Painel imitando madeira produzido na Objet

Aplicações de acabamento

Cole, vede e embeleze peças impressas em 3D

Para protótipos praticamente impossíveis de diferenciar de produtos moldados por injeção, aplicações de ferramentas avançadas e dispositivos personalizáveis com aparência e sensação agradáveis, basta aplicar um simples pós-processamento a suas peças impressas em 3D.

Técnicas de acabamento PPSF

Visão geral

O PPSF (polifenilsulfona) é um material FDM resistente a altas temperaturas, forças e produtos químicos. Mesmo sendo ideal para aplicações exigentes, a durabilidade e a resistência química fazem com que seja difícil e demorado realizar o acabamento de peças de PPSF com lixas ou solventes.

Quando são necessárias superfícies lisas, as duas opções mais frequentemente usadas têm sido o lixamento ou a usinagem. Resistente à abrasão, o PPSF torna o lixamento manual uma tarefa trabalhosa que pode consumir horas. Enquanto uma passagem de acabamento em uma usina CNC pode ter pouco trabalho de alisamento de superfície, ela negligencia várias das vantagens do processo FDM. Para preparação para usinagem, é necessário tempo para a programação de CAM e configurações de equipamentos. A usinagem também requer que um operador supervisione o processo.

Se o PPSF for usado para a criação de ferramentas ou moldes, há uma alternativa nova e mais rápida para o alisamento de superfícies, a termoformagem. Uma fina lâmina de plástico é aplicada na superfície da peça de PPSF. Ao se adequar ao formato da peça, a lâmina de plástico não transfere as linhas de camadas para a superfície externa. Para preservar as vantagens mecânicas, térmicas e químicas do PPSF, o processo de termoformagem usa lâminas de plástico feitas com resina PEEK. Em relação ao lixamento manual, a termoformagem PEEK pode reduzir o tempo de entrega em 75 por cento e o custo em 90 por cento.

Processo

Alisar uma peça de PPSF com uma camada externa de PEEK é um processo relativamente simples que requer poucas modificações à operação de termoformagem padrão. As diferenças principais são que o PEEK é o material termoformado e a peça FDM serve de molde de termoformagem.

A seguir estão os pontos principais do processo. Para obter uma descrição detalhada e abrangente da termoformagem com FDM, consulte o guia “Termoformagem para Aplicações de Protótipo e de Baixo Volume” da Stratasys.

  1. Construção da peça:
    Selecione a espessura desejada da lâmina PEEK que será termoformada. O intervalo de espessura recomendado é de 0,003 a 0,005 pol. (0,08 a 0,13 mm), mas lâminas de até 0,010 pol. (0,25 mm) de espessura podem ser usadas. Observe que quanto mais espessa forem as lâminas PEEK, mais pressão de vácuo será necessária durante a termoformagem e pode haver resistência à deposição em pequenos detalhes. Para compensar a espessura da lâmina termoformada, ajuste o modelo CAD da peça de PPSF com uma compensação em todas as superfícies externas. Opcionalmente, o modelo CAD pode ser modificado para incluir um anel de 0,050 pol. (1,27 mm) de profundidade ao redor do perímetro do molde. Esse anel ajudará na união do filme PEEK à peça. Para simplificar e agilizar o processo de termoformagem, modifique os parâmetros de construção de FDM para tornar a peça de PPSF mais porosa. Isso permite que o vácuo no equipamento de termoformagem seja extraído através da peça sem que seja necessário fazer manualmente orifícios de ventilação ao redor de sua periferia. Faça isso no Insight ajustando os intervalos de ar do raster das suas superfícies mais externas para 0,001 pol. (0,03 mm). Além disso, altere os intervalos de ar do raster do corpo do modelo para 0,010 pol. (0,25 mm) para promover o fluxo de ar através da peça. Em seguida, faça a construção da peça PPSF em um sistema Fortus. Após a construção estar concluída, remova os suportes em preparação para a termoformagem.
  2. Termoformagem:
    Monte a peça de PPSF em uma placa de base cortada de tamanho a caber na placa do equipamento de termoformagem. A placa de base pode ser feita de qualquer material rígido que suporte o calor do processo de termoformagem. Carregue a peça de PPSF no equipamento formador de vácuo e insira uma lâmina de material PEEK. Para garantir que haja uma forte união material entre a peça de PPSF e o filme PEEK, materiais com verso adesivado são sugeridos. Testes mostraram que o Victrex P500S, um filme APTIV PEEK com verso de silicone adesivo funciona bem para essa aplicação. Aqueça a lâmina a 284-320 °F (140-160 °C) e deposite-a na peça de PPSF tão logo ela atinja seu ponto de formagem. Normalmente esse ciclo deve estar concluído em menos de 20 segundos. Tempos estendidos de ciclo farão com que o filme PEEK se cristalize, o que fará com que ele se torne rígido e opaco. Para evitar a cristalização, observe a lâmina PEEK. Conforme o calor é aplicado, ela relaxará e, sem seguida, ficará retesada. Quando a lâmina PEEK ficar esticada, aplique rapidamente o vácuo e mantenha-o até que o filme PEEK se resfrie. Após a operação de formagem a vácuo, recorte a lâmina PEEK para o tamanho da peça de PPSF. A peça de PPSF/PEEK agora está pronta para ser posta em serviço.

Comparação de tempo e custo do lixamento manual e da termoformagem PEEK de um modelo de molde FDM de um bico de injeção de pneu traseiro.


Processo

Tempo de entrega

Custo da mão de obra

Custo de material

Lixamento

4 horas

USD $160

USD $5

Filme PEEK

1 hora

USD $10

USD $6

ECONOMIA

3 horas (75%)

USD $149 (90%)

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