Como um dos plásticos mais resistentes mas baratos alguma vez desenvolvidos, o ABS é também um dos plásticos mais utilizados na impressão 3D. Apesar deste facto, o ABS é também notório como um dos mais difíceis de lidar. É frequentemente recomendado que os principiantes se cinjam ao PLA e PETG mais fáceis de utilizar, mas trabalhar com ABS é um ritual de passagem que todos precisam de passar.
Para ajudar a facilitar a tarefa de ultrapassar este fardo, compilámos esta lista de melhores práticas para a impressão em 3D com ABS. Não há nada de novo ou excepcionalmente novo aqui – esta é apenas uma lista convenientemente compilada para a sua referência.
Que problemas antecipar com a impressão com ABS
A melhor maneira de abordar uma situação é conhecer os problemas que pode estar potencialmente a enfrentar. Vamos adoptar esta estratégia ao lidar com o ABS, destacando os problemas mais graves que provavelmente encontrará e apresentando soluções preventivas.
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Relativo a outros filamentos de impressão 3D, o ABS é um material que é muitas vezes descrito como sendo um material que imprime a altas temperaturas. Embora isto dê ao ABS uma resistência ao calor característica, também o torna particularmente propenso ao empenamento durante o processo de impressão em 3D.
Aquecimento é uma consequência natural do material plástico encolher enquanto arrefece. Isto é especialmente acentuado com o ABS devido à rápida queda de temperatura que o material sofre uma vez extrudido e ao facto de o ABS se tornar semi-sólido antes de deixar de se contrair. Se precisar da sua impressão acabada para ter dimensões precisas, terá de planear os efeitos da deformação durante a fase de concepção.
Poor adesão da cama
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A manifestação mais comum de deformação em ABS é a camada base da impressão que se levanta da cama de impressão, tipicamente nos cantos. Isto não é directamente uma falha do material em si. De facto, o ABS tem uma elevada energia superficial que se liga bem com adesivos, tintas, e outros plásticos.
Para identificar porque é que o ABS apresenta uma má aderência na cama, temos de voltar ao fenómeno da deformação. Quando um material empena, ele contrai-se em todas as direcções. Idealmente, as forças adesivas entre o leito da impressão e a camada base contrabalançarão a tensão térmica que este efeito de contracção cria.
No entanto, esta tensão térmica tende a acumular-se em torno de cantos afiados na camada base da impressão. Esta é a razão pela qual as impressões de ABS falhadas são tipicamente caracterizadas por cantos que “descolam” ou “enrolam” do leito de impressão. Infelizmente, isto já não pode ser remediado e a impressão terá de ser refeita desde o início.
Fumos
Como qualquer pessoa que já tenha trabalhado com ABS lhe dirá prontamente, liberta um odor desagradável quando é aquecida. Isto não é apenas uma questão de o cheiro ser irritante – estes fumos podem ter compostos tóxicos que podem ter efeitos a longo prazo. Isto não é único com ABS, pois a impressão em 3D com plásticos causa inerentemente riscos respiratórios, mas a importância de uma boa ventilação é muito mais pronunciada quando se trabalha com ABS.
As melhores configurações e parâmetros de impressão para ABS
Notem que a implementação destas medidas não oferece nenhuma garantia de que a sua impressão em ABS irá prosseguir sem problemas. Há ainda uma enorme variabilidade no desempenho das impressoras 3D e dos filamentos de impressão 3D que atingem a combinação perfeita de parâmetros de impressão que normalmente ainda envolvem uma boa quantidade de tentativas e erros.
O que estamos a apresentar aqui são boas práticas geralmente aceites quando se trabalha com ABS. Mesmo que não produzam resultados perfeitos, devem proporcionar um bom ponto de partida para ajustar e afinar as configurações da impressora.
Preparação do leito de impressão
P>Posto que a adesão ao leito de impressão é um problema com o ABS, é importante que o próprio leito de impressão seja o mais limpo possível. Para imprimir com ABS, recomendamos a utilização de uma cama de impressão em vidro, porque aquece mais uniformemente e é mais fácil de limpar. Recomendamos a compra de vidro borosilicato de quartzo cortado exactamente nas dimensões da plataforma de construção da sua impressora.
Para limpar uma cama de impressão de vidro, basta lavá-la com água e sabão. É melhor secá-lo ao ar para evitar qualquer recolha de pó. Tenha cuidado ao manusear a cama de vidro e certifique-se de que não recebe óleo dos seus dedos – use luvas de látex, se necessário.
Antes de iniciar qualquer projecto de impressão 3D, demore alguns minutos a percorrer o protocolo de nivelamento da cama da sua impressora. Algumas impressoras podem fazer isto automaticamente, mas também é pouco difícil fazê-lo você mesmo. Basta colocar uma folha fina de cartão ou um cartão índice entre o bico e a cama de impressão e ajustar os parafusos de nivelamento da cama até que o cartão possa ser segurado confortavelmente em diferentes pontos da cama de impressão.
Aplicações de cola de cama
Após ter a cama de impressão de vidro limpa e nivelada, está na altura de aplicar algum adesivo. Isto irá ajudar muito na adesão da cama e contrariar os efeitos do empenamento.
De longe, o melhor adesivo para usar com ABS é um adesivo que também é feito com ABS. Este chama-se sumo de ABS ou cola de ABS. Seja como for, é uma solução feita pela dissolução de pequenos pedaços de ABS em acetona. Provavelmente pode comprar sumo de ABS pré-fabricado, mas é muito mais fácil fazê-lo você mesmo.
