Gadgets, jogos e criações com impressão 3D FDM

Alguns dos usos comuns da impressão 3D FDM incluem prototipagem rápida, desenvolvimento de produtos, fabricação de ferramentas, bem como a produção de peças funcionais. No entanto, graças à sua acessibilidade e preço acessível, a impressão 3D FDM é também uma ferramenta extremamente útil quando se trata de usos hobbyísticos, como modelagem personalizada, cosplay, decoração de casa, fabricação de miniaturas, acessórios de jogos, etc.

Neste artigo, apresentaremos 5 projetos inspiradores que podem ser realizados com a ajuda de impressoras 3D FDM de mesa.

Peças de LEGO e LEGO Duplo

LEGO, a icônica empresa dinamarquesa de brinquedos, desperta a criatividade e a imaginação com seus blocos de plástico de encaixe. Desde 1932, o LEGO tem cativado gerações, promovendo habilidades de resolução de problemas e técnicas, e proporcionando infinitas possibilidades de construção. De estruturas simples a conjuntos temáticos, o LEGO continua a inspirar alegria e diversão em todo o mundo.

Vídeo 1: Imprima seus próprios blocos de LEGO com a Prusa. Fonte: Prusa3D.

As peças originais de LEGO são fabricadas usando a tecnologia de moldagem por injeção e, embora a impressão 3D FDM não possa replicar esse tipo de precisão (até 0.01 mm) e excelente acabamento de superfície, ela chega bem perto quando o material e os métodos de pós-processamento corretos são usados. Com uma impressora 3D bem calibrada, nivelada e bem mantida, é possível obter resultados satisfatórios com a impressão 3D FDM ajustando a espessura das paredes das peças e outros parâmetros de impressão no software de laminagem. Após algumas experiências, é possível imprimir em 3D conjuntos de LEGO personalizados completos e até mesmo blocos que serão compatíveis com as peças originais de LEGO.

Imagem 1: Um modelo da sede da Prusa construído com blocos de LEGO impressos em 3D. Fonte: Prusa3D.

Imprimir seus próprios blocos de LEGO em 3D tem suas limitações em termos de custo e tempo. As peças de LEGO impressas em 3D exigem um pós-processamento demorado, como remoção de suportes e possível polimento com acetona se o material for ASA/ABS, o que implica maior investimento de custo e tempo. Por isso, a tecnologia FDM é ótima para criar peças personalizadas especiais ou peças de reposição ausentes para conjuntos de LEGO, ou até mesmo conjuntos maiores de LEGO, mas não é muito acessível para produção em massa.

Imagem 2: Comparação de um bloco de LEGO original e blocos de LEGO impressos em 3D. Fonte: Prusa3D.

Uma coisa que não é recomendada para imprimir com a tecnologia FDM são peças muito pequenas ou frágeis, como os detalhes das miniaturas de LEGO (aqui a impressão 3D SLA é a escolha mais adequada). Em relação aos materiais FDM, recomenda-se usar ABS (o material dos blocos de LEGO originais) devido à sua resistência à abrasão e a possibilidade de suavizar as peças em um banho de acetona. Outra ótima alternativa é o ASA, que é ligeiramente mais fácil de imprimir e pós-processar do que o ABS. O PLA não é recomendado, pois as peças podem perder sua adaptação ao longo do tempo devido à abrasão.

Também é importante ter em mente que a LEGO é uma marca registrada, e produzir e circular réplicas exatas de blocos de LEGO sem permissão legal da marca terá consequências jurídicas. No entanto, a impressão 3D de conjuntos personalizados ou peças e acessórios compatíveis para uso hobbyístico próprio é uma ótima ideia.

Outro ponto importante a se considerar é que as peças de LEGO impressas em 3D podem não ser adequadas para crianças pequenas devido à força necessária para conectar peças impressas com PLA, bem como a potencial toxicidade de peças impressas com tecnologia SLA.

