Guia para impressoras 3D

Montagem

Caso a sua impressora 3D venha em forma de kit, a montagem é o primeiro passo e um dos mais importantes desse processo. Porém, se ela já veio montada siga para o próximo passo que é a calibração.

A montagem deve ser executada com muita atenção e cuidado, para garantir que todas as peças sejam posicionadas da forma correta para que a máquina funcione da maneira adequada.

É importante saber que apesar de cada impressora 3D possuir suas especificidades, mas existem processos que podem ser considerados padrões para a montagem da sua impressora. E por isso, é indicado que você os siga para garantir a melhor experiência na montagem.

Calibração

Finalizada a montagem, chegamos no segundo passo, a Calibração da mesa e da extrusora da sua impressora 3D.

Hoje existem 3 tipos de calibração nas impressoras 3D. Sendo elas: a manual, a manual com assistente e a automática. Dessa forma, é necessário saber qual o tipo de calibração adotado pela máquina escolhida.

Contudo, saiba que o método de calibração vinda de fábrica da sua impressora pode ser aprimorado através de upgrades, caso ache necessário.

Calibração Manual

A calibração manual é utilizada na maioria das impressoras 3D. Ela é feita através do nivelamento das 4 porcas de aperto localizadas nas extremidades da parte inferior da mesa.

Para essa calibragem é necessário realizar os seguintes passos:

1.Apertar todas as porcas de aperto. 

2. Iniciar uma impressão do STL de teste abaixo

https://www.thingiverse.com/thing:2987803

3.E ajustar formato de X as porcas de acordo com a necessidade, sempre trabalhando em diagonais opostas.

Calibração Manual Assistida

Pode-se dizer que a calibração manual assistida é composta ainda pelo sistema das 4 roldanas, porem é complementada por uma programação de calibragem e um cartão auxiliar, já previsto no kit.

Para essa calibragem é necessário realizar os seguintes passos:

1. Aquecer o bico até 180ºC. 
2. Posicionar o carro central na 1ª  extremidade 
3. Deslocar o carro central até a mesa , posicionando também o cartão na base para que o bico encoste no mesmo, sem prende-lo.
4. Repetir esse processo nas outras extremidades e na parte central da mesa.

Calibração Automática

A calibração automática conta com uma peça especial, como por exemplo o sistema tipo BL Touch. Ele é um sensor de Auto Nivelamento​ que é utilizado para fazer o nivelamento automático da base de impressão. Se destaca pela velocidade de nivelamento, comparado com o método manual, e pela precisão. Dessa forma, com este sensor você terá uma base calibrada desde a primeira camada de impressão.

Para essa calibragem é necessário realizar os seguintes passos:

1. Através do painel central da sua máquina, acesse as configurações.
2. Selecione o “Leveling” de sua impressão
3. Aguarde o processo de varredura do sensor de nivelamento.

Testes

Chegamos agora no terceiro passo e neste serão aplicados alguns testes para garantir que a impressora está em perfeito estado e montada de forma adequada.

É importante nesta etapa que você esteja próximo a tomada, para que em qualquer erro você desligue rapidamente a máquina, evitando assim peças danificadas e/ou empenadas. E logo em seguida, sejam executados ajustes de acordo com a necessidade.

1. Deslocamento

Nesta etapa de teste você deverá verificar primeiramente o deslocamento da extrusora nos eixos XYZ. Isso pode ser executado através das configurações no painel da máquina.

Além disso, é importante verificar se ao final do eixo de cada seguimento os End Stop estão posicionados da forma correta, sendo acionados sempre que a extrusora chegar na extremidade.

2. Aquecimento da Mesa

Algumas impressoras 3D, normalmente de modelos mais antigos, não possuem o sistema de mesa aquecida e infelizmente elas se tornam impossibilitadas no uso de alguns materiais que necessitam desse sistema para fixação das peças. Dessa forma, é importante saber se o seu modelo de impressora conta com esse sistema.

Nessa etapa é necessário acessar as configurações de temperatura no painel de controle de e em seguida alterar o valor de temperatura da mesa. Verifique no painel da máquina se o valor está sendo alterado de forma crescente até a temperatura selecionada e observe se a mesa está gerando calor.

3. Aquecimento do Bico

O aquecimento adequado do bico é de extrema importância para a boa extrusão do material escolhido.

Assim como na etapa anterior, acesse as configurações de temperatura e em seguida adicione um valor para a temperatura do bico (nozzle). Verifique no painel da máquina se o valor está sendo alterado de forma crescente até o selecionado e observe se o bico está gerando calor.

