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.

 

 

 

Impressão 3D e seu processo

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Atualmente no NANO, utilizamos a impressora 3D em boa parte do tempo. Sempre trabalhadora, ela é temperamental e muitas das vezes apresenta uma ou outra irregularidade. Ela reclama: jornadas de trabalho muito extensas a estressam.

A impressão 3d, ou prototipagem rápida, é uma tecnologia de fabricação aditiva no qual um modelo tridimensional é criado a partir da sobreposição sucessiva de camadas de materiais.

O objetivo no NANO de se usar uma máquina dessas é de atender as necessidades e auxiliar a solução de problemas do laboratório por meio de pesquisa das tecnologias disponíveis e produção de modelos em 3d.

A parte de impressão 3d tem como principal objetivo estudar esta tecnologia e as possibilidades oferecidas pela mesma de modo a tornar seu uso mais eficiente e integrado com as diferentes áreas e projetos desenvolvidos.

 

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Impressora usada no NANO prototipando uma peça em ABS.

Atualmente, existem diversas  tecnologias  de  impressão 3D, no qual todas  as  tecnologias  parte do princípio de executar diversos  fatiamentos  do modelo 3D, geralmente  na  horizontal,  obtendo uma  fina  camada que é impressa  através do processo de  deposição de  materiais.

Sobrepondo as diversas  camadas  uma  sobre a outra,  obtemos  o objeto final  desejado.  O  material a  ser  depositado pode ser  um plástico,  metal,  chocolate, entre outros.  O  mais  comum é  o uso de plásticos de engenharia como ABS, PLA entre outros.

Este processo proporciona precisão e rapidez, sem ter certas limitações impostas por outros tipos materiais e processos de fabricação, além da liberdade de criação para designers e artistas permitindo que desenvolvam suas próprias peças e objetos por meio da modelagem virtual em softwares como SolidWorks, Rhinoceros e AutoCAD.

 

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Início de uma impressão

Além dos softwares de modelagem virtual, outros dois softwares são utilizados; o Repetier e o Slicer, para operar a impressora e para transformar o arquivo de modelagem digital em camadas passiveis de impressão 3d, respectivamente.

As peças impressas não se restringem a modelos apenas para a visualização e dimensionamento sem utilidade prática, ao contrário, além da finalidade de testes a impressão 3d permite a produção de estruturas complexas e precisas, peças com movimentos mecânicos e encaixes. Assim, a impressora 3d é ferramenta essencial na composição dos projetos do NANO.

 

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Interface do software Repetier-Host V1.5.3 durante a impressão de uma peça

 

No que diz respeito a pesquisa em prototipagem rápida, quando não estão sendo desenvolvidas e impressas peças para os projetos, são realizados testes e estudos de material e estrutura, que visam aperfeiçoar o domínio da ferramenta e aprimorar o uso da mesma e suas aplicações.

 

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Algumas peças de encaixe impressas no NANO

Foram realizados workshops internos para que os bolsistas responsáveis pela impressão e pela modelagem virtual das peças conhecessem o funcionamento e pudessem operar os softwares utilizados e a impressora 3d.

A equipe responsável pela prototipagem em 3d trabalha em conjunto com os bolsistas responsáveis pela modelagem em 3d a fim de otimizar os modelos virtuais às limitações da impressão.

Referências

De Oliveira, Lara. Relatório PIBIC  2016.

Takagaki, Luiz Koiti. “Tecnologia de Impressão 3D.” RIT-REVISTA INOVAÇÃO TECNOLÓGICA 2.2 (2013).