Tubos de PTFE adequados para impressão 3D e extrusoras Bowden

Aplicação – em grande e pequena escala

O tubo de PTFE tem muitas aplicações: há muito tempo que é amplamente usado em (grandes) processos de produção. Não é algo surpreendente, tendo em conta que o PTFE é muito adequado para a transferência de materiais e gases.  É flexível e capaz de transferir substâncias agressivas, tanto em condições de muito frio como de muito calor.

Também se encontra cada vez mais em aplicações de passatempos. Um bom exemplo de uma aplicação para este material são as impressoras 3D. O tubo de PTFE é utilizado nas impressoras 3D para guiar o filamento – o elemento usado para a impressão – de forma flexível, com uma fricção relativamente baixa, na direção da extrusora (Bowden). Por conseguinte, consegue aguentar bem as temperaturas elevadas no bocal da impressora.

O diâmetro de tubo de PTFE mais adequado para impressoras 3D e extrusoras Bowden depende do tipo de impressora, da aplicação e do filamento utilizado, mas os diâmetros mais usados são:

• diâmetro interior de 1,9 mm x diâmetro exterior de 4 mm
• diâmetro interior de 2 mm x diâmetro exterior de 4 mm 
• diâmetro interior de 2 mm x diâmetro exterior de 6 mm 
• diâmetro interior de 3 mm x diâmetro exterior de 4 mm 
• diâmetro interior de 3,2 mm x diâmetro exterior de 6 mm 
• diâmetro interior de 3,2 mm x diâmetro exterior de 6,35 mm 

Para temperaturas mais elevadas e até para menor fricção, também temos tubos de PTFE premium da Capricorn para filamentos de 1,75 mm e de 2,85 mm:

• Capricorn XS para filamentos de 1,75 mm
• Capricorn XS para filamentos de 2,85 mm
• Capricorn TL para filamentos de 1,75 mm
• Capricorn TL para filamentos de 2,85 mm

A imagem abaixo mostra uma impressora FDM, atualmente usada por muitos entusiastas do design em casa. FDM é uma abreviatura de “Fused Deposition Modelling” (modelagem de deposição fundida), uma impressora clássica para utilização doméstica padrão. Podem ser usados muitos materiais, mas os mais populares são o PLA (Ácido Polilático) e o Estireno-butadieno (ABS). Além disso, há muitos tipos de filamentos no mercado. Um exemplo é um filamento que contém fibra de madeira, em que o objeto impresso terá a aparência de uma estrutura em madeira.

Uma impressora deste tipo imprime com um chamado “filamento” – camada a camada. Um motor guia o filamento através do tubo de PTFE para o bocal. Nesse ponto, a temperatura é elevada, à volta de 200 graus. Aqui, o plástico derrete-se e é pulverizado sobre a impressão. Olhando com atenção para uma impressão 3D, é possível distinguir as camadas umas das outras. Em geral, quanto mais finas forem as camadas, mais bonita é a impressão.

Por conseguinte, o tubo de PTFE é essencial para guiar o filamento. Sem esse tubo, a impressora não serve de nada. O tubo garante que o filamento está sob pressão constante do motor de extrusão e apenas consegue avançar na direção do bocal/da extrusora Bowden.

Atualmente, podemos encontrar diversas variantes de impressoras FMD padrão. Um exemplo é a impressora de dupla extrusão. Aqui, o bocal tem duas entradas, o que permite a impressão em dois materiais ou cores. Trata-se de uma solução ideal se quiser dar diferentes características de materiais a partes da sua impressão.

Para além da utilização na impressão, os tubos de PTFE também podem ter excelentes aplicações em projetos de passatempos. O tubo de PTFE é indispensável no seguinte projeto: os carris de uma montanha-russa impressa em 3D.

A montanha-russa impressa em 3D – Bumerangue Invertido Gigante

Há dois anos atrás, dediquei-me à conceção e construção de uma montanha-russa impressa em 3D. O meu objetivo foi construir um modelo totalmente funcional. Adoro montanhas-russas e gosto de design 3D, por isso, este pareceu-me ser o projeto ideal para juntar estes dois interesses.

Assim, no verão de 2019, iniciei os desenhos 3D de um modelo de montanha-russa existente: o Bumerangue Invertido Gigante. Embora tenha sido criado e produzido nos Países Baixos, este tipo de montanha-russa pode ser encontrado em todo o mundo! Um modelo mais pequeno semelhante a este design pode ser encontrado, por exemplo, em Flevopolder: Walibi Holland.

Durante algum tempo, a impressora 3D trabalhou longas horas, com uma secção após outra a saírem da linha de produção. Quando a estrutura completa estava quase concluída, chegou a hora de ponderar os carris. Afinal de contas, um comboio terá de deslizar facilmente pelos mesmos – e com pouca fricção. A nível mundial, já foram construídas várias montanhas-russas recorrendo à impressão 3D e reparei que os tubos de PTFE foram utilizados regularmente para dar forma aos carris.

Por conseguinte, não é de estranhar que a minha escolha também tenha recaído nos tubos de PTFE. Uma vez que a PTFE Tube Shop consegue fornecer a preços razoáveis e em qualquer tamanho, foi aqui que encomendei os meus tubos. A imagem abaixo mostra parte da montanha-russa, onde o tubo de PTFE está montado na estrutura.

Após uma instalação parcial do tubo de PTFE, este era o aspeto do projeto:

Agora, chegou a vez de construir e instalar os componentes eletrónicos e o comboio. Dentro de alguns meses, espero ter uma montanha-russa impressa em 3D totalmente funcional, com uma pequena ajuda dos tubos de PTFE.

Patrick de Groot