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Dicas e Tutoriais

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Peças impressas são fracas? Veja como deixá-las mais resistentes!

“As peças impressas são fracas e quebram facilmente!” Quem usa ou trabalha com impressão 3D certamente já ouviu isso, não é mesmo? Muitas pessoas até acham que os objetos vão se desfazer com o tempo! Tudo bem que as peças impressas, se comparadas com produtos injetados, usinados, forjados ou fabricados a partir de outras técnicas, podem ter sim uma resistência mecânica menor, mas há maneiras eficientes de aumentar essa característica!

Há muitas empresas fabricando peças impressas como produto final, seja no setor automotivo, aeroespacial, construção civil e muitos outros! “Ah mas eles não usam PLA ou ABS“. Alguns utilizam sim! Para isso, basta saber como aumentar a resistência das peças impressas.

Então, criamos este conteúdo com 5 dicas para deixar suas impressões mais robustas. Confira!

Como deixar suas peças impressas mais resistentes?

Ajuste o sentido de impressão a partir da aplicação da carga

O que você leva em consideração na hora de fatiar uma peça? Simplesmente abre o software, importa o STL e dá o print? Se faz isso, o problema da baixa resistência de suas peças pode estar aí! Isso porque a posição que você coloca o objeto no software interfere totalmente nas características da peça impressa, seja na resistência ou no acabamento dela.

Se você quer imprimir uma peça simples, decorativa, que não precisa de alta resistência, mas sim uma boa qualidade superficial, deve colocar a melhor face para baixo, na mesa de impressão. Ela vai ficar totalmente lisa (claro, se os parâmetros de impressão estiverem corretos).

Já se você quer imprimir uma peça técnica, que suporte uma determinada carga, o aspecto visual pode não ser mais importante do que a resistência em si. Então, o sentido de impressão é fundamental!

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As imagens acima conseguem demonstrar exatamente a influência do sentido de impressão na resistência da peça. Se o esforço for no sentido transversal às camadas (imagem à esquerda), a peça se rompe facilmente. Mas, se o esforço estiver acompanhando as camadas, a peça ficará mais resistente.

Então, antes de imprimir, pense em como será a aplicação do seu objeto e veja a melhor posição para colocar na mesa de impressão.

Observe as características da sua peça

Não é só o sentido que influencia na resistência da sua peça impressa. Se você está criando um projeto do zero, já tem que pensar em como ele será utilizado. Veja a figura abaixo para ilustrar o que estamos dizendo:

peças impressas

Na imagem à esquerda, a área de seção que sofrerá o estrangulamento é menor e, portanto, a resistência fica menor. Ela pode se partir nesse ponto. Já na segunda opção, à direita, essa área é bem maior, o que aumenta o esforço que a peça impressa suporta antes de romper.

Verifique o tipo e percentual corretos de preenchimento

Quer deixar suas peças impressas mais fortes? Então tenha atenção com estes dois pontos: o tipo e o percentual de preenchimento!

Tipos de preenchimento

Cada software fatiador pode oferecer tipos diferentes de preenchimento. Veja os mais comuns e as características:

  • retangular: é um dos mais comuns e utilizados. Isso porque ele oferece uma boa resistência em todos os sentidos de carga e é fácil de ser impresso;
  • triangular: indicado para casos quando a força é necessária na direção da casca. Mas, o ponto negativo é que demora mais para imprimir a peça;
  • wave: como o nome já induz, o preenchimento wave se faz em formas de onda. Indicado para casos em que a peça deve ser capaz de torcer ou comprimir. Bastante utilizado em peças flexíveis;
  • honeycomb: esse é o modelo mais resistente entre as opções anteriores. Apresenta maior força em todas as direções, com pouco acréscimo no tempo de impressão.

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Percentual de preenchimento

Nem sempre é necessário fazer um preenchimento 100% nas peças para obter uma resistência maior! Existe uma técnica simples aonde é feita apenas a parte externa da peça, ou seja, a “casca” que é construída em torno de um preenchimento de densidade menor. Esse arranjo permite que o objeto seja impresso o mais rápido possível com um custo razoável.

Porém, a porcentagem de preenchimento não segue uma regra. A maioria dos programas tem uma configuração de preenchimento padrão entre 18% e 20%. Para muitos projetos e objetos, essa densidade é perfeitamente aceitável e pode funcionar bem para um objeto de protótipo em que a força fica em segundo plano. No entanto, essa mesma porcentagem será completamente inadequada para um objeto que foi projetado para manter o peso, como por exemplo um suporte.

Além de aumentar a força geral do objeto, a porcentagem de preenchimento também é essencial para a resistência de acordo com a funcionalidade. Por exemplo, considere um objeto projetado para conectar-se utilizando um ajuste de encaixe (geralmente projetado como um cantilever). Em uma porcentagem baixa de preenchimento, a densidade interna do cantilever é insuficiente para suportar o estresse. Como resultado, ele se soltará no ponto de conexão. Por isso aumentar a porcentagem de preenchimento aumentará a densidade da conexão, com um aumento correspondente na resistência.

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Escolha o material certo para a aplicação

Outra maneira de aumentar a resistência de sua peça impressa é escolher corretamente o material a utilizar. PLA, ABS e PETG têm características e comportamentos bem distintos. Por exemplo, o PLA é o mais duro entre eles, mas essa dureza elevada resulta em baixa resistência mecânica à tração. Já o ABS consegue absorver mais carga antes de romper. O PETG é ainda mais elástico, suportando um trabalho maior antes de quebrar.

Veja no gráfico abaixo um teste de resistência à tração que fizemos com esses três materiais:

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Utilize técnicas especiais

Agora, daremos uma dica bem interessante e especial para aumentar a resistência, pois peças impressas não são tão fortes quanto peças moldadas por injeção. Porém existe uma maneira de corrigir facilmente esse problema.

A técnica consiste em:

  • Imprima sua peça em 3D com um preenchimento relativamente espaçado.
  • Faça dois furos separadamente no objeto. Escolha uma resina de acordo com o percentual desejado de aumento de resistência. Injete-a em um dos orifícios (o outro é para permitir que o ar interior escape).

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  • Continue até que a resina esteja visível no segundo furo.

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  • Certifique-se que a resina preencheu todos os orifícios, para que aí sim sua peça tenha o aumento de resistência esperado.

Uma última dica importante é pensar primeiro no projeto da peça, para saber identificar com maior facilidade qual o material adequado, qual a porcentagem de preenchimento ideal e qual a técnica a ser utilizada.

Então, neste artigo vimos 5 dicas de como aumentar a resistência das peças impressas, assim como os tipos de preenchimento e como fazer a melhor escolha de material de acordo com a aplicação que deseja realizar.

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1 Emergência

  1. Bruno

    E as vezes é necessário se partir a peça em vários componentes para favorecer a direção das camadas. O pessoal tem medo de cola mas direcionar as partes da peça de acordo com seus esforços ajuda pacas. Um bom exemplo foi uma peça de reposição que projetei para um brinquedo do meu filho. A peça pra prestar tinha qua aguentar o regime brutal de esforços que só uma criança pequena consegue impor a uma peça.

    Nas fotos filamento 3DLab ABS verde limão.

    https://www.thingiverse.com/thing:2991319

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