Há muitos projetos de blocos de LEGO de código aberto disponíveis na internet, como os projetos de peças LEGO projetados pela Prusa3D que podem ser impressos com sucesso na impressora Original Prusa i3 MK3S+.

Imagem ou foto em 3D

Você está procurando um presente ou decoração original e quer ir além de simplesmente colocar uma foto revelada em uma moldura? Este projeto de impressão 3D FDM é para você. Você pode transformar o desenho do seu filho, o logotipo da sua empresa, sua banda ou time esportivo favorito, ou uma fotografia em um objeto 3D sem precisar dominar o uso de programas avançados de modelagem 3D como o Fusion360, Blender ou SketchUp.

Imagem 3: Chaveiros impressos em 3D a partir de um desenho. Fonte: Prusa3D.

A primeira opção envolve o uso da ferramenta gratuita Selva e estes são os passos:

1. Primeiro, escolha uma imagem que não seja muito complexa e tenha cores nitidamente separadas com transições nítidas (caso contrário, será necessário um bico com diâmetro de 0.25 mm ou menor).
2. Em seguida, escaneie a imagem com a maior resolução possível para obter a máxima qualidade e "limpe" a imagem em um software de edição de fotos para remover o fundo ou melhorar as transições de cor.
3. Carregue a imagem na ferramenta Selva e prossiga para modificá-la com as ferramentas "Limiar" e "Altura" para obter o efeito desejado.
4. Salve a imagem usando o botão "Baixar um STL de qualidade padrão gratuitamente".
5. Use um software de laminagem de sua escolha para preparar o design para impressão... pronto!

A segunda opção para transformar uma foto em um objeto 3D é fazendo uma litofania. Uma litofania é uma obra de arte translúcida ou transparente criada esculpindo ou gravando um design em um material, como porcelana ou cerâmica, com espessuras variadas.

Imagem 4: Uma litofania impressa em 3D com tecnologia FDM. Fonte: Prusa3D.

Quando iluminada por trás, a imagem se torna visível com tons e detalhes, formando um efeito tridimensional. Isso pode ser feito com a impressão 3D FDM da seguinte maneira:

1. Carregue a foto ou imagem de sua escolha nesta ferramenta online gratuita. É recomendado usar uma foto com resolução de 500×500 ou inferior.
2. Depois que o modelo 3D for gerado automaticamente, ajuste 2 configurações de geração do modelo: converta a imagem positiva em uma imagem negativa e defina a camada mais fina como 0.4 mm.
3. Baixe o modelo e abra-o em seu software de laminagem.
4. Altere a altura da camada para 0.10 mm (ou 0.05 mm com um bico de 0.25 mm).
5. Configure os seguintes valores em "Configurações de impressão - Camadas e perímetros": Perímetros: 1; Camadas sólidas superiores: 1; Camadas sólidas inferiores: 1.
6. Configure o preenchimento para 95% reticulado.
7. Não redimensione o objeto no eixo Z, pois isso distorcerá o fluxo de luz através da imagem.

Com essa configuração Prusa testada e com o filamento colorido adequado (branco, creme, prata ou roxo são os melhores), você terá sua própria litofania impressa em 3D. Você também pode melhorar ainda mais a litofania impressa em 3D colorindo a parte de trás com marcadores de cor padrão.

Jogos de RPG de mesa e acessórios

Jogos de RPG de mesa ganharam popularidade nas décadas de 70 e 80, proporcionando uma experiência única de interação presencial e componentes físicos. Inicialmente conhecidos como jogos de "caneta e papel", eles evoluíram com versões empacotadas. É aí que entra a impressão 3D, oferecendo aos fãs de RPG de mesa a chance de imprimir em 3D seus próprios objetos e acessórios personalizados, melhorando assim a experiência imersiva dos RPGs de mesa.

Vídeo 2: Impressão 3D de miniaturas de Dungeons & Dragons em uma impressora 3D Prusa. Fonte: Prusa3D.

