A impressão 3D tem muitas utilizações, mas uma das questões que as pessoas se colocam é se o PLA, o ABS ou o PETG derreteriam num carro com o sol a brilhar. As temperaturas dentro de um carro podem ficar bastante quentes, pelo que o filamento precisa de ter uma resistência ao calor suficientemente elevada para aguentar.

Decidi escrever este artigo para tentar tornar a resposta um pouco mais clara para os amadores de impressoras 3D, para que possamos ter uma ideia melhor sobre se é viável ter impressões 3D num carro.

Continue a ler este artigo para obter mais informações sobre a utilização de objectos impressos em 3D no seu automóvel, bem como um filamento recomendado para utilizar no seu automóvel e um método para aumentar a resistência ao calor dos seus objectos impressos em 3D.

O PLA impresso em 3D derreterá num automóvel?

O ponto de fusão do PLA impresso em 3D varia entre 160-180°C. A resistência ao calor do PLA é bastante baixa, praticamente inferior à de qualquer outro material de impressão utilizado na impressão 3D.

Normalmente, a temperatura de transição vítrea do filamento PLA varia entre 60-65°C, que é definida como sendo a temperatura à qual um material passa de rígido para um estado mais macio mas não derretido, medido em rigidez.

Em muitos locais do mundo não se atingem essas temperaturas num automóvel, a não ser que a peça esteja sob a luz directa do sol ou que se viva numa região com um clima quente.

O PLA impresso em 3D derreterá num automóvel quando as temperaturas atingirem cerca de 60-65°C, uma vez que essa é a temperatura de transição vítrea, ou a temperatura a que amolece. Em locais com climas quentes e muito sol, é provável que o PLA derreta no automóvel durante o Verão.

O interior de um automóvel atinge uma temperatura muito mais elevada do que a temperatura exterior geral, em que mesmo uma temperatura registada de 20°C pode levar a que a temperatura interior de um automóvel atinja os 50-60°C.

O grau em que o sol afecta o filamento varia, mas se qualquer parte do modelo PLA for exposta ao sol ou indirectamente ao calor, pode começar a amolecer e a deformar-se.

Um utilizador de impressoras 3D partilhou a sua experiência, afirmando que imprimiu os pinos da dobradiça da pala de sol utilizando filamento PLA e que, aparentemente, a impressão também não foi directamente exposta ao sol.

Em apenas um dia, os pinos de PLA impressos em 3D derreteram e ficaram completamente deformados.

Referiu que isto aconteceu num clima em que a temperatura exterior não ultrapassava os 29°C.

Se tiver um automóvel preto com um interior preto, pode esperar temperaturas muito mais elevadas do que o normal devido à absorção de calor.

O ABS impresso em 3D derreterá num automóvel?

A temperatura de impressão (o ABS é amorfo, pelo que tecnicamente não tem ponto de fusão) para o filamento ABS impresso em 3D varia entre 220-230°C.

A propriedade mais importante a ter em conta na utilização de peças num automóvel é a temperatura de transição vítrea.

O filamento de ABS tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 105°C, o que é bastante elevado e até próximo do ponto de ebulição da água.

O ABS pode definitivamente suportar um elevado nível de calor, especialmente no caso de um automóvel, pelo que o ABS impresso em 3D não derreteria num automóvel.

O ABS impresso em 3D não derrete num automóvel, uma vez que tem grandes níveis de resistência ao calor, que não serão atingidos num automóvel, mesmo em condições de calor. No entanto, alguns locais extremamente quentes podem atingir essas temperaturas, pelo que seria melhor utilizar um filamento de cor mais clara.

O ABS não tem a melhor resistência aos raios UV, por isso, se for exposto directamente à luz solar durante longos períodos de tempo, poderá encontrar descoloração e uma impressão 3D mais frágil.

Na maior parte dos casos, não deve ter um efeito negativo tão grande e deve aguentar muito bem a utilização num automóvel.

Um utilizador que escolheu o ABS para um projecto imprimiu um modelo para o seu carro, e o modelo em ABS durou um ano.

Após um ano, o modelo partiu-se em duas partes. Inspeccionou as duas partes e verificou que apenas alguns milímetros foram afectados pela temperatura e partiram-se principalmente nesse local.

Para além disso, a impressão com ABS pode ser difícil, especialmente para os principiantes, porque é necessário afinar o processo. Uma caixa e uma cama aquecida forte são um bom começo para imprimir ABS.

Se conseguir imprimir eficazmente com ABS, este pode ser uma óptima escolha para o seu automóvel devido às suas propriedades de resistência aos raios UV e à temperatura de transição vítrea de 105°C.

O ASA é outro filamento semelhante ao ABS, mas tem propriedades específicas de resistência aos raios UV que o protegem dos danos causados pela luz solar directa.

Se vai utilizar o filamento no exterior ou no seu automóvel, onde o calor e os raios UV podem afectá-lo, o ASA é uma excelente escolha, com um preço semelhante ao do ABS.

O PETG impresso em 3D derreterá num automóvel?

