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Como imprimir peças plásticas transparentes em 3D

A impressão 3D oferece uma liberdade inigualável quando se trata da aparência dos objetos que você imprime. É possível mudar a cor, a textura, tamanho e até mesmo mudar a forma de sua impressão, apenas mudando o material que você usa. 

No entanto, há uma propriedade material que é frequentemente negligenciada, que é a transparência.

Se você precisa que uma peça seja transparente por razões funcionais, ou se você só deseja algo que pareça bonito, é bom ter a opção de imprimir peças transparentes. 

Continue lendo este artigo para saber como você pode fazer isso.

É possível imprimir peças transparentes em 3D?

A resposta a isso é sim, e… talvez. Dependendo de sua definição de transparente e se você está disposto a fazer algum pós-processamento.

Enquanto é possível imprimir um objeto usando o material e as configurações corretas e depois tirar uma impressão translúcida da placa de construção. Você terá que fazer algum trabalho extra se estiver esperando imprimir algo que seja perfeitamente transparente.

A fim de entender por que isso acontece, devemos falar sobre o que queremos dizer quando usamos as palavras transparente e translúcida.

Qual é a diferença entre uma impressão transparente e uma translúcida?

Há um monte de ciência em torno do que torna algo transparente ou translúcido, mas para os propósitos deste artigo, transparente é provavelmente o que você está pensando quando imagina um material claro como uma janela de vidro ou um cristal impecável. Ele permite que quase toda a luz visível passe por ele. Um material translúcido é aquele que deixa passar apenas alguma luz e, portanto, não é perfeitamente claro, como um vitral ou as lentes de seus óculos escuros. Qualquer material que não deixe passar nenhuma luz é opaco.

Como você imprime peças transparentes?

Para obter as melhores peças transparentes, existem três áreas que são importantes. O material usado, as configurações do slicer e o pós-processamento.

Materiais para impressão de peças transparentes

peças-plasticas-transparentesem3D

Quando se trata de imprimir peças translúcidas e transparentes, existem duas categorias de materiais muito diferentes que você pode usar. O primeiro são os termoplásticos usando uma impressora FFF. E a segunda são as resinas usando uma impressora SLA ou PolyJet/MultiJet.

Como regra geral, as tecnologias de impressão à base de resina e baseadas em resina, dão a você as peças mais transparentes. No entanto, obter boas impressões com resina pode ser um caso mais difícil e muito mais confuso. As impressoras Polyjet/MultiJet também são exorbitantemente mais caras do que as impressoras FFF.

Os termoplásticos têm a vantagem de serem acessíveis, exigindo menos limpeza, e de estarem disponíveis em uma ampla gama de opções. Alguns dos materiais da FFF que podem ser impressos de forma transparente são:

PLA

O PLA é um dos materiais mais baratos e mais usados da FFF. É possível encontrar PLA transparente e, de fato, quando chegou ao mercado pela primeira vez, a maioria dos filamentos em PLA eram transparentes. Entretanto, é difícil obter impressões transparentes com PLA.  

Os outros materiais mencionados são normalmente uma opção melhor se você estiver procurando obter as impressões mais transparentes possíveis.

PETG

Se você está procurando uma maneira fácil e acessível de obter impressões translúcidas sem pós-processamento, o PETG é sua melhor aposta. 

CPE/CPE+

Tanto o CPE como o CPE+ podem ser encontrados em variedades transparentes, e o CPE+, em particular, é adequado para ser impresso transparente, pois pode ser mais facilmente pós-processado com tratamento térmico devido a sua maior resistência térmica. Ele também tem boas propriedades mecânicas, o que o torna uma boa opção para peças funcionais.

PP

O polipropileno é outro material com opções de filamentos transparentes. O PP é um pouco mais caro que outras opções, mas é possível obter impressões decentemente translúcidas usando-o e também tem algumas propriedades mecânicas específicas que os outros materiais mencionados não possuem, tornando-o apropriado para certas partes funcionais.

ABS

O ABS é comum, acessível e vem em variedades transparentes. O lado negativo do ABS é que é mais difícil de imprimir do que o PLA e o PETG, pois requer uma impressora fechada e, semelhante ao PLA, as impressões que você obtém dificilmente serão especialmente transparentes. 

A única grande vantagem do ABS é que ele pode ser suavizado por vapor usando acetona. Falaremos mais sobre alisamento a vapor na seção de pós-processamento.

PVB

PolySmooth é um material à base de PVB feito pela PolyMaker que é fácil de imprimir e têm propriedades mecânicas similares ao PETG com a vantagem adicional de poder ser alisado a vapor com álcool isopropílico de forma similar à forma como o ABS é alisado com acetona. 

O PolySmooth é mais caro que o ABS, mas é mais fácil de imprimir e o álcool isopropílico é muito menos perigoso de se trabalhar do que a acetona, tornando o processo de pós-processamento mais fácil e seguro.

Que configurações usar para imprimir peças transparentes?

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As configurações que você precisa ajustar e modificar para imprimir peças transparentes são na maioria das vezes as mesmas que você precisa para obter uma boa impressão em geral.

Diferentes materiais e impressoras também terão requisitos diferentes, mas há algumas das configurações às quais você deve prestar atenção especial. A maioria é relevante para a impressão FFF. Elas são:

Porcentagem de preenchimento

Há duas opções para as porcentagens de enchimento. 100% ou 0% (para qualquer padrão de preenchimento, exceto claros). 100% criará objetos transparentes e sólidos, além de ser a melhor opção para peças funcionais.

 A alternativa é não utilizar preenchimento e parede que sejam uma única linha de espessura, que criará um objeto oco com pouco material para deslocar a luz que passa por ele. 

