Uma impressora 3D.
Existem diversas informações sobre impressoras 3d na internet, muitos são os modelos, materiais e métodos de imprimir em 3D.
Para formatar meu entendimento e aproveitar para ajudar quem quer entrar neste barco, tentarei sintetizar aqui algumas informações que eu acho pertinentes. Com uma sinjela introdução.
O Conceito
Na verdade impressão 3D é uma forma adaptada de chamar o processo de fabricação de um protótipo por deposição, fundição ou sinterização de camadas. Um nome mais correto seria prototipagem rápida, neste caso a máquina que chamamos de impressora 3D na verdade trata-se de uma máquina de prototipagem rápida.
Em 2005 Adrian Bowyer fundou a RepRap, um conceito que levou a impressão 3D a outro patamar. A idéia é criar uma impressora 3D barata e poderia ser replicada por ela mesma, ou seja, que pudesse ser usada para fabricar partes de outra impressora.
O conceito também permite a evolução e comercialização destas impressoras sempre mantendo o código aberto, ou seja, permitindo que outras pessoas utilizem uma ideia existente e a aprimorem, sem se preocupar com patentes ou direitos autorais.
Os modelos variam muito, há abertos, fechados, os de tipo "Delta" os baseados em sistema cartesiano, etc.
Mas todos se baseiam no princípio de se desenhar um objeto tridimensional em um software específico, transformá-lo em uma linguagem que a impressora entenda e realizar a extrusão e deposição de material plástico em camadas.
Basicamente trata-se de uma máquina que trabalha com um bico quente (hotend), por onde um filamento plástico entra e se funde, saindo de tal forma que possa "desenhar"um objeto sobre uma mesa. A mesa então desce (ou o hotend sobe) permitindo o desenho de mais uma camada, assim sucessivamente até que o objeto esteja pronto.
No modelo de impressora cartesiana, temos basicamente quatro movimentos: X,Y, Z (2 e 3) e o movimento de alimentação de filamento no hotend (1).
Nos modelos mais comuns a mesa faz o movimento X, Y e Z enquanto que um quarto motor faz esta extração do material de um rolo forçando-o contra o hotend. Este conjunto de tração do filamento para alimentar o hotend, chamamos de extrusor.
Matéria Prima
Em relação ao material dos filamentos, os mais comuns encontrados no mercado são o ABS e o PLA, ambos são encontrados nas espessuras de 1,75 e 3mm.
Há muita discussão qual a melhor espessura dos filamentos, mas a grande maioria dos desenvolvedores as RepRap diz que o filamento mais fino (1,75mm) permite uma movimentação mais suave da mesa já que oferece menos resistência mecânica. Além de ser uma tendência do mercado.
Quanto ao tipo de material, existem inúmeros tipos, até mesmo materiais flexíveis e que tem madeira em sua composição, mas como falamos, os mais utilizados são: ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) e PLA (plástico polático), farei um post mais completo sobre filamentos posteriormente.
Protótipos são peças muitas vezes obtidas artesanalmente que tem como objetivo o estudo de seus elementos e o desenvolvimento de meios de fabricação em série desta peça. Poderia ser, por exemplo, um protótipo de bloco de motor esculpido ou usinado em madeira que desse condições de se obter um molde em areia onde se usaria um metal fundido como alumínio para a obtenção do bloco em metal. Parece simples mas o processo todo é bem complexo.
Estas máquinas de prototipagem vieram como grande ajuda para a obtenção destes protótipos tridimensionais de forma rápida. Observe que "rápido" é relativo ao modo original de obtenção do protótipo.
De qualquer forma vamos usar o termo usual, impressora e impressão 3D.
De qualquer forma vamos usar o termo usual, impressora e impressão 3D.
A ideia
Desde os anos 80 existem diversos processos de impressão 3D, usando diversos materiais e técnicas, estereolitografia, câmara de pó, laser seletivo, calor seletivo, extrusão de filamento, etc. Os preços sempre foram proibitivos para o público geral e até mesmo para pequenas empresas.
