, HIPS, PMMA, e filamentos de policarbonato.
- Epóxi: outra técnica de acabamento é revestir a impressão com resina epóxi. O epóxi rapidamente alisa as linhas de camada em impressões 3D, tornando-as menos vulneráveis à água.
- Cera: embora menos comum, a cera é um bom candidato para tornar impressões à prova d’água. Ela não dissolve as camadas como a acetona, mas ao invés disso preenche quaisquer lacunas entre elas.
Testagem
Agora que você criou uma peça à prova d’água, é uma boa ideia testá-la. Não assuma que, ao seguir as recomendações acima, você sempre terá uma peça à prova d’água.
Testar a sua impressão pode ser um pouco complicado e também pode depender da geometria do seu modelo. Se a peça puder conter uma xícara ou mais de água (seja essa a finalidade do objeto ou não), tente enchê-la com água e marcar exatamente onde está a linha d’água. Certifique-se de manter a peça em um local fresco e com sombra e fique de olho nela para, no dia seguinte, verificar se a linha de água baixou significativamente. Se isso acontecer, você tem um vazamento de água.
Se a peça não puder conter água, coloque-a em uma balança e anote o peso seco. Em seguida, deixe a peça de molho em uma bacia com água por um dia. Depois disso, seque bem a superfície da peça e pese-a novamente. Se a peça estiver muito mais pesada do que estava há um dia, é provável que tenha água impregnada nela.
Se sua peça não se mostrar à prova d’água, nós sugerimos tentar novamente as recomendações acima: ajustar as configurações do fatiador, aplicar uma camada uniforme de epóxi ou outros métodos de pós-processamento, ou possivelmente utilizar outro material completamente diferente.
Você pode também ter uma falha de impressão, então certifique-se que todos os componentes da sua impressora 3D estão de acordo. Para algumas dicas sobre isso, confira nosso artigo sobre resolução de problemas de impressão 3D.
Licença: O texto "Impressão 3D à prova d’água: como criar peças resistentes", da All3DP, é licenciado pela licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0)