Prusa MK4S - Kit ou impressora 3D FDM

Apresentação geral

A Prusa MK4S é uma impressora 3D FFF de código e materiais abertos criada e desenhada por Prusa3D, uma das empresas mais relevantes no setor da impressão 3D e fabricante de uma das impressoras 3D mais utilizadas. As impressoras 3D Prusa distinguem-se pela sua contínua inovação, procurando sempre obter o maior rendimento possível, com contínuas atualizações, com preços acessíveis a qualquer tipo de utente e com um rigoroso controlo de qualidade.

Imagem 1: A impressora 3D Prusa MK4S. Fonte: Prusa3D.

A impressora Prusa MK4S está construída ao redor da nova arquitetura conectada de 32 bits (xBuddy Mainboard) e o extrusor de nova geração (Nextruder). As características mais destacadas da impressora Prusa MK4S são as suas capacidades de impressão de alta velocidade, facilidade de manutenção, facilidade de uso, funcionamento silencioso e uma larga gama de materiais compatíveis (código aberto) como PLA, PETG, ABS, ASA, Flex, HIPS, PA, PVA, PC, PP, CPE, PVB, NGEN, composites e mais.

Vídeo 1: As principais características da impressora Prusa MK4S. Fonte: Prusa3D.

A Prusa MK4S tem uma superfície de construção de 250 x 210 x 220 mm, muitos sensores avançados para maior segurança e eficiência, nivelação automática da cama, uma interface fácil de usar e muitas opções de conectividade. Mais do 90 % das peças foram substituídas ou melhoradas com respeito à predecessora Prusa MK4S, Prusa MK3. Algumas das melhorias incluem:

• Uma estrutura mais rígida para melhor amortecimento de vibrações, peças impressas aprimoradas e hastes do eixo Z mais espessas.
• Nivelamento automático com sensor Loadcell e calibração totalmente automatizada da primeira camada.
• Um extrusor aprimorado com design alterado e sistema de bico de alto fluxo de troca rápida.
• Sistema de resfriamento de peças a 360º composto por uma turbina de alto desempenho e uma carcaça de ventilador redesenhada.
• Conectividade aprimorada (WiFi, Ethernet, Prusa Connect, NFC, aplicativo Prusa opcional), uma barra de status RGB e uma nova tela de interface.

Cabe destacar que esta impressora Prusa MK4S se entrega sem nenhuma lâmina de impressão adicional e na versão de cor negro e laranja. Aparte da impressora (montada ou em versão kit DIY), o pacote básico inclui um manual, 1 kg de filamento Prusament negro, um portacarretes, um USB com impressões de #amostra, um jogo de ferramentas e vários acessórios de manutenção e peças de reposto. Os complementos como o módulo de impressão multicolor MMU3 ou o fechamento original de Prusa ou as lâminas de impressão adicionais (lisas, texturizadas ou satinadas) devem se adquirir por separado.

A seguir detalham-se as especificações técnicas da impressora MK4S.

Características em detalhe

O sistema de extrusão melhorado

No coração da impressora MK4S encontra-se o extrusor de última geração Nextruder acionado com engrenagens planetárias (relação de transmissão 10:1) capaz de alcançar temperaturas de extrusão de até 290 ºC. O disipador térmico é de alumínio e o hotend é totalmente metálico.

Imagem 2: O sistema de extrusão MK4S. Fonte: Prusa3D.

Com as soluções inteligentes Input Shaper e Pressure Advance, a impressora pode eliminar a ressonância nas impressões e predizer o fluxo do filamento. O resultado global destas melhorias na extrusão é uma redução do tempo de impressão de até um 70 % em comparação com a impressora MK3. Outra cómoda solução aplicada na Nextruder é a placa de conexões personalizada. Isto significa que todos os ventiladores, calentadores, termistores, etc., estão ligados diretamente na placa e mudar qualquer desses elementos leva um minuto.

Imagem 3: Bico de alto fluxo personalizado da MK4S baseado na tecnologia CHT. Fonte: Prusa3D.

O MK4S vem equipado com um bico de alto fluxo feito sob medida que utiliza a tecnologia CHT, projetado para aumentar a velocidade de impressão enquanto melhora a durabilidade. Ao contrário dos bicos padrão, esta opção de alto fluxo permite aos usuários obter melhores resultados sem a necessidade de filamentos especializados, pois é compatível com materiais comuns. Dependendo do filamento e do diâmetro do bico, o novo bico oferece um fluxo aprimorado que varia de 50% a 114% em comparação com a versão padrão do MK4. Além disso, um adaptador de bico Nextruder opcional está disponível, permitindo a compatibilidade com qualquer bico tipo V6 para maior flexibilidade.

Chassis, eixos e cama de impressão

A impressora MK4S incorpora peças de plástico mais robustas, novos motores passo a passo de 0.9° de precisão nos eixos X e E e controladores passo a passo Trinamic 2130. O motores passo a passo ajudam a evitar artefactos finos verticais nas impressões. Além disso, as varetas do eixo Z são agora mais grossas (10 mm), o que se traduz em impressões de melhor aspeto, inclusive com filamentos problemáticos como os flexíveis.

Imagem 4: O chassis e os eixos melhorados do MK4S. Fonte: Prusa3D.

A impressora MK4S está equipada com uma cama térmica magnética (até 120 ºC) com uma lâmina de aço para berços PEI removível. O leito de impressão calibra-se automaticamente mediante a nivelação de cama de malha. Graças ao preciso sensor Loadcell, a MK4S pode produzir uma primeira capa perfeitamente lisa e uniforme.

