Impressão 3D – Manutenção

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A impressora 3D, assim como todas as máquinas, precisa de manutenção para garantir seu funcionamento adequado e corrigir possíveis erros ou defeitos que surgem com o uso constante da mesma.

 

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Mesa da impressora sem o vidro e um dos parafusos.

 

Uma das partes que requer atenção com maior frequência é a mesa. A mesa consiste numa placa que esquenta sob um vidro temperado, onde é depositada a primeira camada das peças a serem impressas. No caso do modelo da impressora que utilizamos no NANO a mesa se movimenta apenas no eixo Y (para frente e para trás), enquanto a extrusora se move nos eixos X (para a esquerda e para a direita) e Z (para cima e para baixo).

 

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Área de Controle Manual do programa Repetier Host.

O movimento repetitivo no eixo Y para a impressão faz com que seja necessário nivelar a mesa, o que é feito através de quatro parafusos com molas que a prendem na base que se move. Além disso, como consequência desse movimento algumas vezes alguns fios se soltam.

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Lado inferior da mesa com fio solto.

Quando ocorre desse fio se soltar a mesa ainda se movimenta, porém não esquenta, e isso impede o programa de iniciar a impressão mesmo que esteja sendo usado PLA, que não necessita da mesa aquecida. É importante alcançar a temperatura indicada para cada tipo de filamento e mantê-la durante toda a impressão, pois assim a peças em ABS ficarão fixas durante a impressão.

 

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Temperatura da mesa e da extrusora. Painel de Controle Manual do programa Repetier Host.

 

Com todos os fios devidamente soldados a mesa volta a aquecer e atingir a temperatura selecionada nas configurações do programa, que varia de acordo com o tipo de material a ser usado.

 

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Lado inferior da mesa com o fio soldado.

 

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Material para a solda.

 

O programa Repetier Host permite acompanhar a curva de temperatura da impressora, tanto da mesa quanto da extrusora. Após o término da impressão, mesmo que a impressora continue ligada e conectada ao computador, a temperatura começa a cair automaticamente como configuração padrão por questão de segurança. Pode-se perceber isso no gráfico próximo ao minuto 51:00.

 

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Gráfico de Curva de Temperatura do programa Repetier Host.

 

 

 

Ajustes, calibragens e controle de qualidade.

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Na última semana, tivemos que realizar a impressão de algumas peças na 3D e nos deparamos novamente com um problema que se referia à qualidade da impressão. Antigamente possuíamos peças com qualidade razoável, visto que muitas eram para peças mecânicas, e não precisariam de tanto acabamento, afinal, eram apenas funcionais, ao longo do tempo e com mais experiências, fomos experimentando novas configurações que melhoraram as nossas peças, no que se refere à uniformidade da camada externa e resistência mecânica. Porém, de tempos para cá, notamos que as peças estavam saindo diferentes, com pequenos depósitos aleatórios de plástico que ao longo da impressão deixavam o objeto com um aspecto feio, parecia que a extrusora (ou hot end) estavam jogando mais material do que o necessário. Até então, não nos preocupamos tanto, pois os defeitos eram poucos e não havíamos modificado as configurações do Repetier, no entanto, parecia que a cada trabalho a qualidade decaía, então decidimos realizar uma calibragem e pequenos testes para ver o que estava acontecendo.

 

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Exemplo de má qualidade em peça em ABS.

Durante a calibragem notamos que o valor de 230ºC para a extrusora era muito alto, apesar de este ser considerado um índice normal para impressão com plástico ABS, porém ao mudarmos para 220ºC percebemos uma nítida melhora da impressão. Isso ocorre pois o ABS (Acrilonitrila butadieno estireno) é um termoplástico que conforme é aquecido, adquire consistência líquida, diminuindo a sua viscosidade, aumentando assim a sua fluidez, então é necessário utilizar uma temperatura adequada para que o filamento não fique mais viscoso e menos fluido do que o previsto.

