Memórias da impressão 3D FDM

Desde que em 2005 nasceu o movimento RepRap e Código Aberto com o aparecimento da impressora 3D FDM do Dr. Adrian Bowyer, a qual podia se construir por si mesma quase na sua totalidade, este setor evoluiu muito até o dia de hoje. Neste artigo falaremos sobre impressoras 3D e componentes que foram chaves no seu momento para conseguir realizar peças com sucesso.

Impressoras 3D

Uma vez que a patente da tecnologia FDM venceu surgiram vários modelos de impressoras 3D, baseando o seu funcionamento em Código Aberto. Estas impressoras 3D estavam formadas por uma estrutura tubular, uma eletrónica singela, e normalmente não dispunham de base quente. Mas em 2012, o mundo da impressão 3D conheceu à impressora 3D FDM que seria e é, a mais vendida e modificada do mercado, a Prusa i3 Original. A sua última versão, Prusa i3 MK3s, é a favorita do mercado não profissional.

Imagem 1: Prusa i3 Original. Fonte: RepRap

Software de laminação

Neste apartado existem desde os inícios diferentes programas de laminação, inclusive fabricantes de impressoras 3D desenvolveram o seu próprio laminador. Um dos primeiros em se utilizar de forma genérica foi o Repetier-Host, um software relativamente singelo de utilizar e compatível com Windows, Mac e Linux. Em 2015 Ultimaker lança o Padre 2.0, um software de laminação gratuito e muito singelo de utilizar. Em pouco tempo grande parte da comunidade da impressão 3D começa a utilizar o Padre3D, chegando a ser na atualidade um dos mais empregados. Por último temos o Simplify3D, um software de pagamento que contribuiu no seu momento uma infinidade de novos parâmetros de configuração das impressões 3D.

Imagem 2: Cura3D 15.04. Fonte: Ultimaker

Conectividade

Ao início da impressão 3D precisava-se em todo momento um computador conectado à impressora para que contribuísse à eletrónica o movimento que devia gerir. Isto era realmente desconfortável, já que não só obrigava a dispor de um computador cerca da impressora, se não que em muitas ocasiões não se podia utilizar o PC para realizar outros trabalhos porque reduzia e parava a impressão. Com o aparecimento de impressoras com módulos SD e de software para controlar de forma remota com uma Raspberry, os utentes otimizaram os processos de impressão em grande parte.

Extrusora

A extrusora mais usada até a recente aparição da Titan Extruder, Titan Aero e extrusoras tipo MK8 e MK10, foi o Greg Wade. Esta extrusora é o resultado da união do trabalho de dois engenheiros. Wade Bortz, um engenheiro canadense, cria uma extrusora acionada por um motor NEMA 17 que aciona uma pequena engrenagem, que por sua vez move uma grande, cujo parafuso move o filamento. Embora a ideia principal fosse boa, Greg Frost, um engenheiro australiano, pegou a idéia principal de engrenagem dupla da Wade e criou uma extrusora revolucionária, que seria usada em uma infinidade de impressoras 3D.

Imagem 3: Extrusora Greg Wade. Fonte: RepRap

HotEnd

Na atualidade, a grande maioria de HotEnd são metálicos e contam com um ventilador para dissipar o calor. Nos inícios, o HotEnd era mais singelo e simplesmente estava formado por um corpo de plástico que suportasse grande temperatura (PTFE ou PEEK) e uma ponta de latão com diâmetro primeiramente que se ajustava ao diâmetro do filamento e um diâmetro de saída que se precisasse. O grande problema destes HotEnd era que não se podiam utilizar com materiais de alta temperatura de extrusão.

Imagem 4: HotEnd com corpo de PEEK

Base de impressão

As primeiras impressoras 3D FDM não dispunham de base quente, pelo que utilizavam fita Kapton Tape e Blue Tape para conseguir aderir as peças à base. Posteriormente apareceram bases quentes que funcionavam com uma fonte de alimentação a parte, base sobre a qual se colocava um cristal. Algumas impressoras combinavam o cristal com as fitas citadas anteriormente para conseguir aderir as peças. Pouco depois, começaram a aparecer alguns  sprays de fixacão, que foram evoluindo até toda a gama que existe na atualidade.

Imagem 5: Base de impressão com cristal

Filamentos

Sendo ainda na atualidade os materiais mais empregados na impressão 3D, o PLA e o ABS eram os únicos materiais que tinha disponíveis nos inícios deste setor. O PLA era o material utilizado por todos os utentes devido à sua facilidade de impressão, o seu preço e o seu acabamento. O filamento de ABS apareceu devido à demanda por parte dos utentes industriais, já que estavam familiarizados com este termoplástico, um plástico com boas propriedades mecânicas e apto para aplicações diretas. Sobre 2012-2013 aparecem novos materiais da mão de dois grandes fabricantes, Kai-Parthy e Taulman3D. Kai-Parthy desenvolve o primeiro filamento de madeira,com o que se pode conseguir um acabamento realmente similar à madeira. Taulman3D revolucionou a impressão 3D com filamentos de nylon, que abria o setor a uma infinidade de novas aplicações.

Impressoras 3D
FDM Desktop

HotEnd

Aderência
à base

PLA Premium

Os utentes mais antigos de impressoras 3D seguro que lembram todo o mencionado anteriormente com verdadeiro alívio, ao ver que agora mesmo este setor evoluiu e imprimir peças é bem mais singelo e eficaz. Os utentes de nova incorporação a este grande mundo, esperamos que aprendessem algo de história e que sigam ajudando a evoluir este setor.

Não duvides em comentar todas as tuas experiências, sejam atuais ou dos inícios da impressão 3D, para que todos aprendamos.