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10 Perguntas e Respostas sobre impressão 3D

Se você entrou aqui, provavelmente você é novo no mundo da impressão 3D e tem milhões de dúvidas parar tirar. Não se preocupe, a Beeprinted está aqui para te ajudar.

Postado por Maria Clara Monteiro 15 de Março, 2018

Maria Clara Monteiro

Maria Clara Monteiro

Diretora de Marketing

Brasília

Descrição

Jornalista por formação e Diretora de Marketing da BeePrinted.

Durante esses dois anos trabalhando com impressão 3D, a equipe da BeePrinted sempre é rodeada com algumas perguntas que se repetem. Então, pensando em “quebrar o galho” dos leigos sobre o assunto, nós resolvemos escrever o “Artigo Impressão 3D Basicão” para responder às dúvidas mais recorrentes.

1. O que é impressão 3D?

A impressão 3D é um processo de Manufatura Aditiva, onde fabricação de objetos ocorre pela disposição de material através de camadas. Entre as impressoras existem diversas configurações e tipos de equipamentos para suprir necessidades específicas, os tipos mais comuns de impressão 3D são: FDM (Fused Deposition Modeling), SLS (Selective Laser Sintering) e SLA (Stereolithography).

A tecnologia mais conhecida é a FDM e o processo em si possui basicamente três etapas, o derretimento de um material termoplástico (filamento), sua deposição sobre a camada anterior e resfriamento.

Também é muito comum o uso da caneta 3D. O funcionamento dela é semelhante à de uma pistola de cola quente, transformando a impressão num trabalho manual. Ela é utilizada com finalidade mais artística para imprimir pequenas estruturas ou fazer pequenos reparos.

A impressão 3D está dentro de um universo de possibilidades. Porém esse artigo visa tirar algumas dúvidas básicas sobre a tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) para impressões 3D, que é a tecnologia mais usada no mercado atualmente.

2. Como funciona uma impressora 3D (FDM)?

Apesar dos diversos modelos, todas as impressoras 3D possuem quatro partes primordiais para o seu funcionamento:

  • Microcontrolador - “O cérebro”: A parte que coordena toda a impressão. É nela que o processo é iniciado, pois depois de selecionado um modelo 3D essa parte da irá ler um arquivo chamado de G-Code, onde estarão todas as informações sobre os comandos da impressão. E é o microcontrolador que coordena os motores e as posições certas para depositar o plástico.

  • Motores - “Os músculos”: São responsáveis por mover o bloco de extrusão (movimentos verticais e horizontais) e a mesa (movimento em para frente e para trás).

  • Estrutura da impressora - “O esqueleto”: Parte de sustentação da impressora, como as hastes de sustentação do bloco de extrusão, apoio para os motores e outros componentes eletrônicos.

  • Bloco de extrusão - “A mão”: É a parte de criação. Nele o filamento é derretido e sai por um bico de impressão bem fino, depositando material nas posições necessárias.

No caso da caneta 3D, ela possui um pequeno motor para a alimentação do filamento e componentes eletrônicos que permitem o controle de velocidade e temperatura, permitindo o uso de materiais diferentes.

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Microcontrolador - “O cérebro”

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Motores - “Os músculos”

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Estrutura da impressora - “O esqueleto”

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Bloco de extrusão - “A mão”

3. Como funciona uma impressão 3D?

Após conhecido as principais partes de uma impressora, podemos entender facilmente o procedimento de criação.

3.1. Pré-processamento

Um software de preparação, conhecido como “fatiador”, recebe uma peça modelada digitalmente e cria a partir dela um arquivo. Nesse momento que ocorre a leitura do caminho que o bico de impressão deve percorrer no processo de impressão. Esse arquivo, em formato G-Code, é passado para o microcontrolador da impressora, que determina como os motores devem agir para que o caminho correto seja percorrido em cada camada.

3.2. Produção

É de bom costume a calibração da mesa de impressão antes de iniciar o processo. Essa calibração consiste no ajuste da distância do bico à mesa para que, em condição ideal, seja a mesma em todos os pontos da mesa.