Em 2005 Adrian Bowyer fundou a RepRap, um conceito que levou a impressão 3D a outro patamar. A idéia é criar uma impressora 3D barata e poderia ser replicada por ela mesma, ou seja, que pudesse ser usada para fabricar partes de outra impressora.
O conceito também permite a evolução e comercialização destas impressoras sempre mantendo o código aberto, ou seja, permitindo que outras pessoas utilizem uma ideia existente e a aprimorem, sem se preocupar com patentes ou direitos autorais.
Como funciona uma RepRap
Os modelos variam muito, há abertos, fechados, os de tipo "Delta" os baseados em sistema cartesiano, etc.
Mas todos se baseiam no princípio de se desenhar um objeto tridimensional em um software específico, transformá-lo em uma linguagem que a impressora entenda e realizar a extrusão e deposição de material plástico em camadas.
Basicamente trata-se de uma máquina que trabalha com um bico quente (hotend), por onde um filamento plástico entra e se funde, saindo de tal forma que possa "desenhar"um objeto sobre uma mesa. A mesa então desce (ou o hotend sobe) permitindo o desenho de mais uma camada, assim sucessivamente até que o objeto esteja pronto.
No modelo de impressora cartesiana, temos basicamente quatro movimentos: X,Y, Z (2 e 3) e o movimento de alimentação de filamento no hotend (1).
Nos modelos mais comuns a mesa faz o movimento X, Y e Z enquanto que um quarto motor faz esta extração do material de um rolo forçando-o contra o hotend. Este conjunto de tração do filamento para alimentar o hotend, chamamos de extrusor.
Matéria Prima
Em relação ao material dos filamentos, os mais comuns encontrados no mercado são o ABS e o PLA, ambos são encontrados nas espessuras de 1,75 e 3mm.
Há muita discussão qual a melhor espessura dos filamentos, mas a grande maioria dos desenvolvedores as RepRap diz que o filamento mais fino (1,75mm) permite uma movimentação mais suave da mesa já que oferece menos resistência mecânica. Além de ser uma tendência do mercado.
Quanto ao tipo de material, existem inúmeros tipos, até mesmo materiais flexíveis e que tem madeira em sua composição, mas como falamos, os mais utilizados são: ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) e PLA (plástico polático), farei um post mais completo sobre filamentos posteriormente.
Por ora basta saber que o ABS é o mais usado e é derivado do petróleo, enquanto que o PLA é um plástico biodegradável.
Mas e os desenhos?
Mas e os desenhos?
Os desenhos são produzidos em softwares CAD ou de modelamento 3D (Blender, AutoCAD, Freecad, Solidworks, etc), na prática, qualquer aplicativo que exporte desenhos 3D em formato STL, tem compatibilidade com as impressoras.
Estes desenhos devem ser "fatiados", ou seja, processados de tal forma que sejam compreendidos pela máquina camada a camada.
Se você não tem nem ideia de como desenhar nestes softwares, nem tudo está perdido, grande parte do sucesso das RepRaps vem do seu código aberto, e código aberto significa comunidade, rede-social. Essa comunidade também compartilha seus desenhos. Por isso, existem sites onde as pessoas compartilham estes desenhos e instruções de impressão. O mais famoso deles é o thingiverse, lá podemos econtrar milhões de desenhos (isso mesmo... milhões).
É uma rede social onde você pode colecionar os desenhos que te interessam, criar categorias, comentar, postar fotos e baixar os desenhos para impressão e tudo de graça. Simplesmente fantástico!
Mas e ai Cuco? O que você vai fazer?
Meu objetivo é fazer uma destas RepRap, de eixo cartesiano, usando filamento de 1,75mm, escolhi usar um modelo chamado Graber i3 como referência para meu projeto.
Pensei muito em adquirir peças da China individualmente ou comprar um kit pronto. Optei por uma mescla, vou comprar um "meio kit" e o restante das peças mandarei vir da China.
Meu objetivo é fazer uma destas RepRap, de eixo cartesiano, usando filamento de 1,75mm, escolhi usar um modelo chamado Graber i3 como referência para meu projeto.
