Os filamentos de impressora 3D são os materiais consumíveis, geralmente plásticos, usados na impressão FDM (Fused Deposition Modeling). Eles são fornecidos em carretéis e alimentados na extrusora da impressora, onde o material é derretido e depositado através de um bico aquecido para construir os objetos camada por camada.
Filamentos diferentes têm propriedades diferentes, portanto a escolha certa depende do que você deseja criar. Neste artigo começaremos com os filamentos de impressão 3D mais comuns, depois veremos opções mais avançadas e especializadas e terminaremos com dicas práticas para ajudá-lo a escolher o melhor material para o seu projeto.
Filamentos comuns de impressão 3D
Vamos começar com os tipos de filamentos mais comuns que você encontrará. Eles são populares porque são fáceis de imprimir e versáteis para projetos do dia a dia.
PLA (ácido polilático)
PLA é o filamento ideal para iniciantes e amadores. É um plástico biodegradável proveniente de recursos renováveis como o amido de milho, por isso é mais ecológico do que os plásticos à base de petróleo. O PLA também éum dos filamentos mais acessíveise vem em umampla gama de cores, o que o torna popular para protótipos e estampas decorativas. Ela imprime em temperaturas relativamente baixas, geralmente sem base aquecida, e apresenta pouco encolhimento ou deformação. Como resultado, é um dos materiais mais fáceis de usar, com precisão dimensional confiável e quase nenhum odor durante a impressão.
No entanto, o PLA é rígido, mas frágil, com baixa flexibilidade e tende a quebrar sob tensão. Ele também tem baixa resistência ao calor – as peças começam a amolecer por volta de 50–60 °C – então as impressões podem deformar em um carro quente ou sob o sol direto. Além disso, o PLA degrada-se sob exposição aos raios UV, tornando-o inadequado para utilização ao ar livre a longo prazo.
Usos:Ótimo para protótipos, modelos de hobby, estatuetas e peças decorativas onde a facilidade de impressão e bons detalhes são mais importantes do que resistência extrema. Comum para adereços de cosplay, gabinetes de baixo estresse e como material de aprendizagem para novos usuários.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~53–65MPa
~3,6–3,8GPa
190–220°C
45–60°C
ABS (acrilonitrila butadieno estireno)
O ABS é um dos primeiros plásticos de impressão 3D amplamente utilizados, também conhecido como material dos tijolos LEGO. Na impressão 3D, é valorizado pela sua tenacidade e maior resistência ao calor em comparação com o PLA. As impressões são fortes, duráveis e mais resistentes a impactos, mantendo sua forma até cerca de 100 °C. O ABS também aceita bem o pós-processamento: você pode lixar ou alisar com vapor de acetona para obter um acabamento brilhante.
No entanto, o ABS é mais difícil de imprimir. Ela precisa de temperaturas de extrusão mais altas, uma base aquecida e, idealmente, uma impressora fechada para reduzir empenamentos e rachaduras. Também emite fumos perceptíveis, por isso uma boa ventilação é importante.
Usos:Adequado para protótipos funcionais e peças de uso final que precisam de robustez ou resistência ao calor, como componentes de máquinas, peças automotivas, cabos de ferramentas ou gabinetes de encaixe rápido. Também é comum em estruturas de drones e peças de carros RC. Para uso externo, o ABS (ou seu primo ASA, resistente aos raios UV) costuma ser uma escolha melhor do que o PLA.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~40–50MPa
~2,0–2,5 GPa
220–250 °C
90–110 °C
PETG (Polietileno Tereftalato Glicol)
PETG combina o melhor do PLA e ABS: é mais forte que o PLA, com melhor resistência ao impacto e ao calor, mas mais fácil de imprimir que o ABS. As impressões costumam ter acabamento levemente brilhante, com forte adesão de camadas, boa resistência química e menor absorção de umidade que o náilon, o que as torna estáveis na maioria dos ambientes. Na sua forma pura, o PETG também pode ser seguro para alimentos. No entanto, o PETG pode ficar pegajoso durante a impressão porque o filamento é pegajoso e às vezes adere com muita força à base de impressão.
