Resina resistente vs. flexível: escolher pelas propriedades documentadas

Dois exemplos documentados para definir seus requisitos

Segundo sua página na Formlabs, a Flexible 50A é um elastômero macio e translúcido destinado à prototipagem de peças normalmente feitas de borrachas e silicones mais macios: pulseiras vestíveis, botões compressíveis, elementos complacentes para robótica, gabinetes e carcaças elásticos, modelos anatômicos de tecidos moles e adereços de efeitos especiais. A Formlabs a classifica na categoria Elastomérica.

A página da Tough 1000 descreve um material dúctil e resistente a impactos, com resistência, rigidez e tenacidade comparáveis às do polietileno de alta densidade (PEAD), listado na categoria Resistente a impactos. Os usos sugeridos são gabaritos e dispositivos de fixação resistentes a impactos, protótipos compressíveis e montagens de baixo atrito, como engrenagens e articulações esféricas.

Para definir seus requisitos, descreva a forma da peça, a deformação pretendida e as cargas a verificar e, em seguida, procure as propriedades correspondentes do produto exato. Uma pulseira protótipo e um dispositivo de fixação não podem ser especificados apenas pela mesma palavra-chave de marketing. As aplicações listadas pela Formlabs são pontos de partida para essa leitura, sem qualificar a geometria que você vai imprimir. Nosso hub de resina para impressão 3D amplia a busca para outras formulações documentadas.

Dureza Shore: o nome do produto versus o valor medido

A dureza Shore oferece um dado concreto, desde que você separe o nome do produto do valor medido. O nome do produto Flexible 50A inclui 50A, a visão geral indica um durômetro de 50 Shore A, e o texto de marketing repete esse valor. A tabela de propriedades do material na mesma página, porém, lista uma dureza Shore medida de 55 A. As duas afirmações estão lado a lado na página do fabricante.

Não tente conciliar essa diferença por conta própria. Mantenha o nome do produto e registre o valor da tabela separadamente, com as condições declaradas dos corpos de prova. A nota de rodapé diz que os dados vêm de peças impressas em uma Form 3 a 100 mícrons, usando as configurações da Flexible 50A e as etapas de pós-processamento da Flexible 50A. Uma parede fina, outra orientação ou outra cura podem levar a outro resultado.

A página do produto Tough 1000 analisada não lista um valor Shore entre as propriedades mostradas; isso não estabelece que a Formlabs nunca o mede. Em vez disso, a página lista outros indicadores, incluindo dados de tração e flexão, Izod com entalhe e impacto Gardner. Não substitua uma propriedade por outra: se a dureza importa, procure um valor de dureza para a formulação exata em vez de presumir que o módulo a substitui.

Dados de alongamento e tração: leia cada valor com seu protocolo

O alongamento na ruptura pode ser mal interpretado quando separado dos outros resultados: a Flexible 50A indica 160% e a Tough 1000 indica 180%. Esses valores descrevem o alongamento do corpo de prova antes da ruptura nas condições declaradas; não bastam para classificar a maciez de uma peça ou de uma resina. Leia-os junto com as medições correspondentes de tensão e módulo, sem transformar um valor de corpo de prova na força exigida pela sua geometria.

As páginas informam vários resultados distintos. A Flexible 50A indica resistência máxima à tração de 3.4 MPa, tensão de 0.9 MPa a 50% de alongamento e 1.7 MPa a 100%. A Tough 1000 indica resistência máxima à tração de 26.3 MPa, módulo de tração de 932 MPa, resistência à flexão de 29 MPa e módulo de flexão de 761 MPa. A Formlabs descreve a Tough 1000 como dúctil, mas esses valores, por si sós, não descrevem a deformação ou a carga de uma peça específica; mantenha distintas a resistência à tração, a tensão em um alongamento especificado e as propriedades de flexão.

Esses dois conjuntos de dados não foram produzidos na mesma bancada. A nota de rodapé da Flexible 50A cita peças impressas em uma Form 3 a 100 mícrons. A nota de rodapé da Tough 1000 cita peças impressas em uma Form 4 a 100 mícrons e pós-curadas por 12 minutos a 70 °C em uma Form Cure V2. Você pode listar os dois conjuntos com seu escopo, mas eles não constituem um confronto direto controlado e não sustentam uma classificação.

Ciclos repetidos, fadiga e rasgo: o que cada página afirma

A página da Flexible 50A indica resistência ao rasgo de 12.3 kN/m, deformação permanente por compressão de 3.1% após 22 horas a 70 °C, e diz que suas peças podem dobrar, esticar e comprimir em ciclos repetidos sem rasgar e voltam rapidamente à forma. São afirmações da Formlabs para esta formulação e seus corpos de prova. Elas não garantem a recuperação para outra geometria, desempenho de vedação ou contato com a pele.

