Rugosidade: Definição e seus efeitos na impressão de peças em 3D

A impressão 3D vem ganhando cada vez mais espaço no mercado. Embora ainda seja um processo novo, a verdade é que ele traz características de fabricação que podem ser claramente identificadas na qualidade das peças. E um deles é a rugosidade.

Apesar de ser uma questão técnica, ela é um fator determinante no que diz respeito à eficiência das peças que são produzidas, podendo inclusive, impactar no custo final de produção. Vamos entender um pouco melhor sobre como a rugosidade afeta a impressão 3D.

O que é a rugosidade?

A rugosidade nada mais é que a medida das variações de um relevo dada por uma superfície. Em outras palavras, ela pode ser as aparências e reentrâncias encontradas em qualquer tipo de material.

A medida da rugosidade é dada em RA – que nada mais é que a média aritmética de todas as variações encontradas na superfície, em comparação à superfície ideal ou vetor.

É importante entender que a rugosidade afeta diretamente a função e o desempenho de uma peça no longo prazo. Normalmente, os processos de fabricação aditiva não conseguem atender todos os requisitos de rugosidade da superfície.

E é aí que entra o pós-processamento. Quanto mais intensa for a rugosidade, mais caro e lento é o pós-processamento. Isso quer dizer que, ao se utilizar métodos e procedimentos adequados na impressão 3D, é possível diminuir os níveis de rugosidade e a economia com o pós-processamento pode ser bastante significativa.

Qual a importância da rugosidade na qualidade final da peça?

A rugosidade é fundamental para uma melhor funcionalidade da peça, além da redução de pós processamentos, ou até mesmo eliminação do pós processamento garantindo assim uma melhor precisão dimensional da peça.

Além disso a rugosidade mais baixa tende a minimizar falhas nas superfícies, o que mantém detalhes finos ou geometrias complexas mais próximos do original. Isso sem contar a questão estética, pois também há uma melhor aparência na peça.

Podemos dizer que quanto menor for a rugosidade de uma peça, mais eficiente ela será. Pois mais lisa e brilhante será a sua superfície e isso irá colaborar para um melhor desempenho, bem como para a qualidade da peça.

O que contribui para a rugosidade na impressão 3D?

Na impressão 3D existem alguns elementos que contribuem para uma maior ou menor rugosidade da superfície. Entre eles podemos destacar:

  • Altura da camada, diâmetro do bico, velocidade de impressão;
  • Estruturas de suporte e as marcas e resíduos deixados por sua remoção.

Ficou claro que a resolução e precisão de um processo de impressão 3D são fatores muito importantes, digamos que seriam até fundamentais para determinar a rugosidade da superfície.

Pois a impressão 3D desenvolve peças por camadas e em virtude disso a resolução do processo pode ser dividida pelas resoluções dos eixos XY e Z. Sendo que nos eixos XY a resolução depende do mecanismo específico do processo, enquanto que no eixo Z a resolução é definida pela espessura da camada.

Quais são os instrumentos que medem a rugosidade na impressão 3D?

Conforme já antecipamos, a rugosidade é especificada em RA. E para medir esse RA podem ser usadas duas maneiras: fisicamente ou opticamente.

Contudo, qualquer um desses métodos pode fornecer uma boa precisão da altura da superfície que é usada para calcular o RA. Somente lembrando que esse indicador é a média aritmética das variações na superfície.

No entanto, em algumas tecnologias como a impressão 3D FDM, as superfícies podem ser levemente suaves em alguns pontos, mas apresenta uma grande variação em virtude do contorno ondulado. Esse processo de impressão trabalha a uma faixa de rugosidade mínima de 30 a 50 mícrons, atendendo conforme normativas a classe N12.

Como se pode minimizar gastos com o pós processamento?

Avaliamos até aqui que a rugosidade pode impactar em diversos aspectos em uma peça. E dependendo do caso, a baixa rugosidade pode ou não ser aplicada para uma determinada peça, claro levando sempre em consideração as especificações do projeto.

Isso implica dizer que em algumas situações, o tempo de produção e o custo das operações de pós-processamento podem superar o da impressão real. Assim sendo, quanto maior for a quantidade de material impresso que precisa ser removido, maior é o tempo e o custo do pós-processamento.

Nesse sentido, para se melhorar os resultados gerais, evitando um pós-processamento, é importante tirar o melhor proveito do projeto, resolução e velocidade do processo.

Ou seja, a otimização do processo, incluindo orientação da peça, geometria e suporte são umas das maneiras mais eficazes para melhorar a rugosidade da superfície sem a necessidade de alterações significativas no processo de fabricação.

Na mesma linha de raciocínio, a resolução do processo e a velocidade de impressão podem ser manipuladas para economizar tempo e custo. Mas também é preciso certo cuidado, pois na medida em que se aumenta a velocidade, também aumenta a rugosidade da superfície.

Então, se você se interessou pelo acabamento superficial na impressão 3D e quer melhorar o processo de fabricação dos seus protótipos, entre em contato conosco. Teremos imenso prazer em te atender.

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