Warping

Tudo Sobre Warping e Impressão 3D

A deformação (warping) das peças é praticamente inevitável se você não entende o material ou a máquina que está usando. Warping é quando cantos ou partes inteiras da peça impressa se curvam para cima devido ao resfriamento desigual ou à adesão inadequada à mesa.

Não podemos recomendar o suficiente que todos verifiquem a página "Ciência dos Materiais" para que você saiba por que o warping está ocorrendo – já que isso pode ajudar a diagnosticar e resolver o problema sem ler esta página.

Entenda a “Peças Não Adesivas à Mesa de Impressão” Página

Você precisa entender completamente esta página para ao menos começar a tentar consertar seus problemas de warping. Uma impressão terá uma chance exponencialmente maior de deformar quando parte da peça, ou a peça inteira, estiver muito distante da mesa de impressão ou não estiver devidamente aderida.

Isso é relativamente fácil de entender porque quanto mais distante o bico estiver da mesa, menor será a adesão à mesa, maior a probabilidade de que ela se curve mais tarde na impressão.

Você precisará de um brim em qualquer material que tenha alta taxa de encolhimento e alto estresse interno, como o ABS. Para impressões ABS grandes e não circulares, você precisará de uma mistura (slurry) de ABS se não conseguir manter uma temperatura ambiente em torno de 45°C.

Entenda o material que você está usando e, possivelmente, use uma alternativa

Quase nunca você terá problemas de warping ao usar um material como PLA, porque o PLA tem baixa taxa de encolhimento e menos estresse interno (embora, para entender melhor, consulte a página “Ciência dos Materiais”). Peças de PLA muito grandes e de alta densidade devem usar uma mesa aquecida e um brim, mas é muito incomum ocorrer warping com PLA em uma mesa nivelada.

ABS é um caso totalmente diferente, sendo um termoplástico amorfo com muito estresse interno durante a extrusão. Como o ABS também requer uma temperatura mais alta na mesa devido à sua maior temperatura de transição vítrea, o diferencial entre a mesa e o ar ambiente também aumenta.

Embora o ABS seja ótimo pelo seu preço e funcionalidade, esse fator pode tornar impossível obter certas peças na sua máquina sem warping. Por isso é importante entender os fatores e características que você procura na sua peça e se pode usar um material alternativo.

Se você precisa de funcionalidade mecânica e baixo custo, mas não se importa com acabamento por vapor de acetona ou uma alta temperatura de transição vítrea, costumávamos sugerir experimentar PETG. Agora, com a nova linha de PLA da Polymaker, sugerimos verificar nosso Polymax PLA ou o PLA Pro deles. Ambas as opções têm propriedades mecânicas muito fortes e podem substituir a necessidade de usar ABS, desde que a resistência ao calor não seja um fator.

Certos nylons que não têm uma alta temperatura de transição vítrea ainda terão alta probabilidade de warping. Isso porque eles são semicristalinos, com estruturas que ocupam menos espaço quando alinhadas (à temperatura ambiente) do que quando estão caóticas (extrudadas). O nylon está essencialmente cristalizando na sua mesa de impressão e causando warping. Dito isso, implementamos nossa tecnologia Warp Free nos nylons que oferecemos, o que significa que você não deve experimentar esse problema. Você pode saber mais na "Ciência dos Materiais".

Para policarbonato e misturas de policarbonato, preferimos usar o produto PC da Magigoo para a adesão adequada à mesa.

Imprima mais devagar e aumente a temperatura de impressão

Isso pode não funcionar para todos os materiais, mas para ABS e ASA você pode ajudar a reduzir os problemas de warping extrudando mais devagar e em uma temperatura mais alta. Como abordamos em nossa página “Ciência dos Materiais” , imprimir mais devagar dá ao material mais tempo para liberar seu estresse. Isso significa que uma velocidade de extrusão menor reduzirá seus problemas de warping.

O mesmo vale para a temperatura de extrusão. Aumentar a temperatura de extrusão significa mais movimento dentro do material. Mais movimento + mais tempo para liberar estresse = menos warping. Imprimir ABS o mais lentamente possível na sua máquina, junto com temperaturas de impressão de até cerca de 250–260°C, pode ajudar a reduzir esses estresses internos e, portanto, reduzir o warping.

Imprimir em um ambiente fechado

Quando você está imprimindo uma peça em uma mesa aquecida, você está automaticamente trabalhando em um ambiente com temperaturas ambiente desiguais. Quando a sala está em torno de 30°C e sua mesa aquecida está a 110°C, há uma mudança rápida de temperatura para as peças próximas à mesa. Embora os estresses internos possam ser a maior razão para o seu warping, essa diferença extrema de temperatura também causará problemas de warping.

Imprimir em uma máquina fechada permite que o ar ambiente permaneça um pouco mais quente, devido à retenção do calor liberado pela mesa. Isso significa que o ar ambiente fica mais próximo da temperatura de transição vítrea do ABS, permitindo mais movimento no material e dando mais tempo para liberar o estresse. Sugerimos um ar ambiente de pelo menos 50°C ao imprimir em ABS ou ASA.

Você pode adquirir uma impressora que seja fechada, ou parcialmente fechada, o que funciona muito bem se você puder pagá-la. Você também pode construir um invólucro DIY com acrílico cortado a laser e algumas peças impressas. Ou pode encontrar outra construção para a qual alguém publicou instruções online.

Ao imprimir uma peça com alta probabilidade de warping em uma máquina fechada, você vai querer deixar a mesa na sua temperatura de impressão por cerca de 5–10 minutos para permitir que o ar ambiente aqueça. Uma boa temperatura ambiente para ABS seria 50°C, e ideal até 65°C. Evidentemente, você não vai querer imprimir PLA nesse tipo de ambiente, já que isso está próximo ou acima da sua temperatura de transição vítrea.

