Escolhendo os materiais certos para impressão 3D SLA

Na impressão 3D, escolher os materiais certos pode ser um processo complicado e às vezes confuso. Há tantas propriedades diferentes a considerar e uma terminologia complexa para lidar. Não há material mágico que tenha bom desempenho em todas as áreas, a força em uma área geralmente levará à fraqueza em outras áreas, por isso é importante estar ciente dos prós e contras relativos de cada característica. Este artigo servirá como um guia para o processo de seleção do material correto e dará uma visão detalhada dos materiais específicos que o ProtoFab oferece.

Primeiro, vamos discutir algumas das principais propriedades que você precisa considerar na impressão SLA 3D.

Força e robustez

O conceito de força e robustez é bastante amplo e abrange uma gama de propriedades diferentes. Uma das melhores medidas de quão robusto um material será a resistência à tração. Esta é uma medida de quanta força é necessária para esticar um material até que ele se quebre. Relacionado a isso está o módulo de tensão (Módulo de Young), que é uma medida de quanta força é necessária para deformar um material (em outras palavras, sua rigidez).

Nas indústrias automotiva e aeronáutica, em geral, é fundamental que os materiais não se deformam e não se quebrem ou se quebrem sob pressão; portanto, as pessoas geralmente querem que esses valores sejam altos. Outro aspecto da força é a resistência ao impacto, que é uma medida de como um material resiste a ser atingido ou descartado. Muitas vezes, materiais rígidos com um alto módulo de elasticidade apresentam um desempenho ruim a esse respeito, já que não absorvem muito bem a força; portanto, o que faz exatamente uma parte "robusta" é complexo e multifacetado.

Flexibilidade e fragilidade

Flexibilidade e fragilidade estão intimamente relacionadas à força e são uma das propriedades mais centrais de qualquer material. a resistência à tração não é a única maneira de avaliar se um material é robusto ou não. Módulo de flexão, resistência à flexão e alongamento na ruptura ou todos os bons indicadores de quão flexíveis ou frágeis fazem parte. A resistência à flexão e o módulo de flexão são os mesmos que a resistência à tração e o módulo de tensão, exceto pelo fato de que eles são uma medida da força necessária para dobrar uma peça em vez de separá-la. O alongamento na quebra é a porcentagem que uma peça pode ser estendida antes de se desfazer. Materiais muito flexíveis podem ser estendidos em mais de 25% sem interrupção, enquanto partes particularmente frágeis podem se romper depois de serem estendidas somente em 5%.

Peças extremamente rígidas tendem a se romper repentinamente, enquanto peças com algum grau de flexibilidade podem suportar forças muito maiores antes de finalmente se romperem. No entanto, em muitos contextos, a rigidez é crucial, portanto, sempre haverá algum grau de compensação entre essas propriedades relacionadas. Para conjuntos de encaixe, a fragilidade é a característica que mais precisa ser evitada, portanto, a flexibilidade é imprescindível, mesmo que isso signifique sacrificar a resistência final por algumas outras medidas.

Resistência ao calor

A resistência ao calor é uma propriedade que pode ser crítica em algumas aplicações, mas também é, por vezes, irrelevante, pelo que os materiais devem ser escolhidos em conformidade. A resistência ao calor tende a ocorrer à custa da fragilidade, portanto, se o desempenho térmico não for necessário, geralmente é melhor evitar materiais especializados. Com o tipo certo de pós-cura, temos materiais que manterão sua forma mesmo em mais de 200 graus Celsius, enquanto nossos materiais flexíveis começarão a se deformar em torno de 30 graus, portanto, a disparidade de desempenho a esse respeito é significativa.

Cor e transparência

Resinas SLA geralmente só vêm em branco puro, off-white ou claro. No ProtoFab, nos referimos a essa cor esbranquiçada como marfim. As peças podem ser pintadas no pós-processamento com tanta frequência que a cor do material não é importante, mas às vezes os clientes querem minimizar o pós-processamento ou têm motivos específicos para evitar a tinta (por exemplo, em aplicações odontológicas). Em tais casos, o branco puro é por vezes preferido ao marfim. Resinas transparentes são mais difíceis de produzir e algumas propriedades mecânicas terão que ser sacrificadas para alcançar este efeito. No entanto, a nossa série Clear mantém-se bastante bem em relação aos nossos outros materiais opacos em termos de resistência e é adequada para a maioria das aplicações, com exceção dos conjuntos de encaixe por pressão.

Resumo dos materiais ProtoFab ProtoFab

O ProtoFab oferece atualmente 10 materiais diferentes em 5 famílias diferentes. Vamos dar uma olhada em cada um deles e rapidamente resumir seus principais pontos fortes e fracos.