Nos últimos anos, surgiram várias iniciativas na comunidade de RPG de mesa que contribuem para o desenvolvimento de padrões que garantem a compatibilidade de terrenos e peças de jogo impressas em 3D com os RPGs originais. Essas iniciativas mais populares incluem OpenLock, OpenForge, DragonLock e Rampage. Esses padrões fornecem arquivos para download gratuitos que permitem aos usuários imprimir em 3D e montar vários componentes, como paredes, pisos, portas, prédios, barricadas, ruínas e outros elementos, que podem ser combinados para criar mapas de jogo personalizados.

Imagem 5: Cenários impressos em 3D para um RPG de mesa. Fonte: Prusa3D.

Algumas ótimas fontes de acessórios de jogos de guerra impressos em 3D para jogos como Warhammer 40K são Thingiverse e MyMiniFactory. Elementos avançados pagos, como barris, baús, armários, tochas, armadilhas, quebra-cabeças, etc., estão disponíveis em sites como Printable Scenery ou Infinite Dimensions. Os fãs de RPG de mesa não se limitam apenas à cenografia. Com a ajuda de sites como HeroForge ou Desktop Hero, você pode criar miniaturas personalizáveis de pessoas para jogos de mesa de 28-30 mm de altura usando um aplicativo web simples e fácil de usar. Todos esses elementos impressos em 3D podem, é claro, ser personalizados ainda mais ao pintá-los com cores acrílicas.

Como as miniaturas podem conter elementos pequenos como armas, pode ser um desafio para a tecnologia FDM. No entanto, é possível imprimir miniaturas em 3D com sucesso. Algumas recomendações para obter resultados satisfatórios são minimizar os suportes, usar uma altura de camada de 0.10 mm, preenchimento de 100% e colocar vários modelos lado a lado.

Acessórios de fotografia

Desde para-sóis e filtros até suportes de tripé e punhos de câmera, os acessórios impressos em 3D fornecem soluções personalizáveis e econômicas para acessórios caros ou difíceis de encontrar. A versatilidade da tecnologia de impressão 3D permite designs intricados e materiais leves que são duráveis e práticos para várias condições de fotografia. Com a capacidade de adaptar e modificar designs facilmente, os fotógrafos podem experimentar com acessórios exclusivos adaptados às suas necessidades específicas, abrindo novas possibilidades de expressão artística e ampliando os limites da fotografia tradicional.

Imagem 6: Vários acessórios de fotografia impressos em 3D com tecnologia FDM. Fonte: Prusa3D.

Alguns acessórios de fotografia que você pode imprimir em 3D na sua impressora FDM são:

• Suportes para mochilas de câmera: especialmente úteis para fotógrafos de vida selvagem que exigem preparação constante da câmera. Antes de usar um suporte impresso em 3D com uma câmera mais pesada, é importante verificar a resistência do componente impresso em 3D antes de depender totalmente dele.
• Grade e difusores de flash OCF: em vez de improvisar com pedaços de papel dobrados, imprima em 3D o seu próprio difusor. O uso de um material transparente ou translúcido como PETG pode ser interessante.
• Conjunto de chaves para filtro de lente: resolve o problema de remover filtros que estão muito apertados e não leva muito tempo para imprimir em 3D.
• Parasóis de lente: esse elemento tende a ser bastante caro, mas um parasol impresso em 3D será tão eficaz para bloquear a entrada de luz indesejada na lente e evitar o flare da lente.
• Suportes para tampa de lente: esta impressão simples e rápida irá economizar tempo, dinheiro e o estresse de perder constantemente as tampas das lentes.
• Suportes para GoPro: por que desistir de uma excelente ideia se você pode imprimir em 3D qualquer suporte para GoPro que não encontre em nenhum outro lugar? A impressão 3D FDM oferece uma ampla variedade de filamentos especiais resistentes para aplicações que exigem flexibilidade ou resistência a impactos.
• Cases para cartões SD, baterias, filtros, lentes, etc.: ótimos para organizar elementos pequenos que tendem a se perder na bolsa de equipamentos e levam muito tempo para encontrar. Muitos acessórios desse tipo podem ser encontrados em Printables.
• Tripés: você pode imprimir em 3D seu próprio tripé personalizado para sua câmera profissional, mas tenha em mente que os tripés possuem vários mecanismos de travamento e peças giratórias que exigirão um material avançado. Tripés impressos em 3D são ideais para uso com telefones e câmeras GoPro, enquanto câmeras profissionais são melhores acompanhadas de um tripé profissional.
• Slider para timelapse: um slider profissional, mas acessível para timelapse pode ser criado com a ajuda de componentes eletrônicos amplamente disponíveis e uma caixa impressa em 3D.
• Adereços: não se limite aos acessórios práticos de fotografia. Você também pode imprimir em 3D adereços que tornarão suas fotos únicas.

