Primeiros passos com impressão 3D

As impressoras 3D parecem divertidas e você mal pode esperar para entrar na festa, certo? Se você estava esperando o momento oportuno para mergulhar de cabeça neste excitante mundo das novas tecnologias, não espere mais; sua hora chegou. Este artigo orientará você nos primeiros passos no vasto mundo da impressão 3D.

Impressão 3D é um termo informal para uma forma de fabricação criada em 1983 por Chuck Hull. Essencialmente, o plástico derretido é impresso em camadas finas, uma sobre a outra, para criar um objeto 3D. O Sr. Hull patenteou esta tecnologia nos Estados Unidos em 1986, por isso durante algum tempo ela só pôde ser usada mediante licença. Após 20 anos, suas e outras patentes relacionadas à impressão 3D começaram a expirar e o público em geral pôde então começar a usar a tecnologia gratuitamente.

Hoje, existem inúmeros fabricantes de impressoras 3D, empresas de serviços de impressão, websites de hospedagem de modelos e outros novos negócios construídos em torno desta nova e excitante tecnologia em todo o mundo. A impressão 3D continua a evoluir à medida que novas tecnologias de impressora são desenvolvidas, novos filamentos são criados e mais pessoas ingressam na indústria.

Existem muitos tipos de tecnologias de impressão 3D, normalmente referidas pela sua sigla:

• SLA (Estereolitografia) é uma tecnologia que envolve a cura da resina por meio de laser ultravioleta. Camada por camada, a impressão é levantada de uma cuba de resina até se tornar um objeto completo.

• SLS (Sinterização Seletiva a Laser) usa um laser para sinterizar ou assar o pó em um padrão específico para formar um objeto 3D.

• DLP (Digital Mild Processing) é semelhante ao SLA, mas usa luz ultravioleta em vez de tecnologia laser para curar a resina.

• FFF (Fused Filament Fabrication) é o tipo mais comum de impressão 3D, em que um bico quente extrusa plástico derretido em camadas finas empilhadas uma sobre a outra para formar um objeto.

• A impressão 3D Polyjet é semelhante a uma impressora jato de tinta padrão usada para imprimir em papel. A luz UV cura pequenas gotículas de fotopolímeros à medida que são lançadas sobre uma superfície de construção.

Neste artigo vamos nos concentrar no FFF. É o tipo mais comum de impressão 3D devido ao seu baixo custo e facilidade geral de uso.

Como alguém interessado em impressão 3D, há uma boa probability de você se enquadrar em uma das seguintes categorias de pessoas.

• O tipo imaginativo provavelmente já tem uma ideia para uma peça ou projeto e mal pode esperar para começar. Eles querem saber tudo sobre o processo para ter o máximo controle criativo possível.

• Outro tipo de pessoa já possui um modelo projetado ou possui um objeto físico que deseja digitalizar e replicar. Eles estão interessados ​​na tecnologia necessária para fazer com que sua parte exista. Eles querem saber mais sobre como imprimir do que o aspecto do design.

• Há aqueles que são simplesmente fascinados pela ideia da impressão 3D – tanto que não sabem o que querem criar, mas querem compreender o processo de impressão de forma complexa. Esses tipos provavelmente também não estão tão focados no design, mas estão mais interessados ​​em como a tecnologia funciona.

• Finalmente, existem pessoas que têm experiência em manufatura. Eles já sabem fazer profissionalmente e estão curiosos para saber mais sobre essa forma de prototipagem rápida que se tornou muito mais comum desde que as patentes expiraram.

Como uma linha de montagem, existem algumas posições diferentes no conjunto de ferramentas para levar ideias a uma realidade impressa em 3D. Primeiro, o processo de projeto de modelo envolve o desenho de especificações para uma peça e, em seguida, o uso de software program de desenho auxiliado por computador (CAD) para transformar os desenhos em um modelo 3D utilizável. Em seguida, é necessário conhecimento de montagem, calibração e manutenção da impressora para obter impressões de qualidade. Por fim, a impressão é o culminar de todos estes aspectos em que a impressora 3D cria o modelo closing e tangível.