4. Extrusão Livre

A extrusão livre tem como objetivo observar se o hotend está aquecendo da forma correta, se o motor de passo está fazendo a tração do filamento e se o filamento foi conduzido corretamente até a ponta do bico, sem nenhuma obstrução.

Após realizar o aquecimento do bico na temperatura no procedimento anterior, acesse a seção de movimentos da impressa como no passo de deslocamento e em seguida acione a extrusão (normalmente através do parâmetro “E+”) de alguns milímetros de filamento.

Peça Teste

Caso ache necessário, ou até interessante, algumas marcas disponibilizam peças prontas, através de G-CODE, já configuradas e fatiadas no próprio Cartão SD da impressora. Dessa forma, você pode testar e observar a movimentação da extrusora, a calibração e a extrusão do material de forma rápida e sem muita dor de cabeça.

Certifique-se que durante este teste você está com o tipo de filamento correto para a impressão da peça disponibilizada no cartão SD.

Antes de iniciar o teste, você precisará seguir um pouco a frente para o passo de impressão, observando as instruções e recomendações necessárias.

Projetos

Chegou o nosso quarto passo, a hora de projetar. Mas fique tranquilo, se você não tem aptidão com os programas de modelagem 3D ainda, existem diversos sites com bibliotecas de peças já modeladas prontas para serem fatiadas.

Neste passo iremos sugerir alguns programas de modelagem 3D que você poderá desenhar os seus projetos e exportar os formatos STL, utilizados pelos fatiadores, e também algumas bibliotecas com peças prontas para serem fatiadas.

1. Fusion 360

O Fusion 360 é um programa simples de usar. Conta com uma interface amigável com inúmeras possibilidades, simplicidade e eficiência, sem ser limitado.

Opera as modelagens paramétrica, direta, de malha e também a modelagem livre, desenhos mais complexos, esculturais.

Nele é possível modelar desde engrenagens até peças mais orgânicas. E ainda que seu projeto venha de outro modelador ou de um scanner, é possível importá-lo e fazer qualquer alteração.

2. Sketch Up

O Sketch Up, assim como o Fusion 360, é um programa simples de usar, uma vez que possui uma interface simples e intuitiva. É um programa utilizado com frequência no ramo da Arquitetura para desenhos 3D, mas também é capaz de gerar peças interessantes em pequena escala.

Os desenhos são feitos a partir de linhas e curvas e o encontro dessas cria o modelo e as superfícies. Porém, é possível deixar passar despercebido buracos na superfície, paredes sem uma espessura adequada, faces invertidas, duplicadas e/ou sobrepostas, arestas soltas e vários outros pequenos erros, por isso é preciso cuidado extra para evitar esses problemas.

Para quem está começando, existem disponíveis vários vídeos tutoriais sobre como trabalhar com o Sketch Up.

3. SolidWorks

Associado a diferentes  setores como indústria, produção, científico e médico, o SolidWorks tem o foco maior na engenharia mecânica. Ainda assim, possibilita desenvolver todo tipo de projeto, dos mais simples ao mais complexos.

Esse programa é simples de manusear, oferece uma interface clara e funcionalidades que irão acelerar o seu projeto. Além disso, é capaz de acompanhar desde as fases de design até os teste de durabilidade e resistência, ajudando assim a diminuir os gastos com protótipos.

4. Tinkercad

O Tinkercad é um programa simples que trabalha com a formação das peças a partir da junção de formas geométricas, cores, recortes (buracos), tornando a experiência semelhante ao brincar de lego. O programa acaba sendo um pouco limitado, por não oferecer tantas ferramentas e é isso que o torna fácil de usar.

Uma das vantagens do Tinkercad é que não é necessário baixá-lo. É só entrar no site , clicar em “Inscreva-se agora”, informar o seu país, data de nascimento, e-mail, senha e sua conta será criada. O programa oferece vídeos tutoriais e suporte, já em portugués.

1. Coisa 3D

O Coisa3d reúne milhares de arquivos 3d em formatos stl, arquivo obj, fbx, e o famoso amf (conhecido por ser o STL 2.0). Além disso, possui sua interface toda em português e faz a curadoria dos seus arquivos, fazendo a busca dentro dos melhores e maiores repositórios de arquivos do mundo.

2. Cults

O Cults pode ser considerado uma comunidade onde designers ou modeladores 3d compartilham ou vendem seus arquivos STL. São mais de 40.000 modelos de alta qualidade disponíveis para baixar.