A impressora 3D aquece o bloco de extrusão, que, consequentemente, aquece o termoplástico em um estado semilíquido, e deposita o filamento na forma de gotículas ultrafinas ao longo do caminho de extrusão. Em alguns casos, dependendo das propriedades do filamento a ser usado, o aquecimento da mesa, onde o modelo é impresso sobre, é necessário para dar uma boa aderência do modelo à mesa de impressão.

3.3. Pós-processamento

Essa etapa refere-se ao processo de acabamento da peça impressa. Existem certos locais que a impressora 3D deposita um material removível (suporte) que atua como andaime na peça. E por isso é necessária a sua remoção por quebra, ou, dependendo do material do suporte, dissolvendo-o em detergente e água.

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4. Que tipo de material é usado?

As impressoras FDM trabalham com termoplástico que é um material plástico (polímero artificial) que a uma dada temperatura, apresenta alta viscosidade, podendo ser moldado. Existem diversos termoplásticos que podem ser usados pelas impressoras 3D FDM, porém os mais usados são:

  • PLA (Poliácido Láctico) - é um material eco-friendly, por ser biodegradável e de origens vegetais, de modo renovável.

  • ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) - é feito a partir do petróleo. Possui alta resistência e durabilidade.

  • TPU (Poliuretano Termoplástico) - esse material oferece maleabilidade e flexibilidade. (Excelente para capinhas de celular)

Existem vários outros termoplásticos e variações dos materiais citados acima que podem gerar diferentes propriedades mecânicas e aparência para o modelo impresso.

5. Existe alguma impressora que imprime com outro material?

No mercado atual existem impressoras que trabalham com outros tipos de material, um exemplo disso é as que imprimem objetos de metal. No entanto, o funcionamento ocorre da seguinte forma: um pó metálico é depositado na máquina e um laser faz o papel de bloco de extrusão para derreter as camadas. E partir disso um objeto vai se formando, porém, é preciso que se repita diversas vezes a ação de colocar mais desse tipo de metal para formar outra camada.

Existem vários outros tipos, porém cada um com um processo diferente de impressão.

6. Quanto tempo dura uma impressão 3D?

O tempo de impressão é determinado a partir da precisão (leia a resposta número nove que explica sobre precisão) que pode variar por exemplo de 0,1 mm a 0,3 mm. Pois o detalhamento pode demandar maior tempo no processo impressão.

Um exemplo para essa variação é a diferença de tempo do cartão que imprimimos para crianças no nosso workshop sobre impressão 3D, onde o tempo foi de 15 minutos para cada cartão de 5mm de altura e já no caso do Pickle Rick com 23cm de foram 36 horas.

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Pickle Rick impresso em 3D

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Participante do workshop "Pequenos Gênios" segurando o cartão de brinde

7. Eu posso imprimir uma impressora 3D?

Não é possível imprimir ela toda, pois tem partes que precisam ser resistentes a certa temperatura e porque s+ao bem rígidas, como exemplo a mesa. Vale lembrar que a impressora possui partes eletrônicas que também não podem ser impressas.

Então, o que pode ser impresso são partes da estrutura, pois são mais simples. Veja na foto.

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Parte impressa que resfria a última camada do modelo

8. Quanto custa uma impressão 3D?

O preço de cada impressão é algo que varia bastante, pois ele é calculado em cima do gasto de material de cada modelo e da precisão da impressão.

É possível também mudar a escala do modelo e alterar o valor da impressão.

9. O que é a precisão?

É basicamente a altura de uma camada a outra. Então, quanto menor a distância entre elas a qualidade da impressão é melhor.

10. Como faço para imprimir algo em 3d? Eu posso mandar uma foto de algo que eu quero?

Sim, você pode mandar, mas é válido lembrar que a impressora imprime apenas modelos 3D. Então, para cada foto e imagem recebida é necessário criar um modelo 3D baseado nela. O nome desse tipo de técnica é modelagem, onde podemos criar modelos do zero ou desenhamos se baseando numa imagem.

Porém, existe o caso do lithophane onde recebemos uma foto comum e criamos um modelo 3d a partir da foto, criando assim a conhecida como foto 3D. BeeMemories

É isso pessoal, esperamos ter tirado algumas dúvidas sobre o assunto. Até o próximo tutorial!