Muitas vezes quando vamos utilizar filamentos em carretéis que não estão completos ficamos com o receio da quantidade não ser suficiente para finalizar a impressão. Isso pode ser um super problema quando não vamos acompanhar a impressão de perto ou não temos estoque reserva.
Uma dúvida que frequentemente surge entre os usuários de impressão 3D é quantos metros tem o filamento. Normalmente, as empresas que fabricam e vendem os insumos, como nós, padronizam a medida pelo peso, oferecendo opções de 50 gramas, 200 gramas, carretéis de 500 gramas e 1 quilo de filamento.
Então, se você também já teve ou tem essa dúvida, nosso artigo vai te ajudar bastante. Mostraremos como calcular a distância linear de cada material e uma tabela com as principais medidas. Confira!
Por que calcular quantos metros tem o filamento?
Afinal, qual o motivo de se saber quantos metros correspondem a uma certa quantidade de filamento? Esse conhecimento pode ser bem útil. Alguns softwares fatiadores, como o Cura, podem gerar, no momento de visualizar a impressão, os metros lineares que serão gastos na peça. Já no Simplify3D e outros softwares, essa medida é dada em peso.
Outra aplicação dessa medida é na própria impressora. Alguns modelos exibem o histórico de impressão da máquina, com o tempo total que ela já foi utilizada e a quantidade de filamento que já foi consumido. A medida do filamento gasto é dado em metros, conforme foto abaixo:
Cada impressora tem um caminho para acessar esse histórico. Verifique no manual do equipamento como encontrar.
Como calcular a distância linear dos filamentos?
Para calcular quantos metros tem o filamento, você deve conhecer os seguintes pontos:
o peso do carretel vazio;
o peso total do carretel com filamento;
a densidade do material analisado.
Conhecer o peso do carretel vazio é importante se você quer saber quantos metros tem um filamento já aberto, usado. Como referência, nosso carretel vazio pesa 190g. Com essa informação, se o material não for novo, pese o carretel com a quantidade de filamento e subtraia esse peso.
Agora, vamos mostrar como fazer o cálculo. Confira a lista de medidas que serão usadas:
Vamos usar um exemplo para ficar bem claro:
Imagine que queremos calcular quantos metros tem um carretel de filamento que já foi usado. Pesamos o carretel com o material e o resultado encontrado foi 580 gramas. Desse valor, devemos subtrair o peso do carretel vazio, que é 190g, restando 390 gramas de filamento.
O material em questão é um PLA, com diâmetro de 1,75mm. Pelo material, sabemos que a densidade dele é de 1,24 g/cm³. Agora, com esses dados, podemos utilizar a fórmula e encontrar quantos metros tem o filamento:
Para te ajudar, criamos uma tabela com as principais medidas dos filamentos:
Escolher qual filamento usar nos seus projetos tem uma grande influência no resultado final, isso porque os materiais para impressora 3D possui propriedades técnicas que variam bastante. Por isso, neste conteúdo vamos mostrar o comportamento desses materiais e como escolher o ideal a partir da necessidade e finalidade do projeto.
Sem tempo para ler? Então ouça este conteúdo clicando no player a seguir:
Você sabia que pode estar errando na escolha dos materiais para impressora 3D?
Com o avanço da tecnologia, os materiais para impressora 3D estão se multiplicando. Cada dia a necessidade em atender às solicitações específicas dos usuários aumenta. Inicialmente, os filamentos foram desenvolvidos para usuários com um padrão geral de peças. Porém, quanto mais técnicas e detalhadas se tornam as peças, maior é a necessidade dos materiais de suportarem determinados requisitos de cada projeto. Como, por exemplo, temperatura, resistência mecânica, resistência química etc..
Nesse post tentamos simplificar as principais características dos filamentos para impressora 3D, com uma comparação de ensaio de tração com corpos de provas impressos (ASTM D 638). Além disso, iremos apresentar as tabelas dos materiais e os ensaios de Dureza Shore D (ASTM D 2240) e Temperatura HDT (ISO 75).
Veja agora um gráfico que exemplifica as diferenças mecânicas dos principais materiais utilizados em impressoras 3D:
Análise do gráfico do ensaio de tração
PLA: com o gráfico, vemos que o PLA é o material que suportou maior carga estática, 215daN, ou aproximadamente 215kg de força. Porém, ele não tem grande deformação antes do rompimento, ou seja, ele é pouco dúctil.