3. MyMiniFactory

O MyMiniFactory é provavelmente o site de modelos 3D mais promissor. Ele é composto por uma comunidade muito criativa, contando com modelos 3D de franquias renomadas como Game of Thrones, Marvel e Disney. É um site que tem focado muito na cultura geek e jogos. Além disso, se você modela ou projeta 3D, você pode colocar seus arquivos para venda!

4. Thingiverse

Pode-se dizer que o Thingiverse é a biblioteca de modelos 3D mais conhecida do mundo. Além de contar com um vasto repositório, ele conta com um sistema de categorias bem interessante, mostrando o que está em alta no momento e facilitando a busca de peças ideias para quem está querendo ganhar um dinheiro extra com sua máquina.

Preparação

Chegamos ao quinto passo e é hora de preparar todo o nosso arquivo!

Nesse passo será necessário utilizar um fatiador, seja ele o de sua preferência compatível com a máquina ou o desenvolvido e disponibilizado pela própria marca da sua impressora 3D. Caso você não saiba, o fatiador é um software que converte os modelos digitais nas instruções que são enviadas para a impressora 3D. Esse software literalmente corta a peça em camadas horizontais com base nas configurações escolhidas e ainda calcula a quantidade de material necessário para a impressora 3D.

É importante saber nessa etapa que o projeto 3D entra no fatiador no formato STL, que é um dos mais conhecidos, e após as configurações colocadas no próprio programa, o arquivo é transformado em um G-Code, ou seja, se torna uma série de códigos ou comandos que serão realizados pela sua impressora 3D durante o processo de execução da peça.

Tendo em vista que o fatiador Cura Ultimaker é um software de fácil instalação e capaz de se adequar a capacidade de cada maker, utilizaremos esse sistema como base para as configurações seguintes. Mas caso você tenha mais habilidade ou preferência por outro fatiador, você poderá adequar as configurações de acordo com a plataforma escolhida.

1. Volume de impressão

O volume de impressão é a primeira coisa a ser configurada dentro do fatiador. Sabendo que cada modelo de impressora possui um volume de impressão determinado pelo fabricante, é importante verificar dentro do software se o modelo da sua impressora já está disponível com as configurações necessárias.

Caso não esteja, você poderá criar o modelo customizado inserindo as informações normalmente disponibilizadas no manual da sua impressora 3D.

2. Material

A segunda coisa a ser feita dentro do seu fatiador é a seleção do material trabalhado. O Cura disponibiliza perfis com configurações genéricas de cada material, com o objetivo de auxiliar novos usuários nos seus primeiros passos. Contudo, não necessariamente tais configurações funcionarão da melhor forma com os filamentos escolhidos.

Pensando nisso, a 3D Fila desenvolve todos os perfis de fatiamento de cada material, inserindo assim as temperaturas bases recomendadas para todos os filamentos disponíveis no catálogo. Você já consegue acessar as informações necessárias para temperatura na própria caixa do filamento.

3. Qualidade (Quality)

A terceira configuração é a qualidade, ou quality. A qualidade de uma impressão está relacionada a altura da camada, ou seja, quanto menor a altura maior a qualidade, porem maior é o tempo de impressão também.

Nesse parâmetro é recomendado o uso entre 0.1 e 0.2 mm para peças de alta qualidade.

4. Espessura da parede (Shell)

A espessura de parede, também conhecida como casca ou shell é a quarta configuração. Este parâmetro está relacionado a quantas voltas a extrusora dará antes de começar o preenchimento da peça, formando assim uma espessura na parede da peça.

Esse parâmetro pode sofrer alterações de acordo com a funcionalidade da peça, tornando-a assim mais ou menos resistente.

5. Preenchimento (Infill)

A quinta configuração é o preenchimento, ou infill. É utilizado com o objetivo de preencher o volume interno da peça, garantindo maior rigidez. Vale ressaltar que algumas geometrias podem auxiliar neste enrijecimento, como por exemplo o infill denominado cross 3D.

Normalmente peças de caráter decorativo não necessitam de mais de 15% de infill. Já nas peças de engenharia são utilizados valores próximos a 50%. Dessa forma, quanto maior o valor do infill, maior será a densidade da peça e consequentemente maior o seu peso.

6. Temperaturas (Material)

A sexta configuração está relacionada as temperaturas de cada material. É recomendado a utilização das temperaturas sugeridas pela 3D Fila presentes nos guias individuais ou na própria embalagem do produto.