Modelismo em Escala (Dioramas)

Embora a tecnologia FDM não possa competir com a tecnologia SLA quando se trata de renderizar pequenos detalhes e miniaturas, há certas aplicações em que a FDM ainda pode oferecer ótimos resultados no modelismo em escala, especialmente na criação de dioramas. Dioramas são modelos tridimensionais que representam uma cena ou evento em forma de miniatura, geralmente contidos em uma caixa ou vitrine. Os dioramas são projetados para fornecer uma representação detalhada e realista de um determinado assunto e geralmente incluem figuras em miniatura, prédios, paisagens e outros elementos meticulosamente elaborados, como iluminação estratégica, que contribuem para a cena geral.

Algumas recomendações para impressão 3D de dioramas com tecnologia FDM são usar um bico de 0.25 mm para obter mais detalhes e usar filamento ASA. Peças impressas em 3D com esse material podem ser lixadas, esculpidas e polidas em um banho de acetona, o que permitirá que você faça o pós-processamento das suas peças conforme desejado. O ASA também tem a tendência de absorver primer, tinta e colas solventes frequentemente usados por modeladores. No entanto, também é possível usar PLA e um bico de 0.4 mm, assim como Michael Mandau fez para seu diorama "A Mother's Joy".

Imagem 7: Um diorama impresso em 3D com PLA e um bico de 0.4 mm. Fonte: Prusa3D.

O recorte da sala foi construído no Autodesk Inventor com um tamanho de 15x15 cm. O arquivo pronto foi exportado e inserido no Prusa Slicer. Os móveis baixados gratuitamente do Thingiverse foram redimensionados para 1:35 no Prusa Slicer. Todos os elementos foram laminados e exportados para impressão. Foi utilizado filamento PLA com as seguintes configurações: altura de camada de 0.2 mm (0.05 mm para os móveis), 10% de preenchimento, sem suportes. Foram necessários cerca de 150 g de filamento e 11 horas para imprimir todos os elementos do diorama. A única parte que não foi impressa em 3D foi a figura feminina. Em seguida, o diorama foi pintado e decorado com a ajuda de vários materiais de artesanato e arte, como cola em spray, fita adesiva, tinta acrílica, tinta a óleo, verniz fosco, acetona, etc.

Explore o potencial do FDM

Esses cinco projetos inspiradores que podem ser realizados usando impressoras 3D FDM de mesa empurram os limites do que normalmente pensamos quando se trata dos usos e capacidades da impressão 3D FDM. Com as configurações corretas, material e pós-processamento, as peças impressas em 3D em uma impressora 3D FDM podem oferecer precisão satisfatória e acabamento de superfície adequados para várias aplicações artísticas como modelagem em escala, acessórios para RPG de mesa e imagens impressas em 3D. O FDM também é adequado para aplicações mais funcionais, como acessórios personalizados de fotografia ou blocos LEGO totalmente funcionais personalizados. Com a ajuda de comunidades online, recursos gratuitos para download e software de laminação de fácil utilização, os usuários podem liberar sua criatividade e realizar projetos de impressão 3D fascinantes e inspiradores em sua impressora 3D FDM de mesa com materiais amplamente disponíveis e acessíveis, como PLA, ABS ou ASA.