Usos:Uma ótima opção para protótipos funcionais, contêineres, peças de encaixe rápido e aplicações externas onde o PLA falharia. É comumente usado para suportes, caixas de proteção, peças de drones e impressões resistentes à água.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~50–60MPa
~2,0–2,2 GPa
220–250 °C
70–90°C
TPU (Poliuretano Termoplástico)
TPU é um filamento flexível que parece mais borracha do que plástico. Ele pode dobrar, esticar e comprimir sem quebrar e também apresenta excelente resistência ao impacto, absorvendo choques por meio de flexão em vez de rachaduras. O TPU é resistente à abrasão e a óleos e graxas, o que o torna útil para vedações, juntas e peças automotivas.
Imprimir TPU pode ser complicado. Sua suavidade pode causar problemas de alimentação nas extrusoras Bowden e requer velocidades de impressão mais lentas para resultados consistentes. A adesão à cama geralmente é fácil e o empenamento é mínimo, mas ajustar as configurações exige paciência.
Usos:Ideal para peças flexíveis, como capas de telefone, juntas, vedações, amortecedores, pneus RC ou pulseiras vestíveis. Onde quer que você precise de elasticidade e resistência ao impacto, o TPU é a escolha certa.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~30–55MPa
~25–75 MPa (muito baixo, muito flexível)
210–240 °C
20–60 °C (muitas vezes opcional)
Filamentos Especiais e Avançados
Além dos plásticos padrão acima, existem muitos filamentos especiais projetados para aplicações mais resistentes, mais exigentes ou mais estéticas. Aqui estão algumas das opções avançadas mais notáveis e suas principais características.
Nylon (Poliamida)
O filamento de nylon é forte, resistente e resistente ao desgaste. Ao contrário do frágil PLA, é semiflexível e muito difícil de quebrar. Sob estresse, o náilon dobra ou deforma levemente em vez de quebrar, o que lhe confere excelente resistência ao impacto. Também possui um ponto de fusão relativamente alto e seções finas podem atuar como dobradiças vivas graças à sua resistência e flexibilidade.
Dito isto, o náilon é um material avançado para impressão. Requer altas temperaturas de extrusão, um leito aquecido e, muitas vezes, uma câmara de construção fechada para reduzir o empenamento. Outro grande desafio é que o náilon é muito higroscópico – absorve prontamente a umidade do ar. O filamento úmido irá estourar e chiar durante a impressão e produzir peças fracas e defeituosas. Para evitar isso, o náilon deve ser armazenado com dessecante e frequentemente seco antes do uso. Também custa mais do que PLA ou ABS e pode ser complicado obter uma adesão consistente à cama.
Usos:Peças funcionais e de engenharia que exigem resistência, tenacidade e baixo atrito. Exemplos típicos incluem engrenagens, buchas, porcas e parafusos, dobradiças, suportes e estruturas de drones. A durabilidade do nylon também o torna adequado para protótipos de alta tensão ou componentes propensos ao desgaste onde o PLA ou ABS falhariam.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
40 – 85 MPa
0,8 – 2 GPa
225 – 265°C
70 – 90°C
Policarbonato (PC)
O policarbonato é um termoplástico de nível industrial e um dos materiais mais resistentes que você pode imprimir em uma máquina de mesa. É extremamente resistente a impactos, capaz de flexionar ligeiramente sem rachar e mantém sua resistência mesmo em ambientes de alta temperatura.
Imprimir policarbonato é um desafio e geralmente é considerado um empreendimento especializado. Requer temperaturas de extrusão muito altas, um leito aquecido e, idealmente, um invólucro aquecido para evitar empenamentos severos. O material também absorve a umidade rapidamente, por isso deve ser mantido seco e exige um hotend todo em metal para suportar as altas temperaturas. O PC também é mais caro que os filamentos padrão e é mais adequado para configurações avançadas.
