Aqui na Tinkercad, adoramos saber como os educadores em salas de aula de todo o mundo estão a transformar os projetos dos seus alunos em realidade com a impressão 3D. Acreditamos que a impressão 3D (e a fabricação digital em geral) oferece uma oportunidade profunda para as pessoas comuns projetarem e moldarem o seu mundo. Dito isto, também já dedicámos horas suficientes ao nosso próprio equipamento para saber que a impressão 3D é um processo relativamente lento e instável, que às vezes pode levar a resultados decepcionantes. 

Para oferecer a si e à sua turma a melhor oportunidade de obter sucesso na impressão 3D, criámos este guia para compreender e escolher o melhor material (filamento) a utilizar na sua situação. Embora seja verdade que precisa de compreender as configurações e capacidades da sua impressora 3D específica, o filamento que utiliza é um ingrediente igualmente crítico (e muitas vezes esquecido) para uma impressão bem-sucedida. 

O guia a seguir analisa de forma deliberadamente restrita os tipos de filamentos que acreditamos valer a pena usar e compreender para impressão em sala de aula. Para obter orientações sobre o vasto mundo dos filamentos adequados para profissionais e amadores, consulte as nossas recomendações de leitura no final desta publicação.

Aproveite o guia e não se esqueça de partilhar as suas impressões bem-sucedidas connosco em Twitter, Facebook, ou Instagram. 

Foto de Page Russell no Instructables.

PLA

Facilidade de utilização: Fácil

Temperatura de impressão: 180 °C – 230 °C

Temperatura da base de impressão: Não requer aquecimento, 20 °C – 60 °C (opcional)

Prós: Relativamente inodoro, deformação ou encolhimento mínimos, incrível variedade de filamentos (veja Opções divertidas abaixo), barato, não requer base de impressão aquecida, biodegradável (limitado), reciclável (limitado). 

Contras: Impressões frágeis com resistência mecânica relativamente baixa em comparação com outros materiais, derrete facilmente sob altas temperaturas (embora às vezes seja útil para efeitos de recozimento deliberados).

Imagem de PETG transparente cortesia da MatterHackers.

PETG

Facilidade de utilização: Médio

Temperatura de impressão: 220 °C – 250 °C

Temperatura da base de impressão: 50 °C – 75 °C

Prós: Incrível aderência à base de impressão (às vezes até demais), maior flexibilidade em relação ao PLA, alta resistência, deformação ou encolhimento mínimos, impressões relativamente resistentes ao calor em comparação com o PLA, excelente aderência entre camadas.

Contras: Algum odor, o filamento absorve humidade se armazenado ao ar livre (levando a um desempenho de impressão insatisfatório), requer cama de impressão aquecida, recomenda-se separador de cama de impressão (fita adesiva ou cola em bastão) para evitar aderência permanente. As placas de construção flexíveis são a nova tendência e todos deveriam tê-las, independentemente do que imprimem!

Um exemplo de problemas de deformação comuns na impressão de ABS. Foto cortesia da Ultimaker.

ABS

Facilidade de utilização: Especialista

Temperatura de impressão: 210 °C – 250 °C

Temperatura da base de impressão: 80 °C – 110 °C

Prós: Alta resistência, melhor resistência aos raios UV para aplicações ao ar livre, comumente usado em utensílios domésticos (como peças de LEGO), as impressões resultantes são relativamente resistentes ao calor em comparação com o PLA, com uma adesão fenomenal entre as camadas. 

Contras: Odor perceptível, requer ventilação durante a impressão, problemas consideráveis de deformação/encolhimento, necessidade de cama aquecida, preocupação com emissões de COV (especialmente para estudantes com doenças respiratórias), necessidade de compartimento fechado para regulação do calor e garantia de ventilação adequada.

Opções divertidas 

Dentro destas diferentes formulações (embora especialmente no PLA), é possível encontrar várias variações inovadoras que os alunos podem achar interessantes. Existem filamentos que brilham no escuro ou mudam de cor em temperaturas quentes ou frias. 

Imagem cortesia da MatterHackers.