Se não tiver acetona ou não se puder dar ao trabalho de mexer com solventes, a próxima melhor opção é usar fita adesiva Kapton. Esta é uma fita muito semelhante à fita dos pintores, na medida em que não deixa qualquer resíduo quando é removida, mas a fita Kapton é um pouco mais estável em termos de calor. Aplique uma única camada de fita Kapton sobre a cama de vidro, certificando-se de que não há secções sobrepostas que farão com que a cama de impressão não seja perfeitamente plana.
Verificamos que os paus de cola obtêm resultados mistos apenas porque diferentes marcas de paus de cola têm diferentes graus de estabilidade térmica. Se tiver um deitado, então não lhe fará mal tentar, uma vez que é muito fácil de aplicar.
Câmara de impressão fechada
Uma câmara de impressão fechada não é uma característica padrão em muitas impressoras 3D de secretária, mas pode fazer uma enorme diferença ao imprimir com ABS. Um recinto não tem de ser chique – pode-se fazer um com tubos de PVC, ripas de madeira e folhas de plástico.
O principal objectivo de um recinto é manter uma temperatura elevada em torno da câmara de impressão. Ao eliminar o efeito de arrefecimento da exposição ao ambiente, é possível abrandar a velocidade a que o ABS quente arrefece e, espera-se, temperar os efeitos da deformação.
O facto de um recinto também ajudar a abrandar a propagação dos fumos desagradáveis que o ABS emite é um bom bónus. Em algumas impressoras 3D com invólucros integrados, estes fumos são filtrados antes de serem ventilados para a atmosfera.
Dificilmente precisa de ser dito, mas vamos dizê-lo de qualquer forma – não se deve ter o ventilador de arrefecimento activado quando se imprime com ABS.
Temperatura da cama
Uma cama de impressão aquecida é necessária quando se imprime com ABS. Uma vez que a temperatura de transição vítrea do ABS é de cerca de 105 C, recomenda-se que o leito de impressão seja um pouco mais elevado – cerca de 110 C -.
O objectivo do leito de impressão aquecido é reduzir os efeitos da deformação, parando o processo de arrefecimento da camada base e emitindo calor adicional para o resto da câmara de impressão. Manter o material ABS acima da sua temperatura de transição vítrea também o impede de solidificar completamente, mantendo a sua maleabilidade a deformar ligeiramente para absorver o stress térmico.
Temperatura do extrusor
A maioria das referências indicam um intervalo de 210 a 250 °C para a temperatura de impressão para ABS. Esta é uma gama muito ampla que considera ligeiras variações na composição das diferentes marcas de filamentos de ABS. Em caso de dúvida, seria melhor seguir os valores recomendados pelo fabricante do seu filamento.
Se tiver dificuldades em conseguir que as suas impressões de ABS tenham uma boa aparência, então sugerimos que tente imprimir à temperatura mais baixa possível. Isto deverá reduzir os efeitos do empenamento. No entanto, é necessário estar atento a sinais de subextrusão, tais como pequenos orifícios ou fendas em cada camada. Se for este o caso, aumentar a temperatura da extrusora em incrementos de 5 °C até estas imperfeições deixarem de ser aparentes.
Altura da primeira camada e velocidade de impressão
Desde que estamos a antecipar problemas de deformação com ABS, vale a pena prestar atenção extra à camada base. Uma estratégia comum é aumentar a espessura da camada de base e reduzir a sua velocidade de impressão.
Aumentar a espessura da camada de base permite-lhe aderir mais firmemente ao leito de impressão. A prática comum é fixá-la em 1,5 vezes a espessura das outras camadas. Isto cria um efeito de “esmagamento” na camada de base, aumentando significativamente a sua área de contacto com o leito de impressão.
Reduzir a velocidade de impressão (cerca de 70% da velocidade de impressão normal) apenas dá ao material ABS tempo para arrefecer e desenvolver rigidez antes do início do aumento da tensão térmica.
OPCIONAL: Jangada ou aba
Se ainda tiver problemas de empenamento apesar de usar um adesivo ABS, uma cama de impressão aquecida, e uma câmara de impressão, então pode adicionar uma jangada ou uma aba ao seu modelo usando o seu software de corte. Ambas as estratégias servem para aumentar a área de contacto entre a camada base da sua impressão e o leito de impressão para melhorar a aderência do leito. A desvantagem é que acabará inevitavelmente por utilizar mais filamento para imprimir uma jangada ou aba, e este material extra terá de ser eliminado mais tarde.
OPTIONAL: Remove cantos afiados
Esta é uma medida bastante extrema para lidar com a deformação, principalmente porque pode afectar a estética do seu produto acabado. Como já mencionámos, o stress térmico tende a acumular-se em torno de cantos afiados só porque não têm mais para onde ir. Isto resulta no ‘enrolamento’ característico destes cantos como o resultado final da deformação.
Uma forma drástica de evitar este problema é evitar completamente os cantos afiados. Se tiver o luxo de rever o seu modelo, pode transformar esses cantos pontiagudos em cantos curvos. A vantagem desta abordagem é que permite uma distribuição mais uniforme do stress térmico e deve ajudar a evitar quaisquer ocorrências de curvatura. Note que o stress térmico ainda lá estará, pelo que as estratégias habituais de aderência à cama ainda serão necessárias.
Pensamentos finais
ABS pode parecer um material intimidante para principiantes da impressão 3D, mas é um material com o qual quase inevitavelmente terá de trabalhar. Pode ser um pouco mais difícil de trabalhar do que PLA ou PETG, mas não é assim tão difícil depois de aprender os truques.
As dicas que fornecemos aqui devem proporcionar um bom ponto de partida para o desenvolvimento de estratégias especificamente para o seu filamento e impressora 3D. Tenha em conta que cada combinação é única – o que funciona para um pode não funcionar para outro. Desde que saiba quais os problemas a prever e a ciência por detrás da impressão 3D, não deve demorar muito tempo a encontrar uma estratégia fiável de impressão 3D.