7. Velocidade (Speed)

A velocidade é a sétima configuração e possui grande importancia no seguimento de impressão 3D, visto que ela interfere diretamente no sistema de extrusão. É importante saber que a velocidade é alterada de acordo com cada material utilizado.

No software Cura existem 3 tipos de velocidade, sendo elas: a total, a de deslocamento (travel) e a de impressão. A união delas garante o melhor acabamento superficial da peça.

8. Retração (Travel)

A retração, apesar de ser a oitava configuração, faz parte do conjunto relacionado a velocidade, onde o movimento é oposto ao sentido de impressão que atua durante o deslocamento do carro central na ausência de saída do filamento. Dessa forma, ela atua como retorno do filamento no momento em que há um espaço sem impressão.

Por exemplo, imagine que você está imprimindo uma parede que possui uma janela. É de fácil entendimento que não poderá ser depositado material na região que compõe a janela, logo, precisamos retornar o material no sentido oposto de impressão.

9. Suporte (Support)

O suporte é a nona configuração e se trata de uma ferramenta auxiliar que deve ser utilizada quando existir inclinações em seu modelo que sejam maiores que 45º. E para identificar essas inclinações em seu modelo 3D, basta observar as regiões avermelhadas dentro do próprio fatiador.  É importante saber que a estrutura de suporte acompanhará o decorrer da impressão da peça.

O Cura disponibiliza algumas geometrias para a execução de tal suporte, como suporte em Zig-Zag ou em linhas. Contudo, para melhor acabamento e de fácil remoção é recomendado o uso do suporte árvore, ou tree.

10. Fixação (Build Plate Adhesion)

A décima configuração é opcional e deve ser utilizada somente quando o modelo 3D trabalhado possuir uma base deficiente, ou seja, há uma pequena área de contato com a mesa. Neste caso, é recomendado utilizar uma das seguintes ferramentas de adesão: skirt, brim ou raft.

O Skirt se caracteriza por criar uma superfície que envolve a base do modelo. Já o Brim cria uma superfície de contato com o modelo. E por fim, o Raft modela uma estrutura que percorre toda a área do modelo de impressão.

Posição

Dentro do fatiador você poderá posicionar sua peça no local desejado de acordo com os eixos XYZ. Fique atento para que a mesma esteja totalmente posicionada dentro do volume de impressão da sua maquina, evitando assim peças cortadas.

Escala

De acordo com a necessidade, ou até volume máximo de impressão, o fatiador possibilita que você faça alterações relacionadas a medida final da peça que será impressa.

Essa modificação pode ser feita de maneira uniforme ou não, podendo influenciar diretamente no resultado final da peça.

Rotação

A rotação pode ser essencial para algumas peças mais complexas, podendo auxiliar até mesmo na quantidade de suporte necessário. Além disso, pode facilitar no posicionamento de mais de uma peça.

Espelho

O espelho, ou mirror, é uma função que possibilita o espelhamento da peça dentro do próprio fatiador.

Chegou a hora de fatiar a sua peça! O processo de fatiamento nada mais é do que a divisão do modelo 3D em diversas camadas, das quais foram configuradas anteriormente, para ter como resultado final a construção da peça desejada.

Como todas as configurações já foram anteriormente inseridas, basta clicar no Slicer e aguardar o fatiador cumprir o seu papel.

Pré-visualização ou Preview

O Cura possibilita a pré-visualização da impressão das peças na aba Preview. Nela você poderá observar os suportes construídos, os detalhes de impressão, as configurações que foram feitas e todas as camadas que serão construídas durante o processo de impressão 3D. Dessa forma, acaba se tornando uma ótima ferramenta de teste e visualização digital do protótipo e do processo antes mesmo de inseri-lo na máquina.

Inserindo o Modelo 3D no Cartão SD

As impressoras mais recentes recebem os comandos através dos cartões SD, por isso é importante verificar se no seu Kit veio com o cartão e o adaptador USB.

Insira o adaptador USB com o Cartão SD no computador. Automaticamente o programa Cura já disponibilizará o salvamento da peça fatiada diretamente no cartão SD.

Agora com a peça salva em seu cartão SD, finalmente PODEMOS IR PARA O PASSO DA IMPRESSÃO!

Impressão

Chegamos ao sexto, e tão desejado, passo! Finalmente podemos colocar a sua impressora 3D para trabalhar. Portanto, lembre-se de seguir as recomendações abaixo nessa etapa, para assim conseguirmos dar o inicio na impressão sua peça da forma correta e sem danificar as peças da sua impressora 3D.

