Que é o flow de impressão 3D e como ajustar

Neste artigo vamos comentar que é o flow bem como a importância que tem na impressão 3D. Além disso, explica-se como calibrar este parâmetro para que a impressora 3D dê os melhores resultados possíveis.

Flow de uma impressora 3D

O flow é a quantidade (volume para ser mais precisos) de filamento que decorre pelo extrusor em função dos parâmetros de impressão selecionados para realizar um modelo. O cálculo do flow realiza-o automaticamente a impressora 3D em função dos Passos/mm que estabelece o fabricante da impressora 3D para o motor do extrusor, em função do diâmetro do filamento e do diâmetro de saída do nozzle.

Como calibrar a impressora 3D ante uma mudança de extrusor

Se realiza-se a mudança ou modificação do extrusor, por exemplo por um E3D Titan Aero, dever-se-á ajustar os Passos/mm do motor do extrusor.

Imagem 1: E3D Titan Aero extrusor. Fonte: E3D

 O primeiro é saber quantos Passos/mm utiliza a impressora 3D. Isto está refletido na parte de "Controlo>Movimento>Extrusor", neste caso o valor é 104.5 Passos/mm.

Imagem 2: Passos/mm do Extrusor

Fazem-se duas marcas no filamento, separadas 20 mm e 25 mm do início do extrusor.

Imagem 3: Marcas no filamento para calcular o número correto de Passos/mm

Move-se o filamento 20 mm desde o ecrã de controlo no apartado de movimento.

Imagem 4: Mover o filamento 20 mm

A seguir, comprova-se se a deslocação que realiza o motor do extrusor é o correto. Em caso de não ser assim, se mede com um calibre o erro para poder o corrigir. Com todos os dados anteriores e utilizando a seguinte fórmula obtemos os Passos/mm corretos para o motor do extrusor.

Imagem 5: Fórmula Passos/mm do extrusor

Ao finalizar o cálculo, só há que modificar os Passos/mm no ecrã de controlo e guardar os novos dados.

Por outro lado, todos os softwares de laminação 3D dispõem de um apartado onde modificar a quantidade de fluxo (razão do fluxo) já que as densidades mudam entre os diferentes materiais que existem no mundo da impressão 3D FDM/FFF. Este razão é muito importante à hora de conseguir tanto o acabamento superficial desejado como as dimensões reais do desenho CAD, porque em caso contrário, será muito complicada a fabricação de peças que vão encaixadas entre si ou conectadas com outras.

Antes de ajustar o fluxo, preparemos a impressão 3D corretamente

Antes de explicar o ajuste do parâmetro de razão de fluxo, queremos lembrar uma série de conselhos a ter em conta sempre antes de realizar uma impresão 3D. Há que comprovar sempre o estado do nozzle, que não presente um desgaste abusivo da ponta nem que tenha sujeira tanto interna como externamente. Comprovar que a temperatura de extrusão seja a recomendada pelo fabricante do filamento, porque em caso de não cumprir esta recomendação, a calibragem do fluxo será ineficaz e nunca conseguir-se-á um bom resultado. Por último, e talvez o mais importante, a base deve estar bem nivelada e calibrada para que o modelo impresso não presente desvios dimensionais no eixo paralelo à base de impressão (eixo z).

A prova do cubo para o ajuste da razão de flow de impressão

Para ajustar o parâmetro da razão de fluxo deve-se realizar a prova do cubo. Esta prova consiste em imprimir um cubo oco e sem a cara superior, para comprovar que a espessura dos caras laterais se corresponde com as do desenho.

Imagem 6: Cubo de Calibragem do flow

 No nosso caso temos impresso um cubo com uma espessura de cara lateral de 0.80 mm, desenhado por 3D_MaxMaker que podem encontrar em Thingiverse. Os parâmetros de impressão são: nozzle de 0.40 mm, largo de capa 0.80 mm (para criar duas capas exteriores e que a medida seja mais precisa) e razão do fluxo de 100 %.

Imagem 7: Com razão do fluxo ao 100 % o cubo fica sobredimensionado

 Ao utilizar PLA com razão de fluxo de 100 % (recomendado 90 %) obtivemos uma medida de 0.88mm, claramente sobredimensionada. Para corrigir este desvio aplicaremos a seguinte fórmula:

Imagem 8: Fórmula para calcular o fluxo necessário para qualquer material

 Obtido a novo razão de fluxo (90 %) só fica modificar o parâmetro no software de laminação 3D que se utilize, no nosso caso o Cura 3D.

Imagem 9: Modificar a razão do fluxo ao 90 %

 E voltar a imprimir o cubo para comprovar que as medidas obtidas com a novo razão do fluxo são as corretas.

Imagem 10: Medidas corretas ao calcular a razão do fluxo necessário para o PLA

Como comentámos antes, a densidade dos materiais que se utilizam na impressão 3D não é a mesma, com o que para a cada material e fabricante é recomendável fazer este ajuste.

Ao realizar este simples processo de correção todas as impressões 3D que se realizem ganharão tanto em qualidade superficial como em proporcionalidade dimensional.

Em resumo, o flow trata-se de uns dos parâmetros mais esquecidos na impressão 3D FDM sendo este um dos mais importantes para conseguir peças bem-sucedidas.