Pode encontrar filamentos transparentes ou filamentos translúcidos coloridos. Existem muitos filamentos com tons metálicos ou brilhos cintilantes.

Há também uma tendência relativamente nova de filamentos arco-íris ou multicoloridos, em que a cor muda ao longo do carretel. À medida que cada camada é impressa, a cor muda lentamente, resultando num efeito multicolorido semelhante ao arco-íris. 

Imagens de DasMia no Instructables.

Filamento reciclado

Há um número crescente de filamentos parcialmente ou totalmente reciclados no mercado. Atualmente, como as fontes de ABS, PET e poliestireno reciclados são mais abundantes do que o PLA, há menos opções de filamentos reciclados à base de PLA. 

Imagem cortesia da Closed Loop Plastics.

Embora os resultados possam variar, os filamentos reciclados são, por natureza, um produto menos previsível, com uma gama limitada de cores. Para uso em sala de aula, onde a consistência da impressora é um atributo valioso, os filamentos reciclados podem adicionar imprevisibilidade indesejada.

Dicas úteis

Foto de Page Russell no Instructables.

Tal como a tinta da impressora do seu computador, o filamento que compra para a sua impressora 3D é uma despesa contínua. Proteja o seu investimento com estas dicas de Paige Russel sobre como armazenar filamentos para prolongar a sua vida útil. 

Quando se trata de definir a temperatura de impressão, procure sempre as configurações recomendadas pelo fabricante do filamento. Estas informações geralmente acompanham o filamento ou estão disponíveis no site do fabricante. Marcas diferentes costumam ter formulações ligeiramente diferentes, com temperaturas de fusão um pouco mais altas ou mais baixas.

Mas e quanto a...?

É verdade que há um grande número de formulações de filamentos que deixámos de fora desta lista. Nylon, TPE, ASA, polipropileno, HIPS, Flex, policarbonato e outros são opções que recomendamos a qualquer amador explorar. No entanto, para um ambiente de sala de aula, o custo, os requisitos de armazenamento, a pouca frequência de uso, os requisitos de impressão ou o odor dessas alternativas tornam-nas difíceis de recomendar na maioria dos casos. 

Foto de Page Russell no Instructables.

Dito isto, se é um educador que confia num tipo ou marca específica de filamento que tem um desempenho notável na sua sala de aula, por favor, mencione-o nas redes sociais para ajudar a informar futuras revisões deste guia. 

Também vale a pena mencionar que serviços sob demanda, como Nuvem Polar, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubse Ponoko (para corte a laser) permitem experimentar uma ampla variedade de materiais e processos, ou até mesmo usar materiais exóticos, como metal ou fibra de carbono. Algumas dessas opções estão diretamente acessíveis no menu Exportar do Tinkercad.

Com esses serviços, basta fazer o upload do seu modelo 3D, selecionar o material que deseja usar e pagar uma taxa para que ele seja impresso e enviado diretamente para a sua sala de aula. Pode sair bastante caro, mas pode valer a pena para um caso especial ou projeto de fim de ano da turma.

Também o incentivamos a entrar em contacto com o seu makerspace local ou biblioteca pública para ver se há oportunidades de trabalhar com voluntários para imprimir projetos de sala de aula usando as instalações e equipamentos deles. Pode ser uma grande vantagem ter uma equipa de especialistas locais para orientar o processo, oferecer os seus conhecimentos e também economizar bastante tempo ao imprimir em várias máquinas. 

Foto de Printeraction no Instructables.

Leitura adicional

Ao conduzir a nossa própria pesquisa para criar este guia, encontramos vários recursos excelentes que exploram o tema das opções de filamentos de forma abrangente e com detalhes incríveis. Para um utilizador amador ou profissional, os guias online da All3DP, Pesquisa Prusae MatterHackers oferecem uma quantidade inesgotável de informações úteis sobre o assunto e foram todas utilizadas para elaborar o nosso próprio guia aqui. 

Para saber mais sobre os COV dos filamentos e os seus efeitos na saúde, consulte O elefante na sala de aula por Mike Titsch no 3D Printer World e as referências que ele cita.