Inserindo o Cartão SD

Inserir o cartão SD pode ser visto por muitos como uma ação muito simples, mas exige atenção. Siga as recomendações pontuadas abaixo .

A inserção do Cartão SD deve ser feita com delicadeza, inserindo-o na entrada somente até o click. Já para a retirada, o cartão SD deve ser levemente empurrado para a parte interna da máquina, e quando dado o click pode ser retirado normalmente.

É importante verificar qual o sentido de inserção do cartão na sua máquina uma vez que em modelos como a Ender 5 e Ender 5 Plus o sentido é feito de maneira contrária (parte dourada do cartão virada para cima).

De forma alguma puxe o seu cartão SD sem ser destravado do leitor!

Inserindo o filamento 3D

Para inserir o seu filamento 3D da maneira correta é importante ficar atento ao controle do carretel, evitando assim a criação de nós que atrapalharam o bom andamento da peça. Disponibilizamos um vídeo onde você poderá ver as maneiras corretas de manusear o carretel.

Além disso, é importante acionar a trava que possibilita a entrada de filamento e observar se foi inserido até o hotend. 

Preaquecendo a impressora 3D

Essa é uma etapa que deve ser seguida somente caso seja necessária a troca do filamento por material ou cor. O preaquecimento da sua impressora 3D deve ser realizado para a retirada do material utilizado anteriormente, ou seja, para a troca de cor ou até de tipo de filamento é recomendado que o bico da impressora seja aquecido, evitando assim dano nas peças.

Essa etapa é feita na própria impressora pela central de comandos e nela você poderá alterar tanto a temperatura do bico, quanto a da mesa. Para acessar as configurações de temperatura basta entrar no menu, em seguida controle e por fim em temperaturas.

É indicado a inserção das temperaturas do bico, ou nozzle, de acordo com cada tipo de filamento, porém normalmente a partir de 180º C o filamento anterior já poderá ser retirado e inserido o próximo material.

Portanto, de forma alguma retire o filamento anterior sem preaquecer o bico!

Iniciando a impressão da peça

O momento tão aguardado chegou, é hora de iniciar finalmente a sua impressão. Já com o cartão e o filamento desejado inseridos na sua Impressora 3D é hora de iniciar a primeira de muitas outras impressões.

Neste passo acessaremos novamente o menu da sua impressora 3D e iremos na seção “Print“, agora basta achar o arquivo com o nome que foi escolhido anteriormente e seleciona-lo.

Observando a calibração

Muita calma nessa hora! É importante saber que por padrão o Cura possibilita a criação das primeiras 3 voltas contínuas da sua impressão como Skirt, facilitando assim  a verificação da calibração da impressora 3D . Contudo, esse fator pode ser alterado caso seja necessário. Portanto, é nesse momento que você poderá fazer um ajuste fino na mesa manual para que a impressão seja feita da forma correta.

Apesar de ser um processo relativamente rápido é importante observar se o seu filamento está sendo impresso na mesa da forma correta. O bico não deve estar “arranhando” a mesa e o filamento deve estar sobreposto a ela, uma vez que quando apertado demais o bico pode acabar entupindo durante o processo. E nem deve estar solto de mais, pois a falta de aderência pode gerar uma peça danificada, podendo se soltar durante o processo de impressão.

Fique atento!

Manutenção Preventiva

A manutenção preventiva é de grande importância para a vida útil das peças da sua impressora 3D.

Por isso reunimos alguns cuidados de lubrificação e limpeza que você deverá ter para prevenir intervenções maiores e peças desgastadas no futuro.

1. Lubrificação

A lubrificação é fundamental para a redução de atrito entre as partes móveis da impressora. Neste processo iremos abordar três tipos de sistemas que necessitam de lubrificação.

2. Limpeza Geral

O processo de limpeza é fundamental para a garantia de que o equipamento funcionará em perfeito estado.

É importante manter a mesa, a estrutura, o interior do gabinete (caso seja uma impressora fechada) limpas e sem resquicios plásticos vindos de outras impressões.

Partes mais sensíveis como o bico e a mesa deverão ter um cuidado maior em sua limpeza com o objetivo de não danificar as partes térmicas e cabos anexos.

3. Limpeza do bico

É notório de que o bico, ou nozzle, acumula em seu interior um pouco de plástico graças ao processo de derretimento dos materiais extrudados. Portanto, é necessário realizar uma limpeza interna para retirar os excessos.

Para isso serão utilizadas como ferramentas a agulha, normalmente já inserida no kit da impressora, ou o Filamento Hips.