ABS: comparado ao PLA, o ABS suportou menos carga estática. Porém, ele tem um período de deformação bem maior, ou seja, é um material mais dúctil. Em 100daN ele deformou 2mm, o que o coloca em uma categoria de material interessante no aspecto de absorção de carga.
PETG: foi claramente o material mais nobre dos testados. Suportou 162kg aproximadamente, porém absorveu 7,2mm de deformação antes de sua ruptura. Comparado ao ABS ele suporta mais carga e é mais dúctil. Comparado ao PLA, não suportou tanta carga, porém aceitou uma deformação bem grande.
Visão geral: mecanicamente falando, o melhor material entre os avaliados é o PETG. Ele abrange mais possibilidades de impressão de peças pois é o que possui melhor resistência mecânica.
Porém, se a finalidade é suportar uma força um pouco maior, o PLA será o indicado. Lembre-se de que estamos falando de força estática, pois ele não aceita deformação conforme vimos.
Embora não é só este aspecto que devemos levar em consideração para a melhor escolha do material.
Tabela de propriedades dos materiais para impressora 3D
Na tabela acima, além de visualizar numericamente o que o gráfico indicou, adiciona algumas propriedades interessantes aos polímeros.
O ensaio HDT é contido na norma ISO 75. Basicamente aplica-se uma tensão, prevista em norma, a um corpo de prova normatizado, mergulha-se esse corpo em um banho e varia-se a temperatura do banho.
A medida que a temperatura vai aumentando, o corpo de prova vai se deformando, até atingir o deslocamento previsto na norma. A temperatura para deformar o corpo de prova com determinada tensão aplicada é a temperatura suportada no ensaio de HDT. Esse ensaio basicamente nos mostra qual a temperatura que cada material suporta sem se deformar.
PLA
Possui temperatura de fusão baixa, de 180°C, e Tg de 60°C. Ou seja, a partir de 60°C as moléculas internas começam a se mover e a peça começa a “amolecer”. Isso é ruim se tratando de peças que precisam ser expostas ao sol, porém é uma vantagem já que pode ser impresso com impressora aberta, sem Warp, e baixa temperatura da mesa (ainda assim, com boa aderência).
Melhor dureza superficial — 85 Shore D. Significa que é o material que mais suporta desgaste superficial ou atrito. Porém, pensando em acabamento posterior com lixa, será o menos “lixável”. A temperatura do ensaio HTD ficou próxima da temperatura de TG.
ABS
Possui a maior temperatura de Tg entre os materiais testados: em torno de 100°C. Isto é, ele é o que melhor suporta temperatura entre os materiais aqui avaliados. Entretanto, sua dureza superficial baixa em relação aos demais desqualifica-o para utilização em peças que necessitam de maior contato.
O que, em contrapartida, o torna muito fácil de lixar. Consequentemente, o filamento ABS possui uma certa facilidade em acabamento (sendo possível utilizar acetona pura para acabamento superficial). Também foi o material com a maior temperatura no ensaio HDT, podendo inclusive ser exposto ao sol.
PETG
Associado a boa resistência mecânica, também possui uma resistência a temperatura que suporta exposição ao sol. Para uma boa aderência na mesa, não é necessário aquecer muito – algo em torno de 85°C, podendo ser impresso até em mesa fria. Seu Warp é baixo, possibilitando a utilização em impressora aberta. Sua dureza superficial é baixa, o que gera um acabamento por lixa tão bom quanto o ABS.
Quimicamente, o PETG é um material muito resistente, o que dificulta o acabamento pelos produtos como acetona. Porém, para o transporte ou contato com materiais químicos. ele é o mais indicado. É importante dizer que o filamento PETG é o único com o selo de Material Food Safety, ou seja, se trata de um material que pode entrar em contato com alimentos. Lembrando que após ser impresso, ele adquire as impurezas do processo.
é por isso que para cada utilização indicamos o entendimento das propriedades de cada material. Pois saber a real utilização da peça pode evitar uma possível quebra ou retrabalho com outro material.
Salientamos que todos os testes e resultados apresentados nesse conteúdo foram tirados de ensaios realizados por empresas certificadas.
Conta pra gente! O que achou do nosso artigo sobre as propriedades dos materiais para impressora 3D? Se ainda tem dúvidas de como escolher o melhor material, entre em contato conosco que teremos o prazer em lhe ajudar. Atendemos pelo Facebook, chat online, Whatsapp e pelo telefone 31 3594-4973.