Usos:Peças funcionais de alto desempenho que devem resistir ao calor e ao impacto. Os exemplos incluem acessórios industriais, caixas de equipamentos de segurança, componentes de ferramentas e protótipos exigentes.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~72MPa
2,2 – 2,5 GPa
260 – 310°C
80 – 120°C
Filamentos Reforçados com Fibra de Carbono
O filamento de “fibra de carbono” não é fibra de carbono pura. É um compósito, geralmente feito de um plástico base como PLA, PETG, Nylon ou ABS, misturado com minúsculas fibras de carbono picadas. A adição de fibra de carbono torna o material muito mais rígido e dimensionalmente estável, e também pode melhorar ligeiramente a resistência à tração. Em materiais propensos a empenamento, como náilon ou ABS, a fibra de carbono ajuda a reduzir o encolhimento e a deformação.
As fibras de carbono tornam o filamento abrasivo, por isso deve-se usar um bico de aço endurecido ou rubi; caso contrário, um bico de latão se desgastará rapidamente. Embora as peças sejam mais rígidas e resistentes, elas também tendem a ser mais frágeis, quebrando em vez de dobrarem sob forte impacto. Os custos também são mais elevados, embora as configurações de impressão permaneçam próximas das do material base. As impressões acabadas também possuem uma superfície fosca, o que muitos usuários consideram um benefício adicional.
Usos:Mais adequado para peças fortes e leves que não devem flexionar, como estruturas de drones, chassis de carros RC, suportes, acessórios de ferramentas e protótipos funcionais. Os engenheiros costumam escolher o náilon de fibra de carbono para peças que precisam combinar baixo peso com alta rigidez, às vezes até como substituto do alumínio.
Material Básico
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
PLA CF
~50–65 MPa
4,5 – 6,0 GPa
210 – 230°C
55 – 65°C
PETG CF
~45–60MPa
3,5 – 5,0 GPa
230 – 250°C
70 – 90°C
Nylon CF
~50–80 MPa
5,0 – 7,0 GPa
250 – 280°C
90 – 120°C
Filamentos Cheios de Metal
Filamentos cheios de metal misturam pó de metal fino em um plástico base, geralmente PLA. Os tipos comuns incluem PLA preenchido com bronze, cobre, latão e aço. O conteúdo de metal adicionado confere às impressões uma aparência metálica e um peso visivelmente mais pesado. Assim que saem da impressora, as peças normalmente têm um acabamento fosco áspero que requer pós-processamento, como lixamento ou polimento, para realçar um verdadeiro brilho metálico.
Esses filamentos são mais difíceis de imprimir do que o PLA padrão. Freqüentemente, eles precisam de velocidades de impressão mais lentas e temperaturas mais altas dos bicos para evitar entupimentos. Assim como a fibra de carbono, as partículas metálicas são abrasivas, portanto, um bico de aço endurecido ou rubi é fortemente recomendado. As impressões também tendem a ser mais frágeis – ganham rigidez, mas perdem resistência – e o material geralmente é mais caro que os filamentos comuns.
Usos:Ideal para adereços de cosplay, estátuas, joias, itens decorativos e modelos conceituais onde a aparência e o peso realistas do metal são importantes.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
Comparável ao PLA (um pouco mais frágil)
Maior que PLA (mais rígido)
200 – 230°C
50 – 70°C
PEEK (poliéter éter cetona)
O PEEK é considerado um dos termoplásticos mais avançados disponíveis para impressão 3D. É reconhecido como um termoplástico de alto desempenho com excepcional resistência mecânica, resistência ao desgaste e a produtos químicos e propriedades inerentes de retardamento de chama. Graças à sua excelente relação resistência/peso, o PEEK às vezes pode substituir o metal em ambientes exigentes. Também é biocompatível e esterilizável, o que o torna valioso nas áreas médica e científica.