Para a Tough 1000, a página indica um fator de intensidade de tensão máximo de 1.94 MPa·m½, Izod com entalhe de 72 J/m e fadiga por flexão Ross acima de 100,000 ciclos a 30° de deflexão e 1 Hz, a 23 °C. O trabalho de fratura aparece com unidades conflitantes na mesma página: 3,200 J/m² no texto descritivo e no bloco de propriedades mecânicas, mas 3,200 J/m na linha das especificações técnicas. Não tente conciliar essa unidade; omita o valor ou informe os dois rótulos. As condições Ross são as condições de ensaio da Formlabs, não uma garantia de vida útil para a sua dobradiça.

A página também contém duas discrepâncias no impacto Gardner. A visão geral cita 128 in-lb; as especificações técnicas listam 13.1 J a 1/32 in (0.97 mm), enquanto a tabela comparativa dá 13.1 J, ou 116 in-lb, a 1/32 in (0.8 mm). A página não concilia nem os valores em in-lb nem os rótulos de espessura métrica; preserve o bloco exato da fonte em vez de convertê-los silenciosamente. Ela também lista 14.5 J a 1/16 in (1.9 mm). O Izod com entalhe continua sendo um ensaio diferente, sem conversão para Gardner.

Pós-processamento: lavar, secar e curar conforme cada página descreve

As duas páginas descrevem o mesmo esqueleto. Primeiro, lave a peça em álcool isopropílico ou em uma solução à base de éter para remover a resina não curada. Em seguida, faça a pós-cura para concluir a reação química iniciada pela impressão. A Formlabs ressalta que a pós-cura é essencial para que as resinas de engenharia e especiais atinjam resistência e funcionalidade plenas. Os parâmetros de lavagem são publicados para Form Wash e Form Wash L, e os de cura separadamente para Form Cure V1, V2, L V1 e L V2.

Para a Tough 1000, a Formlabs recomenda secar ao ar por pelo menos 30 minutos após a lavagem e antes do manuseio, para obter o melhor acabamento de superfície. Essa instrução é específica da Tough 1000; para a Flexible 50A ou outra formulação, consulte as instruções aplicáveis em vez de estender essa duração.

Da mesma forma, o protocolo de 12 minutos a 70 °C em uma Form Cure V2 é a condição em que os valores da Tough 1000 foram medidos. Não é um perfil universal nem a configuração para outra geração de Form Cure. Para suas próprias peças, siga a configuração publicada para a sua unidade específica e consulte nosso guia de pós-processamento de resina para a ordem das operações e para saber como lidar com peças que continuam pegajosas.

Compatibilidade com impressoras e método de escolha

As listas de compatibilidade se sobrepõem, mas não são idênticas. A Flexible 50A está listada para Form 4, Form 4B, Form 4L, Form 4BL, Form 3, Form 3L, Form 3B, Form 3BL e Form Studio 1, com os tanques e plataformas mostrados em sua página e espessura mínima de camada de 100 µm. A Tough 1000 está listada para Form 4, Form 4B, Form 4L, Form 4BL e Form Studio 1, com Form 4 Resin Tank, Form 4L Resin Tank ou Form Studio Resin Tank Pro. A Form 4 e a Form Studio 1 aparecem, portanto, nas duas listas; verifique os acessórios e as condições da resina exata. Estas páginas não documentam outras marcas de SLA.

Para estes dois exemplos, comece pelo uso indicado na página do produto e depois verifique os dados relevantes da formulação exata. A Flexible 50A é apresentada para protótipos elastoméricos; sua página lista dureza medida, rasgo e tensão em alongamentos especificados. A Tough 1000 é apresentada como dúctil e resistente a impactos; sua página lista dados de tração, módulos, Izod e Gardner, com as ressalvas acima. A impressão, a pós-cura e as propriedades exigidas pela sua peça também precisam corresponder. Este método não classifica todas as resinas rotuladas como “flexíveis” ou “resistentes”.

Se você ainda não tem uma impressora, o guia de compra de impressoras 3D de resina e a página da Formlabs Form 4 ajudam a confirmar a compatibilidade antes de escolher um material. Para orçar toda a cadeia de tanque, resina, equipamentos de lavagem e cura, a ferramenta de orçamento inicial mantém a lista honesta.

Fontes e limites

• Flexible 50A Resin | Formlabs
• Tough 1000 Resin | Formlabs

Organizamos a documentação de fabricantes e da comunidade; não medimos esses produtos nós mesmos. O manual do seu modelo exato tem prioridade sobre as orientações gerais.