Se precisar de um modelo que será colocado no carro, o PETG deverá durar mais tempo, mas isso não significa que não derreta no carro. Os filamentos PETG para impressoras 3D têm um ponto de fusão de cerca de 260°C.

A temperatura de transição vítrea do PETG varia entre 80-95°C, o que o torna mais eficiente para enfrentar o clima quente e as temperaturas extremas, em comparação com outros filamentos.

Isto deve-se principalmente às suas propriedades de elevada resistência e resistência ao calor, mas não tão elevadas como as do ABS & ASA.

A longo prazo, o PETG pode oferecer melhores resultados sob o sol directo, uma vez que tem a capacidade de resistir à radiação UV muito melhor do que outros filamentos como o PLA e o ABS.

O PETG pode ser utilizado para várias aplicações e também pode ser guardado no carro.

Se vive numa zona onde as temperaturas exteriores podem atingir os 40°C (104°F), pode não ser possível que os modelos PETG permaneçam no automóvel durante muito tempo sem ficarem significativamente mais macios ou mostrarem sinais de deformação.

Se é novo na impressão 3D e não quer tentar imprimir em ABS, o PETG pode ser uma óptima escolha, pois pode ficar no carro durante muito tempo e também é fácil de imprimir.

Há algumas recomendações contraditórias a este respeito, mas deve tentar utilizar um filamento que tenha uma temperatura de transição vítrea bastante elevada, idealmente perto do ponto 90- 95°C.

Uma pessoa no Louisiana, um local muito quente, fez um teste de temperatura no interior de um carro e descobriu que o painel de instrumentos do seu BMW atingia um pico por volta dessa marca.

Qual é o melhor filamento para utilizar num automóvel?

O melhor filamento para utilizar num automóvel, com excelentes propriedades de resistência ao calor e aos raios UV, é o filamento de policarbonato (PC), que resiste a temperaturas muito elevadas, tendo uma temperatura de transição vítrea de 115°C. Os automóveis podem atingir temperaturas de cerca de 95°C num clima quente.

Se estiver à procura de uma boa bobina, recomendo o Filamento Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG da Amazon. Para além da sua incrível resistência ao calor, também tem uma boa difusão da luz e é rígido e forte.

Pode esperar um diâmetro de filamento consistente, com uma precisão de diâmetro de +/- 0,05 mm, estando 97% dentro de +/- 0,02 mm, mas as existências podem por vezes ser baixas.

Independentemente da estação do ano em que se encontra ou de o sol estar a brilhar, pode ter a certeza de que o filamento de PC resistirá muito bem ao calor.

Tem aplicações fantásticas no exterior, bem como muita utilização em indústrias que requerem um elevado nível de resistência ao calor.

Vai ter de pagar um pouco mais do que o normal para obter as qualidades fantásticas, mas vale muito a pena quando tem projectos específicos como este. É também muito durável e conhecido como um dos filamentos impressos em 3D mais fortes que existem.

Os preços do policarbonato baixaram muito nos últimos tempos, pelo que pode obter um rolo completo de 1 kg por cerca de 30 dólares.

Como fazer com que o filamento da impressora 3D resista ao calor

O recozimento é o processo de aquecimento do seu objecto impresso em 3D a uma temperatura elevada e bastante consistente para alterar a disposição das moléculas e aumentar a sua resistência, normalmente efectuado num forno.

O recozimento das impressões 3D resulta no encolhimento do material e torna-o mais resistente à deformação.

Para tornar o filamento PLA mais resistente ao calor, é necessário aquecer o filamento acima da sua temperatura de transição vítrea (cerca de 60°C) e menos do que o seu ponto de fusão (170°C) e depois deixar arrefecer durante algum tempo.

Os passos simples para realizar este trabalho são os seguintes:

• Aqueça o seu forno a 70°C e deixe-o fechado durante cerca de uma hora sem colocar o filamento, o que fará com que a temperatura seja uniforme no interior do forno.
• Verifique a temperatura do forno utilizando um termómetro preciso e, se a temperatura estiver perfeita, desligue o forno e coloque o filamento no mesmo.
• Deixe as impressões no seu forno até arrefecerem completamente. O arrefecimento gradual do filamento também ajudará a reduzir a deformação ou a flexão do modelo.
• Quando a temperatura baixar completamente, retire o modelo do forno.

A Josef Prusa tem um óptimo vídeo que mostra e explica como o recozimento funciona com impressões 3D que pode ver abaixo.

O PLA proporciona resultados surpreendentes quando é recozido, em comparação com outros filamentos como o ABS e o PETG.

O modelo impresso pode ter encolhido nalgumas direcções após este processo, por isso, se for recozer o modelo impresso para o tornar mais resistente ao calor, conceba as dimensões da impressão em conformidade.

Os utilizadores de impressoras 3D perguntam frequentemente se isto também funciona com os filamentos ABS e PETG. Os especialistas afirmam que não deve ser possível porque estes dois filamentos têm estruturas moleculares altamente complexas, mas os testes mostram melhorias.