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.

Pintando modelos e peças impressos em 3D

Visão geral

Para obter peças termoplásticas resistentes, de categoria de produção, construa usando a tecnologia Fused Deposition Modeling (FDM). As peças FDM podem ser lixadas e pintadas para a criação de protótipos funcionais atraentes e peças de uso final.

Lisos e bonitos tão logo saem da câmara de construção, os modelos impressos em 3D com a tecnologia PolyJet aceitam a pintura sem que nenhum polimento seja necessário, para dar ao seu protótipo a aparência e a sensação exatas do produto acabado.

Pintura de peças FDM

As peças de Fused Deposition Modeling (FDM) são frequentemente consideradas ideais para aplicações de prototipagem, pesquisa e produção não visível, mas é crença geral que as peças FDM não podem ser acabadas no nível exigido para modelos que serão fotografados ou exibidos, ou que serão peças visíveis de produção. A tecnologia FDM é um processo de manufatura aditiva que constrói peças plásticas camada por camada, usando dados de arquivos CAD. As peças FDM podem ser acabada e pintadas para atingirem os requisitos cosméticos para, virtualmente, qualquer aplicação. Isso significa que agora é possível se beneficiar da economia, da liberdade de design e das vantagens no tempo de entrega proporcionados pela FDM em uma ampla gama de novas aplicações.

Descrição das aplicações

O acabamento de peças FDM requer paciência, experiência e conhecimento. Construa a peça com o melhor acabamento de superfície possível para minimizar as etapas de acabamento. É importante observar que as cavidades internas têm acabamento mais difícil, e isso deve ser levando em conta no projeto da peça. Entretanto, as superfícies internas frequentemente não precisam de acabamento ou pintura, pois não ficam visíveis. Use uma resolução alta ao converter o modelo CAD para um arquivo STL. Os arquivos STL com resolução ruim apresentarão facetas que exigirão bastante acabamento para serem removidas.

Construa o modelo usando o tio de preenchimento sólido ou esparso. Oriente as peças verticalmente para minimizar as etapas visíveis, pois elas vão exigir lixamento e preenchimento adicional para remoção. Selecione o material com o acabamento em mente. Os materiais ABS–M30 e ABS legados são, geralmente, os de acabamento mais fácil. Outros materiais também podem ser pintados, mas exigem um pouco mais de esforço de acabamento.

Considere usar um tamanho de ponta de resolução mais fina caso a peça tenha muitos detalhes ou superfícies complexas e curvas. Fatias mais finas proporcionam maiores detalhes e menos porosidade, de modo que o acabamento das peças resultantes torna-se mais fácil. Processe as peças usando a versão mais recente do software de preparação de arquivos de construção Stratasys Insight e defina o estilo “superfícies visíveis” para “aprimorado”.

Remova os suportes manualmente ou por meio do sistema de remoção de suporte solúvel WaterWorks. Se o WaterWorks for usado, enxágue a peça para remover a solução do WaterWorks. Seque a peça com um ventilador.

Efetue um alisamento químico inicial da superfície externa usando a Finishing Touch Smoothing Station ou um solvente pincelado (opcional).

Borrife uma leve camada de primer (opcional) para visualizar as áreas que necessitam de preenchimento. Deixe que seque e, em seguida, aplique o preenchimento de corpo nas áreas necessárias e aguarde a secagem do preenchimento. Lixe o preenchimento e limpe a peça com cera e removedor de graxa. Aplique a primeira camada de primer,

Verifique se há alguma imperfeição no modelo e conserte-a com o preenchimento de corpo e lixa.

Faça um lixamento molhado no modelo e limpe-o com cera e removedor de graxa. Aplique uma segunda camada de primer, caso necessário, e repita o processo até que o acabamento da superfície do modelo atinja os requisitos da aplicação. Em seguida, aplique uma ou duas demãos de tinta e verniz transparente, fosco ou brilhoso, para proteger a tinta.

História de cliente

A Product Development Solutions (PDS) é um bureau completo de serviços de protótipos e produção especializado em peças de usinagem CNC e uretano moldado para uma ampla gama de setores, incluindo o médico, aeroespacial e de consumo. A PDS não é um fabricante de protótipos rápidos, mas sim um provedor de serviços de acabamento e pintura para protótipos rápidos produzidos por seus clientes. A MR Instruments, uma empresa que desenvolve bobinas de RF para equipamentos de ressonância magnética, oferece um exemplo dos serviços da PDS para pintura de peças FDM.

