Curling e cantos ásperos em impressões 3D: causas, diagnóstico e soluções

O que acontece em um canto enquanto a camada é depositada

O canto é o ponto mais exposto de qualquer peça. O bico precisa mudar de direção bruscamente, o plástico fica cercado de ar em dois lados e um pouco de material extra tende a se acumular ali. Três fatores se sobrepõem na mesma área minúscula: resfriamento, movimento do cabeçote e fluxo de extrusão. Por isso, um canto ruim pode ter várias causas que parecem iguais a olho nu.

Segundo o guia de solução de problemas da Simplify3D, o curling que aparece no meio da impressão, e não logo no início, quase sempre indica superaquecimento. O plástico sai do bico muito quente e, se não esfria rápido, continua mudando de forma antes de solidificar. Cada nova camada reaquece a de baixo, o canto levanta um pouco mais a cada passada e, por fim, o bico o arrasta e deixa uma borda áspera, com aspecto rasgado.

O mesmo guia observa que o curling presente desde as primeiras camadas é outro problema: a peça não está aderindo à mesa. Portanto, antes de mexer em qualquer configuração de resfriamento, defina quando o defeito começa. Essa única observação decide qual metade desta página se aplica a você.

Interpretando o defeito por onde e quando ele aparece

Comece pela altura. Se as primeiríssimas camadas levantam, o problema é de aderência: uma placa suja, um bico regulado alto demais ou uma temperatura de mesa inadequada ao material. O caminho de solução está no guia de aderência à mesa, e seu parente próximo, o empenamento, tem página própria. Se as primeiras camadas estão limpas e o curling começa mais acima, geralmente em detalhes estreitos, trate-o primeiro como um problema térmico.

Em seguida, observe o formato do dano. Um canto que levanta de forma limpa, com a superfície lisa, mas dobrada, indica plástico que ainda estava mole quando encolheu. Um canto de aspecto granulado, com pequenas rebarbas pendendo, indica que o bico arrastou por material que não tinha solidificado ou que estava acumulado demais. Ondulações regulares que começam no canto e se atenuam ao longo da parede não são um problema de resfriamento; vêm da vibração da máquina e são tratadas no guia de ghosting e ringing.

Para isolar a causa, imprima um objeto pequeno e simples com cantos vivos, como um cubo ou uma torre fina. Se o defeito piora à medida que o objeto diminui, o superaquecimento é a resposta. Se continua igual em qualquer tamanho, olhe para a mecânica ou para o fluxo.

Superaquecimento: dê a cada camada tempo para endurecer

A Simplify3D é clara: o curling é evitado resfriando cada camada rápido o suficiente para que ela não se deforme antes de solidificar. Sua primeira alavanca é o resfriamento da peça. Confirme que a ventoinha da peça realmente gira, que o duto não está bloqueado por um fiapo de filamento e que o fluxo de ar chega à ponta do bico, e não à lateral do carro. Verifique também qual perfil você carregou. Um perfil que reduz a ventoinha para um material sensível a correntes de ar, como o ABS, vai cozinhar os cantos se for usado por engano com PLA.

Sua segunda alavanca é o tempo. Em uma camada minúscula, o bico volta ao mesmo ponto em uma fração de segundo, e o plástico nunca tem chance de esfriar. A maioria dos slicers consegue reduzir a velocidade automaticamente em camadas curtas, e todos permitem imprimir duas cópias do objeto ao mesmo tempo, para que cada camada tenha uma pausa enquanto a outra peça é impressa. Para uma torre fina, imprimir um par lado a lado costuma ser a solução mais limpa.

Sua terceira alavanca é a temperatura do bico. Plástico extrudado quente demais permanece mole por mais tempo. Vá em direção à faixa publicada pelo fabricante do filamento e depois reduza em pequenos passos enquanto os cantos continuarem melhorando.

Aceleração e vibração: o que o cabeçote faz em um ângulo agudo

Em um canto, o cabeçote precisa frear, inverter a direção e acelerar de novo. Quanto maior a aceleração, mais brusca é essa transição e mais todo o pórtico treme logo após a curva. A Simplify3D lista vibrações e ringing como tema relacionado ao curling justamente por isso: os dois defeitos nascem no mesmo ponto. Um canto áspero seguido de ondulações ao longo da parede seguinte é sinal de uma mecânica que não dá conta, e não de resfriamento fraco.

O segundo efeito de um ângulo agudo é o acúmulo de material. Conforme o bico desacelera ao entrar no canto, ele continua extrudando por um instante e deixa um pequeno calombo. Camada após camada, esses calombos se empilham em uma crista que o bico raspa na passada seguinte. Impressoras rápidas modernas compensam parcialmente com controle de pressão dentro do bico, mas um perfil mal ajustado traz a crista de volta.

Neste caso, reduza a aceleração da parede externa no slicer, verifique a tensão das correias e confirme que o bico está bem apertado; depois, reimprima a peça de teste. Se o canto ficar nítido, mas ainda levantar, volte às correções térmicas.

Superextrusão e arrasto do bico na superfície superior

Uma superfície superior áspera nem sempre é curling. Segundo a Simplify3D, o bico deixa marcas quando se desloca sobre uma camada já impressa e arrasta pelo plástico. A primeira coisa a descartar é excesso de material: se a impressora extruda mais do que deveria, cada camada fica um pouco mais espessa do que o planejado e o bico raspa o excesso a cada movimento de deslocamento. O guia de superextrusão mostra como calibrar o fluxo.

Se o fluxo estiver correto e as marcas persistirem, a Simplify3D recomenda ativar o levantamento vertical, normalmente chamado de Z-hop. O bico sobe uma pequena distância antes de cada deslocamento e desce de novo ao chegar, passando por cima de cantos que começaram a levantar. A documentação acrescenta que esse levantamento só ocorre durante uma retração; portanto, se você quiser que aconteça em todo movimento, desative as opções que limitam a retração a deslocamentos longos ou à travessia de espaço aberto.

Um aviso: o Z-hop esconde o sintoma. Ele não resfria melhor o canto. Use-o como um toque final depois de resolver o resfriamento e a aceleração, não como substituto deles.

A ordem para testar as soluções

Trabalhe da mudança mais comum e menos invasiva para as mais profundas. Um canto que enrola desde a primeira camada é um problema de mesa: limpe a placa e depois ajuste a altura do bico e a temperatura da mesa conforme descrito no guia da primeira camada. Um canto que se degrada mais acima é, antes de tudo, um problema de resfriamento: uma ventoinha funcionando, um perfil de ventoinha adequado ao material, redução de velocidade em camadas curtas ou duas peças impressas ao mesmo tempo.

Se isso não bastar, reduza um pouco a temperatura do bico, depois diminua a aceleração da parede externa e inspecione a mecânica. Por fim, se a superfície continuar áspera mesmo com os cantos não levantando mais, calibre o fluxo e ative o levantamento vertical. Altere uma configuração por impressão e mantenha a mesma peça de teste, ou você não saberá qual mudança resolveu.

Observe também o próprio modelo. Um ângulo extremamente agudo concentra tensão em uma área minúscula; um pequeno arredondamento ou chanfro no projeto às vezes elimina o problema sem nenhuma alteração na impressora. Se a peça precisa manter arestas vivas, girá-la alguns graus na placa muda a forma como o cabeçote se aproxima de cada canto e pode bastar por si só.

Fontes e limites

• Simplify3D — Curling ou cantos ásperos
• Simplify3D — Marcas na superfície superior

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