O nylon, ou poliamida, é um material termoplástico conhecido pela sua robustez, durabilidade e elevada resistência ao desgaste. Inicialmente desenvolvido para aplicações industriais, encontrou gradualmente o seu espaço no mundo da impressão 3D, onde se destaca pelas suas excelentes propriedades mecânicas e versatilidade.

Quer seja para produzir peças funcionais, componentes mecânicos ou protótipos altamente resistentes, os filamentos de nylon são uma solução de eleição. No entanto, existem diferentes tipos de nylon: PA6, PA12, PA612, versões reforçadas, ESD…

Cada tipo de filamento responde a exigências muito específicas, com restrições próprias em termos de impressão e armazenamento.

Os diferentes tipos de filamentos de nylon

Diferenças entre PA6, PA12 e PA612

As três grandes famílias de nylon utilizadas na impressão 3D são o PA6, o PA12 e o PA612. A sua estrutura química, comportamento à humidade, bem como propriedades mecânicas e térmicas variam consideravelmente.

O PA6 (poliamida 6) é derivado de uma única molécula. É o mais rígido e resistente mecanicamente dos três. Oferece excelente resistência ao desgaste e à tração, com um ponto de fusão elevado (cerca de 220–230 °C).

Contudo, é altamente higroscópico: pode absorver mais de 3 % de humidade do ar, o que afeta as suas propriedades dimensionais e mecânicas se não for devidamente seco.

O PA12, por outro lado, tem uma cadeia molecular mais longa. É muito menos sensível à humidade, com uma absorção inferior a 0,5 %. Isto torna-o mais estável na impressão e mais flexível do que o PA6. O seu alongamento até à rutura é superior, tornando-o adequado para peças que precisam suportar choques ou deformações.

O seu ponto de fusão é mais baixo (178–180 °C), o que facilita o processamento e reduz os riscos de deformação (warping).

O PA612 é um copolímero que combina as características do PA6 e do PA12. Oferece excelente rigidez, comparável à do PA6, mantendo uma baixa sensibilidade à humidade e boa estabilidade dimensional.

Este equilíbrio faz dele um material de alto desempenho para ambientes exigentes, especialmente em condições de calor e humidade. Também mantém melhor as suas propriedades mecânicas após envelhecimento térmico ou exposição a fluidos.

Resumindo:

• PA6: muito rígido, resistente ao desgaste, mas muito higroscópico.
• PA12: mais flexível, mais fácil de imprimir, estável à humidade.
• PA612: o melhor dos dois mundos, ideal para peças técnicas duráveis.

Nylons reforçados: fibras de vidro e fibras de carbono

Para responder a exigências mecânicas ainda mais elevadas, algumas formulações integram fibras longas ou curtas. O nylon compósito reforçado com fibras de vidro ganha em rigidez, estabilidade térmica e estabilidade dimensional, sendo ideal para peças estruturais.

O nylon com carbono, por sua vez, oferece uma relação rigidez/peso excecional. As fibras de carbono adicionadas ao polímero melhoram a resistência à tração e à flexão, ao mesmo tempo que tornam o material mais leve. É particularmente valorizado nos setores automóvel, da robótica e do desporto.

Nylons técnicos: ESD, carregados e modificados

Algumas formulações especiais permitem responder a necessidades muito específicas:

O nylon ESD (Electro Static Dissipative) é concebido para evitar o acúmulo de cargas eletrostáticas. É utilizado em peças eletrónicas sensíveis ou em ambientes ATEX.

Também se pode destacar o Nanovia PA Food Industry: um filamento de nylon concebido para responder às exigências do setor alimentar. Certificado para contacto com alimentos, é adequado para fabricar peças em ambientes higiénicos ou em contacto direto com alimentos.

Gama de filamentos Nylon Fiberon

Desenvolvida para satisfazer os mais elevados requisitos da impressão 3D industrial, a gama Fiberon™ da Polymaker reúne filamentos técnicos de nylon reforçado para aplicações avançadas. Cada referência combina uma base de poliamida de alto desempenho com fibras de vidro, de carbono ou aditivos funcionais, a fim de otimizar a resistência mecânica, a estabilidade dimensional ou ainda as propriedades ESD.

A Polyfab3D propõe uma seleção completa da gama de filamentos Fiberon, com bobinas em diferentes formatos (500g e 3kg) adaptadas à produção e à prototipagem funcional.