As abordagens tradicionais para a construção de bobinas para equipamentos de ressonância magnética (MRI) incluem usinagem CNC e moldagem de borracha de silicone com vulcanização em temperatura ambiente (RTV). Essas abordagens podem ser caras e envolver longos tempos de entrega. Diversas empresas que produzem equipamentos de ressonância magnética começaram a usar peças FDM para a produção de bobinas.

“Até agora, o uso de peças FDM esteve limitado principalmente a equipamentos de pesquisa, pois vários fabricantes de instrumentos de ressonância magnética creem que as peças FDM não podem ser acabadas ao nível exigido por equipamentos que serão usados em aplicações clínicas”, afirmou Dave Reasor, gerente de vendas da PDS. “Nós empregamos nossa experiência no acabamento de peças moldadas e usinadas para desenvolver métodos para o acabamento de peças FDM atingir os requisitos cosméticos dos equipamentos de ressonância magnética usados em hospitais e clínicas.”

Reasor cita um projeto recente da MR Instruments. A empresa gastou anteriormente cerca de US$ 850 para produzir uma peça de bobina complexa com alto valor cosmético para marketing ou produção. O temo de entrega foi de cerca de sete dias. Agora a empresa comprará uma peça FDM de um bureau de serviços com acabamento e pintura da PDS. O custo total é de somente US$ 320, e o tempo de entrega foi reduzido para cinco dias.

Pintura de modelos PolyJet

Quando você precisa de um produto de alta qualidade que represente seu produto final o tão precisa e perfeitamente possível, nada chega perto da tecnologia de impressão 3D PolyJet. Os modelos precisos impressos em 3D pela Objet são construídos em camadas tão finas que não podem ser detectadas a olho nu, proporcionando superfícies lisas e sem falhas que são facilmente tomadas por produtos finais.

Os modelos PolyJet podem ser pintados ou decorados tão logo sejam impressos, sem que nenhuma preparação ou polimento seja necessário. Com pinturas acrílicas e vernizes de prateleira e um pouco de habilidade, você consegue atingir um realismo verdadeiro do produto para modelagem de conceitos. Baseie as decisões importantes sobre seus produtos finais em interações precisas, não ambíguas e convincentes com produtos quase reais.

Pintura detalhada

Esta nota de aplicação é um guia para usuários do sistemas de impressão Objet 3D aprimorarem os detalhes, cores e criatividade de seus modelos FullCure com a aplicação de técnicas especiais de pintura.

A criação de características realísticas com traços acentuados e detalhados em modelos impressos FullCure requer habilidades artísticas básicas e materiais. Uma combinação de várias técnicas de pintura e coloração pode ser usada para criar a ilusão de diferentes propriedades materiais. Essas técnicas pode ser aplicadas a qualquer modelo FullCure ou montagem.

Os exemplos detalhados nesta nota de aplicação foram aplicados a modelos criados pela Legacy Effects para a campanha de marketing do Halo 3, da Microsoft. As fotos capturam modelos que foram impressos em materiais de modelo FullCure e pintadas de forma personalizada para enfatizar o visual de armadura com marcas de batalha, bem como de couro desbotado, carne e peles.

Técnicas de pós-processamento para atingir características realísticas

1. Limpeza

Os alicerces de um modelo pintado eficaz e durável requerem técnicas rigorosas de acabamento de pós-processamento. (Observação: devido à natureza deste modelo e à qualidade da impressão, nenhum lixamento foi necessário.)

  • Primeiro remova todo o material de suporte do modelo usando a estação WaterJet
  • Mergulhe o modelo em uma solução de NaOH diluído em água a 2 por cento por aproximadamente 30 minutos.
  • Enxágue o modelo novamente na estação WaterJet para remoção de todos os resíduos
  • Deixe que o modelo seque completamente
  • Limpe todas as superfícies com um pano sem fiapos e álcool isopropílico (>90 por cento)

2. Primer

É recomendável a aplicação de primer aos modelos para ajudar a adesão dos pigmentos e para igualar as texturas das superfícies. No caso aqui ilustrado, um primer automático de spray fosco foi usado como cor de fundo de base neutra.