ABS-like

O ABS é um dos pilares da moldagem por injeção e prototipagem em geral, e pode ser recriado de perto como uma resina imprimível para o SLA. Nossa fórmula W e Fórmula L1, do tipo ABS, são bons em todos os aspectos, adequados para uma ampla gama de aplicações. Em comparação com os nossos outros materiais, eles não se destacam em nenhuma propriedade particular, mas também não têm grandes inconvenientes. Tanto a fórmula W quanto a fórmula L1 são excelentes opções para modelos de uso geral e para peças automotivas.

• Fórmula W: De cor branca e proporciona um desempenho sólido em todas as áreas.
• Fórmula L1: Marfim colorido em vez de branco puro. Muito semelhante à Fórmula W, mas ligeiramente mais forte e com melhor resistência à umidade.

Resistente ao calor

Às vezes, as peças precisam ser capazes de suportar uma variedade de condições térmicas, e é isso que nossa série resistente ao calor é formulada para fazer. Como mencionado anteriormente, a resistência ao calor pode levar à fragilidade, portanto, oferecemos três materiais diferentes para tentar atender a mais ampla gama de cenários possíveis. Todos esses três materiais são ótimos para testes em túnel de vento.

• Magna W120: Oferece, de longe, o melhor desempenho térmico de todos os nossos materiais quando recebe 2 horas de pós-cura térmica de 160 graus. Este passo maximiza as propriedades mecânicas da peça e fornece uma peça que pode resistir a temperaturas extremas. Mesmo sem esse pós-cura extra, ele ainda lida bem em altas temperaturas. A principal desvantagem do Magna W120 é que ele é bastante inflexível e quebradiço, mais do que o Magna L100 e o Magna L90. Magna W120 é uma cor branca atraente, enquanto os outros dois materiais desta série são de cor marfim.
• Magna L100: Sem a pós-cura térmica, a Magna L100 realmente tem melhor resistência ao calor do que a Magna W120 (com o processo de pós-cura térmica W120 é consideravelmente melhor). Também é muito menos frágil do que o Magna W120 com melhor desempenho geral.
• Magna L90: Muito semelhante à Magna L100, mas com um pouco menos de resistência ao calor e um pouco melhor resistência ao impacto.

Resistente e durável

Para algumas aplicações especializadas, nossas resinas comuns tipo ABS podem não ser fortes o suficiente e, para tais casos, oferecemos as séries Resistente e Durável. A resistência à tração é semelhante à nossa série do tipo ABS, mas a série Resistente e Durável tem um desempenho muito melhor em alongamento na resistência a impacto e quebra.

• Robusta G: Este é o mais forte de todos os nossos materiais e é capaz de suportar golpes extremamente fortes ou quedas de alta altura. Suas principais desvantagens são o desempenho térmico relativamente baixo e um grau ligeiramente menor de precisão de impressão.
• Robusta LR: Não tão forte quanto o Robust G em termos de resistência ao impacto e alongamento na ruptura, mas possui maior resistência à tração e módulo de flexão. O desempenho térmico também é melhor que o Robusta G e não há problemas de precisão durante a impressão.

Claro

A principal propriedade da nossa série Clear é que o material é transparente, mas essas resinas também se comportam bem em suas outras propriedades mecânicas. Existem dois materiais na série Clear, cada um oferecendo diferentes especializações e aplicações.

• Clara E: Semelhante ao ABS em termos de força e desempenho geral. Clara E é excelente para fundição de investimento. Embora seja transparente, não é tão claro quanto Clara S.
• Clara S: Semelhante a Clara E, mas ainda mais clara. Suas propriedades mecânicas geralmente se parecem com Clara E, embora Clara S seja projetada mais com modelos de propósito geral em mente e seja adequada para peças automotivas.

Polipropileno

Finalmente, temos nossa série de polipropileno, que é formulada para dar flexibilidade.

• Flexa W: Isso é muito mais flexível do que todos os nossos outros materiais e é um outlier em muitas de suas propriedades mecânicas, comparado ao restante da nossa gama. Por exemplo, ele apresenta um desempenho significativamente melhor em resistência à flexão, alongamento na resistência à quebra e impacto, e possui valores muito menores para resistência à tração, módulo de tensão e módulo de flexão. Em outras palavras, é extremamente difícil de quebrar, mas é muito fácil de dobrar e flexionar. Isso o torna perfeito para montagens de encaixe rápido e muitas outras aplicações especializadas em que a fragilidade e quebras precisam ser evitadas, ou onde é necessário um material mais suave e flexível. Suas principais desvantagens são baixa resistência ao calor e à umidade em relação aos nossos outros materiais. Também não pode ser impresso com a mesma precisão que outros materiais menos flexíveis.

Flewa W

Abaixo, você pode fazer o download do nosso guia de seleção de materiais para revisar o resumo das propriedades de cada um dos materiais que oferecemos.