Aplicações dos filamentos de nylon

Os filamentos de nylon são extremamente versáteis. São amplamente utilizados em setores industriais onde a resistência mecânica, a durabilidade e a estabilidade química são essenciais.

Entre as aplicações mais comuns, destacam-se:

• – Engrenagens, mancais e peças mecânicas em movimento.
• – Componentes automóveis expostos ao calor, vibrações ou fluidos.
• – Peças para drones ou robôs, leves mas resistentes.
• – Suportes técnicos para equipamentos eletrónicos, especialmente com nylon ESD.

Também são usados na área da prototipagem funcional, permitindo testar peças em condições reais muito antes da produção por injeção plástica.

Como imprimir filamento de nylon

A impressão com nylon requer algum conhecimento técnico. O material é sensível à humidade, propenso a warping e exige temperaturas elevadas.

Os parâmetros de impressão variam ligeiramente consoante a formulação, mas de forma geral:

• Temperatura de extrusão: entre 240 e 270 °C para PA6 ou PA612, e cerca de 240–250 °C para PA12.
• Temperatura da mesa: entre 80 e 100 °C para evitar o descolamento das primeiras camadas.
• Ventilação: fraca ou mesmo desativada, pois ventilação excessiva pode prejudicar a adesão entre camadas.

A velocidade de impressão deve permanecer moderada para garantir uma boa qualidade de superfície e uma coesão ideal entre as camadas, mas alguns nylons de nova geração são otimizados para alta velocidade.

Naturalmente, os nylons reforçados terão parâmetros de impressão diferentes. Por isso, recomendamos seguir as instruções indicadas nas fichas técnicas de cada filamento.

Requisitos de hardware para imprimir Nylon

Nem todas as impressoras 3D são compatíveis com o nylon. Para imprimir este tipo de filamento, o equipamento deve atender a vários critérios:

• Extrusor capaz de atingir pelo menos 260–270 °C, ou mais para versões reforçadas.
• Bico resistente à abrasão, como os de aço temperado ou rubi, especialmente para filamentos com fibras.
• Superfície de aderência específica: PEI, BuildTak, Magigoo PA, ou cola em bastão (como UHU) podem ser necessários para limitar o warping.
• Uma câmara fechada, ou até mesmo aquecida, ajuda a estabilizar a temperatura ambiente e reduzir deformações durante a impressão, especialmente com o PA6.

A humidade: um inimigo a não subestimar

O nylon é altamente higroscópico: absorve rapidamente a humidade do ar, o que pode provocar bolhas na extrusão, aparência fosca e granulada, e uma redução significativa no desempenho mecânico.

Antes de imprimir, é essencial secar o filamento por várias horas:

• – Num forno de convecção a 70–80 °C durante 6 a 12 horas.
• – Num desidratador de filamentos dedicado.
• – Ou armazenando permanentemente num sistema de secagem/armazenamento de filamentos com saquetas dessecantes ou sistema automatizado.

Bastam algumas horas fora do recipiente para saturar as bobinas de filamento de nylon. É altamente recomendável recolocar o filamento num ambiente seco entre cada sessão.

Recozimento e pós-tratamento do filamento de nylon

O nylon pode beneficiar de um recozimento térmico (annealing) após a impressão. Esse processo melhora a estrutura cristalina, reduz tensões internas e aumenta a resistência térmica e mecânica.

O processo consiste em:

• – Aquecer a peça a uma temperatura entre 70 e 95 °C durante 30 a 60 minutos.
• – Deixar arrefecer lentamente num ambiente fechado para evitar choques térmicos.

Este tratamento é especialmente útil para peças técnicas ou sujeitas a elevadas cargas mecânicas. É altamente recomendado seguir as instruções específicas fornecidas pelo fabricante para cada filamento.

Conclusão

O nylon é um material exigente, mas com desempenho notável. A sua resistência mecânica, durabilidade e estabilidade térmica e química fazem dele um aliado valioso na fabricação de peças funcionais por impressão 3D. Ao dominar os parâmetros de impressão, as condições de armazenamento e as opções de pós-tratamento, é possível tirar o máximo proveito deste material versátil.

Seja escolhendo um PA6 rígido, um PA12 flexível e fácil de imprimir, ou um PA612 de alto desempenho, cada filamento de nylon tem suas especificidades e utilizações. O mais importante é conhecê-las bem para as explorar ao máximo.