Imagem 5: O preciso sensor Loadcell para a nivelação automática da cama. Fonte: Prusa3D.

Ao princípio de uma impressão, a impressora atinge a superfície de impressão com a boquilha seguindo um padrão em forma de quadrícula para medir a distância e, a seguir, calcula as compensações corretas. O resultado é uma primeira capa perfeita na cada superfície, sem ajustes manuais.

Funções de segurança

Com o fim de proporcionar uma experiência de impressão 3D sem problemas, e garantir a eficiência e o sucesso das impressões, a impressora Prusa MK4S está equipada com múltiplos sensores encarregados de detetar falhas de impressão e alertar ao utente. A MK4S leva incorporado um sensor de filamento (sensor Hall) que pára automaticamente o processo de impressão quando se acaba o filamento. Além disso, a MK4S conta com um sensor Loadcell para a nivelação automática da cama, um sistema Power Panic (recuperação total ante uma perda completa de energia), bem como 4 termistores de alta precisão (Semitec genuíno), monitorização do RPM dos motores dos ventiladores, detecção de sobre-aquecimento do hardware, proteção contra sobrecorriente e funções de monitorização de voltagem dual.

Conectividade, Prusa Slicer e UI

A impressora MK4S é totalmente compatível com Prusa Connect, um software que permite ao utente controlar a impressora através de uma conexão a Internet (WiFi/Ethernet). Com Prusa Connect é possível arrastar e soltar G-Codes na janela do navegador para carregar arquivos de impressão primeiro na nuvem (a cada utente obtém 2 GB de forma gratuita) e depois transferir ao armazenamento USB da impressora e iniciar a impressão de forma remota. Toda a comunicação está encriptada. Esta função é especialmente útil para as granjas de impressoras 3D.

Imagem 6: Exemplo da interface Prusa Connect. Fonte: Prusa3D.

Embora a MK4S é uma impressora 3D compatível com a maioria de programas de impressão, como Cura ou Simplify, Prusa3D oferece Prusa Slicer, um software específico facto sob medida para as impressoras 3D Prusa. Prusa Slicer tem um desenho singelo, intuitivo e fácil de usar, sem deixar de ser um software muito potente que oferece uma grande variedade de personalizações, configuração de materiais por defeito para mais de 150 materiais e ferramentas integradas (suportes orgânicos, laminagem, distribuição automatizada de objetos).

Imagem 7: O ecrã LCD e a interface de utente de Prusa MK4S. Fonte: Prusa3D.

A Prusa MK4S controla-se através de um ecrã LCD gráfica de 3.5" e 65k cores e uma interface de utente singela que admite miniaturas de código G, códigos QR e outros elementos que facilitam ao máximo o uso da impressora. Redesenharam-se muitos dos menus existentes e acrescentou-se um painel de pé de página personalizável. Outra novidade é uma barra de status RGB embaixo do ecrã LCD para assinalar o estado atual da impressora. Junto ao ecrã LCD, há um porto USB-A para unidades flash USB regulares.

Disponível em kit, montada ou montada com Enclosure

Oferecem-se três possibilidades à hora de adquirir a Prusa MK4S: montada, montada com Enclosure ou em kit.

A primeira opção supõe que a impressora 3D já está montada, calibrada e provada, com garantia completa. Compra-a da impressora 3D já montada poupa tempo de montagem, a certeza de que está bem calibrada e a possibilidade de começar a imprimir nada mais a receber. Também inclui suporte profissional para qualquer dúvida específica.

A segunda opção é comprar a impressora MK4S já completamente montada com o Enclosure oficial Prusa também montado. Para além disso, o Enclosure que vem com esta impressora inclui todos os extras incluídos no Enclosure Prusa.

A terceira opção é adquirir o Kit DIY Prusa MK4S, que inclui todas as peças necessárias para montar a impressora 3D. É um processo que pode levar um par de horas ou mais, sobretudo àqueles que se iniciam no mundo da impressão 3D. No entanto, resulta ser uma experiência muito enriquecedora, já que ajuda a conhecer a cada componente, como se instala e como funciona a impressora 3D, servindo de base para solucionar possíveis problemas futuros. Prusa3D inclui umas instruções muito detalhadas, com as peças bem diferenciadas entre si e com os cabos preparados e cortados sob medida para facilitar o processo de montagem. Também contém um manual sobre impressão 3D para aqueles utentes que estejam a começar. Além disso, conta com uma ampla comunidade disposta a ajudar a qualquer utente em apuros.

Fiabilidade, rendimento e asequibilidad

Embora há outras impressoras 3D tão económicas como a MK4S, oferecem uma experiência de impressão mais básica. Em mudança, a Prusa MK4S é uma impressora com um preço muito acessível, mas com capacidades profissionais. É uma impressora 3D perfeita para utentes que se iniciam no mundo da impressão 3D, pela sua facilidade de uso e o seu baixo custo, e para profissionais, pelo seu grande potencial e resultados.

Imagem 8: Peças impressas em 3D com Prusa MK4S. Fonte: Prusa3D.

A Prusa MK4S é excelente como impressora principal, mas também como impressora auxiliar (por exemplo, como parte de uma granja de impressoras 3D). As aplicações potenciais da impressora Prusa MK4S incluem não só usos domésticos mas também educativos, assim como o fabrico para arquitectura, design e mesmo prototipagem para sectores como a indústria automóvel.