De uma maneira geral, viscosidade é uma das propriedades dos termoplásticos, que é a resistência ao fluxo que o plástico enfrenta quando está fundido, ou seja, se o plástico for muito viscoso ele tem dificuldade para escorrer pelo bico da extrusora (lembremos do mel, que é altamente viscoso), ao contrário de um plástico de viscosidade baixa que vai escorrer facilmente, ficando mais parecido com um líquido como água. Concluímos então que 230º era uma temperatura que deixava o filamento muito fluido, ocasionando no que parecia estar jogando mais material do que o necessário, notamos também que a cada aumento de 5ºC o material tornava-se mais rugoso e degradava mais a sua qualidade final. Então com um valor de 220º como considerado adequado, as camadas ficavam mais limpas e definidas, tornando a peça mais delicada, sem rugosidades.

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Comparativo: antes da calibragem (esquerda) e depois (direita).

Dentre outras modificações feitas, uma das mais importantes se refere ao tamanho da camada impressa, pois camadas mais finas representam melhor o objeto, assim como uma imagem em alta resolução que possui milhões de pixels em comparação a uma imagem de baixa resolução com uma quantidade muito inferior de pixels. O lado negativo de imprimir com camadas mais finas é que o tempo de impressão aumenta, pois é necessário fazer mais camadas para completá-la. Peças mais simples podem ser impressas mais rapidamente com camadas mais grossas.

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O própro software já facilita em mostrar a proporção do tamanho da camada na peça, no caso a altura da camada utilizada foi de 0,125mm.

 

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Quanto mais camadas, melhor é a definição da peça.

http://capivalley.com.br/impressora-3d-qualidade-de-impressao/   Acesso: 28/06/2016, às 18:00

O tempo de impressão também está relacionado diretamente a velocidade configurada, que afeta diretamente a qualidade da peça, pois são inversamente proporcionais: quanto maior a velocidade, pior a qualidade.

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Velocidades utilizadas que proporcionaram uma ótima qualidade de impressão.

 

Criature – Estrutura pneumática

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Criature é uma estrutura pneumática formada com materiais bem simples, de baixo custo, como varetas e aletas de madeira, e interconexões feitas através de fabricação digital (impressão 3D). Utilizando esses materiais foi possível criar a criatura que se articula e interage através de músculos de ar, feitos à base de balões e ar inflado, os chamados “air muscles” de baixo custo, porém, com eficiência similar aos verdadeiros pistões.

A ideia inicial seria que essa estrutura fosse similiar a um ser vivo. Foram pensadas diversas opções como escorpião, aranha, vírus, lagarto etc. Além disso, era importante que de alguma maneira a estrutura exercesse um movimento similar ao visto em natureza, por mais que o resultado não parecesse tão natural, porém, os movimentos originários da pneumática deram uma característica interessante ao projeto, que seria um andar cambaleante, como uma criatura que não evoluiu, que não deu tão certo.
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O nome Criature é uma mistura em inglês e português da palavra criatura, pois durante o tempo do workshop tivemos que ficar intercalando nossas falas nos dois idiomas, o que causava diversas vezes uma mistura no vocabulário.

 

Confira o video com cenas da construção do projeto:

 

 

O projeto foi realizado em 2 dias de workshop intensivo com duração total de 4 dias, que aconteceu entre os dias 27 e 30 de Abril, no Museu do Amanhã, Rio de Janeiro. O workshop “Construindo Proto-Ecologias” foi resultado de uma parceria do LAA (Laboratório do Amanhã) com a Bartlett School of Architecture, do Reino Unido, junto com o Núcleo de Artes e Novos Organismos (NANO) da Escola de Belas Artes (EBA) e o Laboratório de Modelos e Fabricação Digital (LAMO3D), estes dois últimos da Universidade Federial do Rio de Janeiro (UFRJ).
 
A equipe que construiu a estrutura foi formada por:
 
Caroline Aquino
Lara de Oliveira
Lenita Bucci
Mathäus Heringer
Thais Guerra
 
E obtivemos a preciosa ajuda dos integrantes do Interactive Architecture, da Bartlett School of Architecture:
 

Bahnfun Ch
Juncheng Chen
Lydia Zhou
Siyuan Jing

Workshop "Construindo Proto-Ecologias" - Museu do Amanhã