Vamos explorar cada um deles individualmente.

O design para impressão 3D se enquadra em duas categorias principais: artístico e de engenharia. Os modelos artísticos têm menos especificações quanto ao tamanho ou forma e são feitos normalmente apenas para estimulação visible. Por isso, o escultor tem liberdade para manipular uma malha sem a necessidade de linhas retas e medidas exatas. A escolha do filamento proporciona aparência e toque específicos, com menos atenção à maquiagem física.

O projeto para fins de engenharia é quase o oposto, dependendo da aplicação: especificações rígidas detalham requisitos de tamanho, formato e materials. É claro que todo bom projeto de engenharia envolve algum talento artístico, mas, em geral, para alcançar o sucesso, certas diretrizes devem ser seguidas. O raciocínio empírico orienta a escolha do filamento, como o desejo de atingir determinada resistência, elasticidade ou outras propriedades mecânicas.

Assim como o ditado “conhece-te a ti mesmo” implica a necessidade de compreender o próprio ser para compreender o seu lugar no universo, o conhecimento intrincado de como a sua impressora funciona é inestimável para compreender o seu papel na forma como ela fabrica os seus objetos. Isso é especialmente verdadeiro se e quando algo der errado e você for o único por perto para consertar. Há muito o que saber, então começarei apresentando os dois tipos de impressoras mais comuns: Cartesiana e Delta.

• As impressoras cartesianas movem um ou dois motores ao longo de cada um dos eixos X, Y e Z e o nome foi derivado do sistema de coordenadas cartesianas. Eles normalmente têm uma área de construção retangular e as próprias impressoras tendem a ter um formato de cubo. O Lulzbot Mini é um bom exemplo desses tipos de impressoras.

• As impressoras Delta possuem três braços que se unem no centro para suspender a extrusora acima da área de construção. Deltas também usam um sistema de coordenadas cartesianas para se movimentar, mas em vez de mover um motor por eixo de cada vez, todos os três braços se movem em taxas ou momentos diferentes para mover com precisão o bocal com triangulação. O SeeMeCNC Rostock MAX V2 é um excelente exemplo de impressora delta.

Sejam cartesianas ou delta, todas as impressoras possuem outros componentes em comum. É bom ter um conhecimento geral de eletrônica, especialmente quando algo dá errado. Você deseja rastrear um fio e entender como funcionam a resistência, a condutividade e outros conceitos eletrônicos básicos. Além disso, a capacidade de soldar e trabalhar com fios é uma habilidade que eventualmente entrará em ação.

Na mesma linha, o conhecimento de física é útil para ajustar suas impressões. Muitas configurações de firmware lidam diretamente com conceitos físicos como jerk e aceleração, e é bom saber se você deseja entender a impressão 3D em um nível íntimo.

Habilidades de solução de problemas são necessárias porque as coisas podem dar errado. Você terá que ser capaz de determinar qual problema ocorreu com sua amada impressora 3D e o que fazer a respeito. Mecanismos de busca na Web como o Google são um ótimo recurso e podem ajudar a identificar os sintomas em causas prováveis, mas você ainda precisará usar seu intelecto para resolver problemas com eficácia. À medida que você ganha mais experiência, você reconhecerá padrões de comportamento e será capaz de resolver alguns problemas antes que eles comecem.

Uma das melhores maneiras de conhecer uma impressora é construí-la você mesmo. Isso pode parecer assustador, mas você aprenderá muito mais sobre o funcionamento interno do que simplesmente comprando um modelo pré-construído. Algumas impressoras são vendidas apenas como kits, proporcionando ao proprietário a experiência de montar um modelo que funciona bem. Esses kits normalmente são bem suportados pelos fabricantes, portanto, se você tiver alguma dúvida ou algo der errado, pode esperar uma boa ajuda.

