Melhore suas impressões com pesquisa de impressora 3D de código aberto (versão resumida)

À medida que a impressão 3D se torna mais acessível para o consumidor médio, mais variedade em impressoras 3D e consumíveis para impressoras 3D é introduzida no mercado. Olhando apenas no website da MatterHackers, os usuários podem encontrar mais de 100 impressoras diferentes e 25 marcas diferentes de mais de 70 tipos de filamentos que satisfazem todos os tipos de projetos que os criadores possam imaginar. Com todas essas diferentes impressoras e filamentos disponíveis, como um usuário encontra os melhores resultados específicos para suas necessidades de impressão?

Entre na equipe Valpo do Accelerated 3D Printing Lab da Valparaiso College. Esta equipe desenvolveu um experimento que demonstra os efeitos das configurações do fatiador na resistência mecânica de peças impressas em 3D, especificamente por meio da Fabricação de Filamentos Fundidos (FFF). Contribuindo com inúmeras horas de impressão 3D, Samuel Hart e Trevor Grey da equipe Valpo, com a supervisão do Dr. Daniel Blood, desenvolveram um método que oferece resultados consistentes de impressão 3D ao levar em consideração itens como tipo de filamento, combinação extrusora-hotend-bico, e configurações de segmentação. Este método de determinação estabelecido contém princípios básicos que o consumidor médio deve incorporar ao pesquisar quais parâmetros são necessários para atingir o tipo de resistência mecânica que o indivíduo deseja para sua peça impressa em 3D específica. Procurando uma maneira de restringir sua seleção de filamentos para um projeto específico? A Equipe Valpo tem uma solução.

Que tipo de filamento foi usado?

Vendo as informações valiosas que a equipe Valpo contribuiria para a comunidade de impressão 3D, a MatterHackers doou os seguintes tipos de filamentos para seu experimento:

Abaixo estão gráficos que mostram os dados que a equipe Valpo reuniu nos últimos anos, detalhando o extenso processo de testes de configurações de fatia na linha de filamentos da MatterHackers. Com o método e os dados compartilhados abaixo, a equipe Valpo espera que os usuários da comunidade de fabricação de filamentos fundidos possam aplicar princípios semelhantes na comparação e determinação de quais tipos de filamentos fornecerão a resistência mecânica necessária para as necessidades específicas do usuário. Para ler os extensos detalhes de suas descobertas, você pode encontrar o relatório completo em nosso artigo aqui.

Projetando uma amostra específica para seu experimento, a equipe Valpo imprimiu repetidamente essa amostra em lotes de dez usando a “melhor” temperatura de extrusão. A “melhor” temperatura de extrusão nesta experiência é determinada como a temperatura mínima onde a resistência à tracção permanece relativamente constante, independentemente de um aumento na temperatura de extrusão. Todos os parâmetros de linha de base foram extraídos de Guia de comparação de filamentos de impressora 3D da MatterHacker. Essas amostras foram então testadas quanto à resistência mecânica usando uma máquina de teste de tração. Para mais detalhes sobre os parâmetros críticos definidos para este experimento, consulte as Seções 2.1 – 2.4 do relatório completo da Equipe Valpo.

A equipe Valpo determinou experimentalmente como as temperaturas hotend afetam as propriedades de tração para os seguintes tipos de filamentos: PLA, ABS, PETG, Nylon e Nylon com infusão de microfibra de carbono. Listados na figura acima estão dois dos seis conjuntos de dados coletados pela equipe Valpo. Confira como os outros filamentos do MatterHackers se saíram neste experimento, verificando as Seções 4.1.1 – 4.1.6 do relatório completo.

Graças aos testes experimentais controlados que a equipe Valpo realizou, eles conseguiram concluir os dados das diversas resistências mecânicas listadas acima. Para obter mais explicações sobre a comparação, consulte a Seção 4.3 do relatório completo!

Com base em testes preliminares, a altura da camada parece não desempenhar um papel tão significativo na resistência à tração como os fabricantes podem imaginar. No entanto, isso afeta positivamente a aparência cosmética de uma peça impressa (à custa de um maior tempo geral de impressão, é claro). Para obter mais detalhes sobre a exploração do Infill pela equipe Valpo, consulte a Seção 4.2.2 do relatório completo.

Com sua amostra especificamente projetada, a equipe Valpo encontrou um aumento mais notável na resistência à tração devido ao preenchimento definido entre 80 e 100%. Para obter mais explicações sobre quais outros fatores podem afetar a resistência à tração do preenchimento, consulte a Seção 4.2.4 do relatório completo.

Conforme mostrado acima, o native onde você adiciona o plástico desempenha um papel importante no aumento da resistência à tração. Veja quais outras notas importantes a Equipe Valpo tem sobre contornos e camadas superior/inferior na Seção 4.2.3 do seu relatório completo.

Velocidades de impressão mais rápidas são algo que muitos usuários desejam, mas isso tem um custo de resistência mecânica? Com base nos parâmetros do experimento da equipe Valpo, um impacto significativo na resistência mecânica de suas amostras não foi observado até a mudança das velocidades de 3.600 mm/min para 4.800 mm/min. Para ver quais outros fatores podem afetar a resistência de impressão de um usuário usando a velocidade de impressão, consulte a Seção 4.2.5 do relatório completo.

Muito obrigado à equipe Valpo do Laboratório de impressão 3D acelerado da Universidade de Valparaíso por pesquisar e compartilhar seus resultados conosco! Quer apoiar e acompanhar seus esforços? Confira os hyperlinks abaixo.

Laboratório de impressão 3D acelerado Fb

Laboratório de impressão 3D acelerado Twitter

Website da Faculdade de Engenharia da Universidade de Valparaíso