Muitos problemas podem surgir quando você permite que o ar ambiente chegue tão alto. Motores de passo e outros eletrônicos podem superaquecer e fazer sua impressora falhar. Por isso, será necessário ter a fonte de alimentação e a placa fora da câmara fechada, se possível, ter dissipadores de calor suficientes espalhados e manter um ventilador ativo em qualquer componente que esteja esquentando demais.

Mesmo assim você ainda pode experimentar problemas, então certifique-se de entender algumas dinâmicas térmicas e engenharia mecânica básicas antes de levar seu ar ambiente a 60°C ou mais.

Certifique-se de que a mesa de impressão não esteja perdendo calor durante a impressão

Se sua placa estiver superaquecendo ou se você tiver problemas de conectividade com sua mesa aquecida, a temperatura pode cair no meio da impressão. Se você só vigiar o início da impressão e voltar quando ela estiver terminada, pode nem notar que isso está acontecendo além de encontrar a peça deformada ao retornar.

Descolamento de camadas (delaminação)

Você pode não considerar essa falha como “warping”, mas ela tem quase todas as mesmas razões para ocorrer. É por isso que não está incluída na página “Fraca Aderência Entre Camadas”.

Deslaminação

Se você tem uma adesão à mesa incrível, como quando usa um slurry de ABS, mas está imprimindo uma peça grande em ambiente aberto – você pode experimentar delaminação em vez de warping.

Delaminação é quando duas camadas se separam uma da outra, mesmo tomando todas as precauções de adesão entre camadas. Isso ocorre por causa dos mesmos gradientes de temperatura e estresses internos explicados anteriormente, mas acontece quando as camadas inferiores estão extremamente bem presas à mesa de impressão.

A parte inferior da sua impressão pode não se curvar para cima levando toda a peça junto, mas sim a adesão entre camadas se torna o ponto de ruptura para esse encolhimento/estresses internos.

Se isso estiver acontecendo com você, será preciso verificar as configurações do seu fatiador ou mudar drasticamente o ambiente/material usado.

Nós só experimentamos delaminação em impressões de PLA muito grandes quando o ar ambiente está bastante frio, enquanto pode ser inevitável em impressões altas de ABS que não estejam em um ambiente fechado.

Suas configurações podem ser ajustadas para ajudar a prevenir essa delaminação. Quanto mais densa sua peça for internamente, maior a probabilidade de isso ocorrer, então tente imprimir sua peça com menos preenchimento e algumas paredes externas a mais. Imprima mais devagar e mais quente para também ajudar a desacelerar a liberação de estresses e aumentar o movimento. Você pode aumentar o diâmetro do bico para ajudar a aumentar a quantidade de entrelaçamentos entre camadas. O mais importante, porém, é um invólucro que mantenha a temperatura ambiente alta.

Nossa Tecnologia Warp-Free™:

Essa tecnologia é usada pela Polymaker em sua família PolyMide™ (material à base de Nylon). Já aprendemos bastante sobre problemas de warping e possíveis causas raiz anteriormente nesta página. Essa tecnologia resolve uma das causas raízes do warping: a cristalização.

De fato, o Nylon é conhecido por ser desafiador de imprimir por causa de seu comportamento de warping, pois ao imprimir a rápida formação de cristais dentro de cada camada cria muito estresse interno - resultando na deformação da peça.

A tecnologia da Polymaker não apenas reduz esse estresse, mas aumenta as propriedades mecânicas da peça. A tecnologia desacelera a taxa de cristalização do polímero, o que impede que ele forme rapidamente pequenos cristais dentro de cada camada à medida que são impressas. Em vez disso, permite que o polímero construa lentamente grandes cristais através das camadas, já que múltiplas camadas têm tempo de ser impressas antes da formação dos cristais. Esses cristais através das camadas também aumentarão significativamente a adesão entre camadas. Essa é também a razão pela qual a Polymaker recomenda o recozimento (annealing) da peça após o processo de impressão. O recozimento garante que a peça tenha alcançado seu grau máximo de cristalinidade, proporcionando as melhores propriedades térmicas e mecânicas.

Resumo das formas de reduzir o warping

• Leia a “Ciências dos Materiais” página neste site antes de ler esta página. Isso ajudará você a entender por que o warping está realmente ocorrendo.

• Certifique-se de que sua mesa esteja nivelada e que a altura Z esteja correta ao iniciar sua impressão.

• Use seu método preferido de adesão à mesa. Passamos a gostar muito da linha Magigoo ou da linha Vision Miner Nano Polymer de adesivos para mesa.

• Imprima devagar e quente para dar ao material mais tempo para liberar estresse e aumentar o movimento dentro do material.

• Imprima com um brim.

• Conheça as configurações de impressão adequadas para o material que você está usando.

• Tente usar um material com menor taxa de encolhimento e estresses internos para aplicações semelhantes (Polymax PLA, PLA Pro, PETG, CFR-ABS, PolyMide CoPA, etc.).

• Use uma impressora 3D fechada, ou construa um invólucro para sua máquina, mas entenda a possibilidade de peças superaqueçam.

• Certifique-se de que a mesa de impressão esteja mantendo sua temperatura durante toda a impressão.

• A delaminação ocorre em peças mais altas que têm boa adesão à mesa. Você precisará reduzir a densidade da peça, imprimir em um ambiente fechado ou usar um material diferente para corrigir esse problema.

• Imprima com um bico de diâmetro maior para mais entrelaçamentos entre camadas.