A desvantagem é que muitos objetos não poderão ser impressos sem preenchimento. Qualquer outro percentual de preenchimento criará estruturas internas complexas que refletirão a luz e tornarão a impressão menos transparente.

Especificar o contorno externo (modo vaso)

Especificar o contorno externo é um ajuste que permite a impressão suave de objetos com uma única espessura de parede. Ele transforma a impressão em um caminho impresso contínuo, o que significa que não há retrações entre as camadas e, portanto, nenhuma costura Z.

Isto pode ser perfeito para fazer peças finas e translúcidas como um abajur.

Altura da camada

A mudança da altura de sua camada mudará a translucidez de suas peças. Como regra, as alturas baixas das camadas criam espaços menores entre as camadas, o que cria peças mais transparentes. Esta é também a única configuração nesta lista que também é relevante para a impressão em resina. 

Como na FFF, uma altura de camada inferior é geralmente a melhor. Para a impressão FFF, há uma exceção quando as camadas maiores são melhores. Isto é quando se usa o modo vaso com uma única linha de parede espessa. Nesse caso, camadas maiores e até mesmo um bico de maior tamanho resultarão muitas vezes em uma peça mais transparente.

Temperatura

A temperatura pode ter um efeito sobre a transparência. Uma temperatura mais alta ajudará suas camadas a se fundirem mais completamente, resultando em mais transparência, mas uma vez que a temperatura fique muito alta, seu material borbulhará ou mesmo queimará ao deixar o bico, resultando em uma parte menos transparente.

Taxa de extrusão

Aumentar a taxa de extrusão um pouco acima de 100% pode evitar a extrusão e ajudar a preencher melhor as lacunas entre as camadas, levando a impressões mais transparentes. Se você aumentar demais a taxa de extrusão, obterá uma extrusão superior, que lhe trará o efeito contrário.

Como pós-processar uma impressão 3D para torná-la transparente

O pós-processamento é o passo mágico que, nas circunstâncias certas, pode transformar uma impressão nebulosa em uma impressão cristalina. Na maioria dos casos, um pouco de pós-processamento irá, pelo menos, ajudar. Algumas das técnicas que você pode usar incluem:

Lixamento e polimento

Lixar uma impressão é uma das formas mais simples de suavizar as linhas de camadas que impedem que uma impressão seja transparente. Entretanto, você precisará usar uma lixa extremamente fina e, idealmente, até mesmo polimento, para obter uma superfície perfeitamente lisa. 

Isto também é muito difícil de se fazer em peças com geometrias complexas. Também vale a pena mencionar que você deve molhar a superfície do PLA ou qualquer material com baixa resistência térmica para impedir que o calor criado ao lixar danifique a peça.

Revestimento transparente

Quando feita corretamente, uma impressão em 3D pode ser transformadora. Uma camada transparente é uma película transparente de tinta que, quando aplicada, afunda nas linhas da camada, enchendo-as e dando à peça um acabamento liso. Se todas as configurações foram ajustadas e o material correto foi usado, uma camada transparente pode ser a diferença entre uma peça translúcida e uma transparente.

Suavização a Vapor

A suavização de vapor é o processo de usar acetona (para ABS) ou álcool isopropílico (para PVB) para “derreter” a camada externa de uma impressão, suavizando assim as linhas de camadas que impedem que uma impressão seja transparente.

Com prática, esta pode ser uma ótima técnica para melhorar a transparência de suas peças. Esteja ciente de que a suavização a vapor pode ser perigosa (especialmente quando se usa acetona), portanto, você só deve fazer isso em um ambiente controlado e quando usar as precauções de segurança apropriadas.

Tratamento de temperatura

É possível fundir as linhas de camadas de uma impressão expondo a superfície externa de impressão para aquecer. O princípio é semelhante ao da suavização a vapor, exceto pelo uso de calor em vez de uma reação química para derreter a superfície do modelo.

Isto pode ser feito com uma pistola de calor e funciona particularmente bem com resistência à temperatura de materiais como PETG e CPE+.

Isto é extremamente difícil de ser feito de forma confiável com materiais que derretem rapidamente como o PLA, pois você pode facilmente deformar sua impressão ao acidente.

Quais são as aplicações para peças transparentes impressas em 3D?

Os usos que você pode encontrar para peças 3D transparentes são limitados apenas por sua imaginação. Aqui estão algumas possibilidades para que você comece:

Pesquisa Científica

As peças transparentes personalizadas têm vários usos para a pesquisa científica. Por exemplo, pesquisadores da Universidade de Cardiff têm usado peças impressas em 3D para estudar microfluidos de uma forma mais barata e flexível do que as alternativas tradicionais proporcionam.

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 Protótipos Visuais

Os protótipos visuais são uma parte importante do processo de prototipagem rápida e quanto mais precisos forem, mais úteis. Se você estiver trabalhando em um produto com peças transparentes, ser capaz de imprimir essas peças e fazê-las parecer exatamente como você quer que elas sejam, pode ser extremamente valioso.

Decorações domésticas

Por que não ajeitar sua casa com alguns abajures ou vasos novos? Com peças transparentes impressas em 3D, você pode decorar sua casa exatamente como deseja com peças que não só têm boa aparência, mas também são funcionais.

Projetos de arte

As peças transparentes e translúcidas  impressas em 3D, abrem um mundo totalmente novo de oportunidades artísticas. Um exemplo são os litofones ou litophane. Os litofones são feitos variando a espessura de um objeto para que, quando uma luz brilha sobre ele, uma imagem seja revelada. 

Conclusão

Esperamos que este artigo desobstrua o tema obscuro das impressões 3D transparentes para você. 

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