Por que impressões 3D sofrem warping e como evitar

Warping é um problema térmico vestido com a roupa de um problema de adesão. Um canto levanta da mesa, a peça enrola, e você culpa a cola quando o verdadeiro culpado é o resfriamento desigual. Conserte o calor e a maior parte do enrolamento vai embora.

O que o warping realmente é

O plástico encolhe ao cair da temperatura de fusão para a temperatura ambiente, e esse encolhimento não é suave. Quando as camadas de baixo esfriam e puxam para dentro enquanto ainda estão ancoradas na mesa, os cantos ganham o cabo de guerra. A adesão quebra nas bordas e a peça enrola para cima como uma tortilha velha. Quanto maior e mais plana a base, maior a força total de contração que você enfrenta.

Então você ataca pelos dois lados: mantenha a peça quente o bastante para ela não querer contrair, e segure-a com força suficiente para ela não conseguir.

Quais materiais empenam, e por quê

• ABS e ASA: os piores. Temperaturas de transição vítrea altas (em torno de 100-105 C) e cerca de 0.7-0.8% de encolhimento ao esfriar. Grande variação de temperatura, grande contração.
• PETG: empena moderadamente. O encolhimento é menor (em torno de 0.3-0.4%) e ele agarra a maioria das mesas com agressividade, então geralmente é administrável.
• Nylon: empena feio, e ainda bebe umidade do ar, o que piora tudo.
• PLA: raramente empena. Baixo encolhimento (~0.3%), baixa transição vítrea (~60 C). Se o seu PLA está levantando, você quase certamente tem um problema de primeira camada ou adesão, não térmico.

Acerte o ambiente térmico

Mesa aquecida na temperatura correta

A mesa mantém as camadas inferiores acima do ponto em que elas querem contrair. Use o número certo para o material:

• PLA: 55-60 C
• PETG: 70-80 C
• ABS/ASA: 100-110 C

Se a sua mesa não consegue atingir e manter 100 C para ABS, só isso já vai empenar a impressão. Sensores também derivam. Se uma peça continua levantando com ajustes corretos no papel, meça a temperatura real da superfície com um termômetro infravermelho antes de mudar qualquer outra coisa.

Enclosure para bloquear correntes de ar e reter calor

Para ABS e ASA, uma enclosure é quase obrigatória em qualquer coisa maior que alguns centímetros. Ela mantém a câmara aquecida (40-50 C de ambiente já basta) para as camadas superiores não esfriarem e contraírem enquanto as de baixo ainda estão macias. Uma corrente de ar de uma janela aberta ou de uma saída de ar-condicionado delamina os cantos de uma impressão em ABS sozinha. Até uma caixa de papelão sobre uma máquina de estrutura aberta faz diferença visível.

Uma nota de segurança: ABS e ASA liberam vapores que você não quer respirar. Rode-os num ambiente ventilado, exaura a enclosure para fora ou filtre a saída. Quente e fechado é bom para a impressão, ruim para os seus pulmões.

Desative ou reduza o resfriamento da peça

Ventoinhas de resfriamento da peça trabalham contra você em materiais de alta temperatura. Para ABS e ASA, mantenha a ventoinha em 0%, ou no máximo 15-20% em pontes. O PETG gosta de um pouco de resfriamento (20-40%). O PLA quer 100% a partir da segunda camada. Aponte uma ventoinha a toda velocidade para um canto de ABS e ele vai enrolar toda vez.

Vença a primeira camada

A maior parte do “warping” em PLA e PETG é a primeira camada largando. Acerte isto antes de culpar o filamento.

1. Nivele a mesa e calibre o Z-offset. A primeira camada deve parecer levemente esmagada, não um cordão redondo apoiado na superfície.
2. Limpe a superfície de impressão. Passe álcool isopropílico no PEI; a oleosidade da pele mata a adesão rápido. No vidro, uma camada fina de cola bastão ou spray de cabelo dá ao PETG e ao ABS algo em que agarrar.
3. Desacelere a primeira camada para 15-25 mm/s e rode o bico 5-10 C mais quente que a sua temperatura habitual.
4. Alargue a linha da primeira camada (em torno de 120% de largura de extrusão) para mais área de contato.

Use auxiliares de adesão e geometria mais esperta

• Brim: 5-10 mm de brim travam um anel largo de plástico na mesa ao redor da peça e seguram os cantos. O ajuste antiwarping mais eficaz para impressões médias.
• Raft: mais pesado e desperdiçador, mas paga a conta em peças com base minúscula ou filamento que briga com você de qualquer jeito.
• Cola ou pasta: cola bastão PVA, adesivos de mesa específicos ou pasta de ABS (sobras de ABS dissolvidas em acetona) adicionam pegada. Acetona é inflamável e o vapor é desagradável, então misture e aplique com as janelas abertas.
• Arredonde os cantos: cantos vivos de 90 graus concentram tensão e levantam primeiro. Um filete ou chanfro de 3-5 mm nos cantos inferiores distribui a carga. Se você pode editar o modelo, faça.
• Adicione mouse ears: pequenos discos planos nos cantos dão contato extra com a mesa nos pontos de maior tensão. Corte-os fora depois da impressão.

Desacelere o resfriamento

Quanto mais suave a queda de temperatura, menos o plástico briga consigo mesmo.

• Deixe a peça na mesa até esfriar perto da temperatura ambiente. Arrancar uma peça morna de uma mesa quente convida o enrolamento.
• Para ABS, deixe a enclosure esfriar com a porta fechada em vez de abri-la no segundo em que a impressão termina. Uma corrente de ar repentina numa peça quente faz no resfriamento o mesmo estrago que faz no meio da impressão.
• Mantenha o nylon e outros filamentos sedentos por umidade secos. Filamento úmido chia no bico, imprime áspero e empena pior. Seque-o num secador de filamento na temperatura recomendada pelo fabricante (comumente 45-80 C, com o nylon no topo da faixa e o PLA na base). Fique abaixo da temperatura de transição vítrea do filamento para o carretel não se fundir num bloco sólido.

O resumo prático

Comece com uma temperatura de mesa adequada ao material, uma primeira camada limpa e nivelada e um brim de 5 mm. Esse trio resolve a grande maioria do warping em PETG e PLA. Para ABS ou ASA, trate enclosure, resfriamento da peça perto de zero e boa ventilação como requisitos, e deixe a peça esfriar devagar antes de tocá-la. Quando uma combinação finalmente funcionar, anote a temperatura da mesa, da câmara e o ajuste da ventoinha para aquele material, para repetir na próxima impressão em vez de redescobrir do zero.