O pão com manteiga da impressão 3D é quando todos esses componentes se unem para produzir a peça impressa. A impressão 3D é em si uma forma de engenharia; muitos fatores diferentes devem se unir da maneira certa para funcionar corretamente. Como no motor de um carro, se uma parte do processo falhar, muitas vezes o resto deixará de funcionar corretamente. Tudo deve funcionar em conjunto para produzir o resultado desejado.

Principalmente, o conhecimento da impressora é uma parte importante do processo – está em uso constante durante a impressão. Seja qual for a impressora que você usar, você vai querer ler toda a documentação antes de começar. Muitas perguntas óbvias são respondidas simplesmente lendo o handbook, e você evitará ter que buscar conhecimentos que já estão ao seu alcance.

Além do conhecimento sobre impressoras, você vai querer conhecer os diversos tipos de filamento. PLA, ABS, PVA – todos eles têm requisitos diferentes para imprimir corretamente e você vai querer saber isso ao imprimir projetos específicos. O conhecimento dos diferentes filamentos também significa que você pode fazer mais com eles. Quando você entende as capacidades de cada um, fica mais consciente do que cada um pode ou não fazer.

Neste ponto, você deve estar se perguntando qual é a melhor maneira de aprender todas essas informações. Na MatterHackers, tentamos fornecer o máximo de ferramentas possível para que as pessoas imprimam, e já temos muitas informações disponíveis em outros artigos. Aqui está uma pequena lista de alguns artigos úteis que escrevemos sobre alguns dos tópicos que abordei hoje:

Da mesma forma, o processo de impressão 3D segue um caminho bastante simples do início ao fim, e nosso software program MatterControl foi projetado para fluir exatamente como o processo. Familiarizar-se com a documentação do MatterControl, bem como com o próprio programa, deve ajudar a explicar o panorama geral à medida que você continua a entender mais sobre a impressão 3D.

Artigos da MatterControl: http://www.mattercontrol.com/articles

Depois de atingir um nível de proficiência, você brand descobrirá que sempre há mais para aprender sobre impressão 3D. Novos filamentos chegam ao mercado exigindo novas configurações ou técnicas, e novos equipamentos tornam a impressão mais fácil e melhor – a indústria está mudando rapidamente à medida que mais e mais pessoas procuram seu lugar nela. Quanto melhor você se adaptar à atmosfera em mudança, melhor será na impressão 3D.

Uma das melhores maneiras de se envolver é ingressar em um espaço native de criadores ou hackerspace. Pessoas com ideias semelhantes compartilham seus interesses, e encontrá-las regularmente pode realmente ajudá-lo a melhorar seu conjunto de habilidades. Para encontrar um perto de você, experimente meetup.com, bibliotecas locais ou pesquise no Google por espaços para criadores em sua cidade. Se você não consegue encontrar um, comece um!

Se você precisar de inspiração para novas ideias de projetos, pense nas atividades do seu dia a dia e pergunte-se o que você poderia criar para melhorá-las. Os itens comumente impressos incluem acessórios para fantasias e presentes personalizados para amigos e familiares. Novamente, quanto mais você colaborar com outras pessoas, mais fácil será ter ideias.

Você também pode assistir a concursos on-line. Vários websites relacionados à impressão 3D ocasionalmente oferecem concursos que podem lhe dar an opportunity de desenvolver algumas ideias que você não teria considerado de outra forma. Você pode ganhar ótimos prêmios – talvez até uma nova impressora 3D!

E por último, mas não menos importante, se você estiver se sentindo caridoso, há muitos objetos impressos que podem ser doados a organizações necessitadas. Você poderia imprimir as peças para uma nova impressora, comprar os outros componentes e doar tudo para uma escola – as instalações educacionais precisam de mais impressoras 3D e poucas têm orçamento para elas. As próteses também estão se tornando mais facilmente fabricadas com impressão 3D. Por exemplo, um projeto chamado e-NABLE une proprietários de impressoras 3D com aqueles que precisam de membros protéticos para facilitar a criação de mãos, pernas e outros apêndices personalizados.