Impressão 3D em FDM

Impressão 3D por meio da Tecnologia FDM – Fused Deposition Modeling

A impressão 3D, especialmente por meio da tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling), se tornou uma opção popular para criar peças e protótipos devido à sua acessibilidade e versatilidade. Existem diversos materiais disponíveis para impressão FDM, cada um com características específicas que os tornam ideais para diferentes tipos de aplicações.

Neste artigo, exploraremos os materiais mais utilizados, suas aplicações, resistências à temperatura e resistência mecânica.

PLA (Ácido Polilático)

O PLA é um dos materiais mais comuns usados na Impressão FDM. Ele é Fácil de Imprimir, Biodegradável e bastante utilizado em Projetos que não demandam altas exigências mecânicas ou térmicas.

Aplicações: Protótipos Rápidos, Objetos Decorativos e Modelos Educacionais.
Resistência à Temperatura: possui resistência de até 60 °C, o que limita seu uso em ambientes quentes.
Resistência Mecânica: apresenta Boa Rigidez, mas é relativamente frágil, com pouca resistência a impactos.

ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno)

O ABS é um material amplamente usado na Indústria devido à sua Durabilidade e Resistência Térmica.

Aplicações: Peças Funcionais, Brinquedos (como os famosos blocos de LEGO) e Protótipos que precisam de maior resistência.
Resistência à Temperatura: pode resistir até aproximadamente 100°C, sendo adequado para aplicações que envolvem calor moderado.
Resistência Mecânica: Alta Resistência a Impactos e Boa Durabilidade, tornando-o adequado para aplicações que exigem robustez.

PETG (Polietileno Tereftalato Glicol)

O PETG é uma combinação entre o PLA e o ABS, oferecendo uma boa relação entre Facilidade de Impressão e Resistência.

Aplicações: Peças Funcionais, Recipientes e Componentes Mecânicos que exigem certa flexibilidade e resistência.
Resistência à Temperatura: pode suportar temperaturas de até 80 °C.
Resistência Mecânica: Boa Resistência a Impactos e Flexibilidade, sendo menos quebradiço que o PLA.

Nylon (Poliamida) PA12

O Nylon é um Material Altamente Durável e Flexível, com ótimas propriedades mecânicas.

Aplicações: Engrenagens, Componentes Mecânicos e peças que necessitam de Alta Resistência ao desgaste e flexibilidade.
Resistência à Temperatura: suporta temperaturas de até 120 °C, sendo ideal para aplicações mais exigentes.
Resistência Mecânica: Alta Resistência a impactos e abrasão, além de ser muito durável.

TPU (Poliuretano Termoplástico)

O TPU é um Material Flexível, semelhante a borracha, muito utilizado para aplicações que exigem flexibilidade.

Aplicações: capas de proteção, peças elásticas e protetores de impacto.
Resistência à Temperatura: suporta até cerca de 80 °C.
Resistência Mecânica: é Altamente Resistente a impactos e apresenta Excelente Elasticidade, tornando-o ideal para peças que precisam absorver choques.

PC (Policarbonato)

O PC é um dos Materiais mais Resistentes disponíveis para impressão FDM, com ótima resistência mecânica e térmica.

Aplicações: peças estruturais, protótipos que precisam de Alta Resistência e aplicações industriais.
Resistência à Temperatura: pode suportar até 150 °C, sendo indicado para ambientes com altas temperaturas.
Resistência Mecânica: possui Alta Resistência a impactos e Boa Estabilidade, sendo um dos materiais mais Robustos para impressão 3D.

Nylon 6+CF

O CarbonX Nylon 6+CF é um Material de Alta Performance utilizado em Impressão 3D, que combina o Nylon 6 com Fibras de Carbono para proporcionar Excelentes Propriedades Mecânicas e Térmicas. Aqui estão alguns dos principais benefícios desse material:

Alta Resistência e Rigidez:
- A adição de Fibras de Carbono ao Nylon 6 aumenta significativamente a Resistência e a Rigidez do material, tornando-o ideal para aplicações que exigem peças robustas e que suportem cargas elevadas.
Leveza:
- Embora seja extremamente resistente, o material permanece leve devido à combinação do Nylon com a Fibra de Carbono. Isso o torna uma ótima opção para substituição de peças metálicas em diversas Aplicações Industriais.
Estabilidade Dimensional:
- O CarbonX Nylon 6+CF apresenta Baixa Contração e Deformação, garantindo uma excelente estabilidade dimensional. Isso significa que as peças impressas mantêm suas formas e dimensões precisas durante e após o processo de impressão.
Resistência ao Calor e ao Impacto:
- O material possui Boa Resistência ao calor, suportando temperaturas elevadas sem perder suas propriedades mecânicas. Além disso, a Fibra de Carbono melhora a Resistência ao Impacto, aumentando a Durabilidade das peças.
Acabamento Superficial:
- O filamento CarbonX proporciona um bom acabamento superficial, com uma aparência elegante e fosca, o que é vantajoso tanto em aplicações funcionais quanto estéticas.
Excelente Resiliência Química:
- O Nylon é naturalmente Resistente a produtos químicos, e a adição de Fibra de Carbono não compromete essa característica, tornando-o uma escolha adequada para ambientes onde haja contato com produtos químicos.