  • Borrife uma camada homogênea de primer em todas as superfícies do modelo
  • Deixe que o primer seque completamente

Material usado: spray de primer automotivo

3. Bloqueamento de cores

O bloqueamento de cores é uma técnica que simplifica a pintura com a aplicação de tintas de diferentes cores em grandes áreas como base para camadas subsequentes. Pintura de áreas com cores sólidas com pincel Materiais usados:

  • Tintas acrílicas
  • Pincéis acrílicos e de aquarela

4. Camadas de cores

A pintura de cada seção colorida com tons e tipos de cores distintas cria profundidade e dimensão. Neste exemplo, a blindagem de pulso prateada foi inicialmente pintada de azul, e, em seguida, uma camada de prata foi levemente pincelada, permitindo que detalhes de azul fossem entrevistos. Uma terceira camada de ocre queimado foi então grosseiramente pincelada a seco sobre a prata, dando à área uma aparência suja e gasta. Pinte diferentes cores em camadas para a criação do efeito desejado. Materiais usados:

  • Tintas acrílicas
  • Pincéis acrílicos e de aquarela

5. Realçamento de detalhes

A aparência de um modelo pode ser realçada com a adição de contraste e definição de cores. Essa técnica requer o escurecimento das áreas de sombra, bem como o realçamento das superfícies reflexivas.

  • Pinte as superfícies superiores com cores mais leves e claras, e defina as bordas com tons de sombra mais escuros
  • Esfregue pigmentos ou creme dourado em áreas elevadas para criar reflexos
  • Certifique-se de pintar detalhes finos com os pincéis de tamanho apropriado
Materiais usados:
  • Tintas acrílicas / tinta esmaltada de modelo
  • Creme dourado
  • Pincéis acrílicos e de aquarela

6. Estresse e pátina

Uma aparência gasta e desbotada pode ser obtida por meio de algumas técnicas não convencionais. Neste exemplo, o modelo foi raspado, arranhado e escavado com várias ferramentas (embora com cuidado para não destruir nenhum detalhe vital). A criação de um efeito desgastado também pode ser obtida com a aplicação de um leve espirro de tinta ou pequenas gotículas.

  • Crie marcas aleatórias de danos ou estresse arranhando o modelo com várias ferramentas
  • Manche o modelo com pigmentos usando um pincel seco para criar áreas embotadas
  • Acrescente pequenas gotículas mergulhando uma escova de dentes no pigmento e borrifando a tinha no modelo arrastando deu polegar sobre as cerdas

Materiais usados:

  • Tintas acrílicas
  • Faca e garfo de cozinha, chave de parafusos
  • Escova de dentes

7. Acabamento

É recomendável vedar o modelo pintado para proteger a superfície da tinta e obter o brilho desejado. Neste exemplo, o braço foi borrifado com um acabamento fosco transparente. Um acabamento brilhoso mais espesso foi pintado com pincel nas unhas e nas áreas com sangue da armadura.

  • Borrife o modelo com uma camada de acabamento transparente
  • Pinte um acabamento brilhoso para os detalhes com aparência molhada

Materiais usados:

  • Spray de revestimento de verniz ou laca transparente
  • Verniz para pincel (polimento líquido de piso ou esmalte para unhas)

8. Lista de materiais

Tintas

  • Primer automático Rust–Oleum
  • Tintas acrílicas foscas douradas
  • Tinta acrílica esmaltada Liquitex Glossies
  • Citadel Foundation, Reaper Pro Paint (tinta de modelo acrílico)
  • Tinta esmaltada de modelos
  • Acabamento metálico Rub ‘n Buff Wax (realce de metal)

Acabamentos

  • Acabamento em spray cristal transparente acrílico Krylon
  • Polidor líquido de piso Pledge (brilhoso, efeitos molhados)

Ferramentas

  • Pincéis acrílicos (largos, texturas ásperas)
  • Pincéis de aquarela (detalhes finos, passadas leves)
  • Escova de dentes (gotículas, detalhes de estresse)
  • Faca de manteiga, garfo, chave de fenda (arranhar, escavar)