Imprimir com PEEK, no entanto, é extremamente desafiador. Requer equipamento especializado capaz de suportar temperaturas de extrusão muito altas, uma câmara aquecida e uma superfície de construção de alta temperatura para evitar empenamento. O processo deve ser cuidadosamente controlado para que o material cristalize adequadamente sem rachar. Devido a estes requisitos rigorosos, apenas máquinas industriais ou impressoras profissionais avançadas são adequadas para PEEK. Além disso, o filamento em si é significativamente mais caro do que os plásticos padrão, limitando a sua utilização a contextos profissionais e industriais.
Usos:Escolhido apenas quando é necessário o mais alto desempenho, o PEEK é encontrado em componentes aeroespaciais, peças automotivas de alto desempenho, implantes médicos e aplicações de petróleo e gás.
Resistência à tracção
Módulo Flexural
Temperatura de impressão
Imprimir temperatura da base
~90–100 MPa
3,5 – 4,0 GPa
380 – 420°C
120 – 230°C
Dicas para escolher o filamento certo
Identificar os requisitos do projeto
Comece definindo as propriedades essenciais da sua peça. Considere se ele precisa de alta resistência e durabilidade, flexibilidade ou resistência ao calor e às intempéries externas. Por exemplo, o PLA é adequado para protótipos simples, enquanto o ABS ou o PETG seriam mais apropriados para componentes duráveis e resistentes. Para peças que devem ser flexíveis, como juntas ou alças de telefone, recomenda-se TPU ou outros filamentos flexíveis.
Considere os recursos da impressora
Verifique se o hotend e a base aquecida da sua impressora podem atingir as temperaturas necessárias. Materiais como náilon e policarbonato exigem temperaturas de extrusão mais altas e, muitas vezes, um invólucro aquecido. Filamentos abrasivos, incluindo variantes com enchimento de fibra de carbono ou metal, devem ser impressos com um bico endurecido para evitar desgaste.
Conta para ambiente e condições operacionais
Escolha materiais adequados à aplicação final. Para uso externo, PETG ou ASA apresentam bom desempenho devido à resistência aos raios UV e às intempéries. Ambientes de alta temperatura podem exigir ABS, PETG, náilon ou policarbonato. Para peças em contato com alimentos, somente PLA ou PETG certificados devem ser considerados. Para recursos de alta precisão, use materiais de baixo encolhimento, como PLA ou PETG.
Avalie os requisitos de acabamento
PLA e PETG podem produzir superfícies lisas, ABS pode ser alisado quimicamente e filamentos especiais, como madeira ou metal, geralmente requerem lixamento ou polimento. Considere se você está preparado para pós-processamento adicional para obter o acabamento desejado.
Considere o custo e a disponibilidade
PLA e ABS são baratos e amplamente disponíveis. PETG e TPU têm preços moderados e são acessíveis, enquanto náilon, policarbonato e compósitos são mais caros. Plásticos de alto desempenho como PEEK ou PEI são caros e usados principalmente em contextos industriais.
Equilibre impressão e desempenho
PLA e PETG são fáceis de usar e adequados para a maioria dos iniciantes. ABS e ASA proporcionam melhor desempenho mecânico e resistência ao calor, mas requerem configuração mais cuidadosa. Plásticos de engenharia avançados, como náilon e policarbonato, oferecem propriedades superiores, mas exigem impressoras de nível profissional.
Impressão 3D com Chiggo
Toda excelente impressão 3D começa com a escolha certa do filamento. Na Chiggo, oferecemos uma gama completa de serviços de impressão 3D personalizados para atender às necessidades do seu projeto. Com uma ampla seleção de materiais e experiência profissional, fornecemos peças resistentes, precisas e prontas para produção.Carregue seu arquivo CAD hojepara obter uma cotação instantânea.