Aplicações Comuns:

Componentes Automotivos: Produção de peças Leves e Resistentes.
Ferramental Industrial: Suporte e Gabaritos.
Protótipos Funcionais: Peças que necessitam de Alta Resistência e Desempenho próximo ao material final.
Drones e robótica: Estruturas que precisam de Leveza e Robustez.

O Nylon 6+CF é um material ideal para impressões 3D que requerem uma combinação de Resistência, Leveza e Boa Estabilidade dimensional, sendo amplamente utilizado em aplicações Industriais, Automotivas e Protótipos funcionais de alto desempenho.

ASA (Acrilonitrila Estireno Acrilato)

O ASA é semelhante ao ABS, mas com Maior Resistência às variações extremas de condições climáticas, sendo ideal para aplicações externas.

Aplicações: peças expostas ao tempo, sinalização e componentes automotivos.
Resistência à Temperatura: Resiste até 100 °C, similar ao ABS.
Resistência Mecânica: Boa Resistência a impactos e excelente resistência aos raios UV, o que torna o ASA ideal para aplicações ao ar livre.

Tritan (Copolímero de Poliéster)

O Tritan é um Material que combina Alta Resistência Térmica e Durabilidade, sendo ideal para aplicações que exigem um material resistente.

Aplicações: recipientes de uso alimentar, peças que necessitam de Alta Resistência e componentes Expostos ao calor.
Resistência à Temperatura: suporta até aproximadamente 110 °C, sendo adequado para aplicações que envolvem calor moderado.
Resistência Mecânica: possui Boa Resistência a impactos e produtos químicos e Alta Durabilidade, o que o torna ideal para peças que precisam de longevidade e robustez.

PP (Polipropileno)

O PP é um Material Leve e Durável, com excelente resistência química, sendo ideal para aplicações que necessitam de peças funcionais que resistam a produtos químicos e que sejam flexíveis.

Aplicações: recipientes de armazenamento, componentes automotivos e peças funcionais que necessitam de resistência química.
Resistência à Temperatura: suporta até aproximadamente 100 °C, sendo indicado para aplicações que envolvem calor moderado.
Resistência Mecânica: possui Boa Resistência a impactos e é Flexível, além de ser resistente a produtos químicos, tornando-o ideal para peças que precisam de durabilidade.

Ultem (Poliéterimida)

O Ultem é um Material Avançados disponível para Impressão FDM, conhecido por suas excelentes propriedades Mecânicas, Térmicas e Resistência Química, sendo amplamente utilizado em aplicações Industriais e Aeroespaciais.

Aplicações: peças Aeroespaciais, Componentes Automotivos, Dispositivos Médicos e peças estruturais que precisam de Alta Resistência térmica.
Resistência à Temperatura: suporta temperaturas de até 200 °C, sendo ideal para ambientes com altas temperaturas e condições extremas.
Resistência Mecânica: possui Excelente Resistência a impactos, Boa Estabilidade Dimensional e Alta Resistência Química, tornando-o ideal para aplicações exigentes.

PEEK (Poliéter-éter-cetona)

O PEEK é o Material de Ultra Performance para Impressão 3D por FDM, com Excelentes Propriedades Mecânicas, Térmicas e Resistência Química, sendo amplamente utilizado em aplicações de Alta Performance.

Aplicações: componentes Aeroespaciais, Dispositivos Médicos, peças Automotivas e peças estruturais que precisam de resistência extrema.
Resistência à Temperatura: suporta temperaturas de até 250 °C, sendo ideal para ambientes de altas temperaturas e condições rigorosas.
Resistência Mecânica: possui Alta Resistência a impactos, Excelente estabilidade dimensional e é resistente a produtos químicos, tornando-o perfeito para aplicações exigentes e ambientes extremos.
Material Incombustível ou Material Retardante de Chama: O PEEK tem propriedades que impedem a propagação do fogo, sendo usados em aplicações onde a Resistência ao Fogo é essencial, como na construção civil e em peças automotivas e aeroespaciais.

Conclusão

Cada material utilizado na Impressão 3D por FDM possui suas próprias vantagens e desvantagens, podendo ser avaliado de acordo com as necessidades do projeto/peça a ser impressa.

Enquanto o PLA é ideal para protótipos rápidos e modelos educacionais, o ABS e o ASA são mais indicados para aplicações que necessitam de resistência térmica e mecânica.

O PETG equilibra facilidade de uso e resistência, enquanto o Nylon e o PC oferecem resistências excepcionais para aplicações industriais.

Se você está planejando um projeto de Impressão 3D, escolha o material de acordo com as necessidades específicas da sua aplicação. Isso garantirá que a peça final tenha as propriedades mecânicas e térmicas adequadas para o seu uso.