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Impressão 3D não planar: Tudo o que precisa de saber

12/01/2022

A impressão 3D não planar permite eliminar o revestimento natural de escadas que os métodos de impressão regulares produzem.

Impressão 3D não planar: Tudo o que precisa de saber

Alguma vez reparou naquelas feias linhas nível por nível em peças impressas côncavas em 3D? A questão é conhecida como o efeito escada, e é prevalecente na impressão regular em FDM 3D. Ocorre porque os métodos normais de impressão 3D, ao contrário do nome, são na verdade mais como “2.5D”: Apenas os eixos X e Y se movimentam em simultaneo; o eixo Z só está em movimento quando os eixos X e Y param para deixar a cabeça de impressão subir para imprimir a camada seguinte.

A impressão 3D não planar é um estilo de impressão FDM diferente, que permite a impressão 3D “verdadeira” nas curvaturas das peças. Este estilo de impressão único nasceu de experiências realizadas em 2018 por investigadores da Universidade de Hamburgo na Alemanha.

A impressão não planar é o processo de impressão de peças com camadas curvas em que a curvatura se estende através dos eixos X, Y, e Z. Este estilo de impressão permite imprimir peças curvas com um acabamento externo mais suave, independentemente de outros factores como o tipo de filamento, pós-processamento, e assim por diante.

Tipos de Modelos Adequados

Embora imprimir de forma não planar seja difícil, devido às limitações da tecnologia, pode ser útil imprimir peças com grandes características côncavas. Isto é especialmente frutífero para peças curvas como umas asas porque a impressão não plana pode melhorar a aerodinâmica da peça, de acordo com os investigadores da Universidade de Hamburgo. Por exemplo, este modelo de asa de avião (foto acima) não tem caixa de escadas.

Software compatível

A tecnologia, especificamente o software, utilizado para a impressão 3D não planar, está ainda muito subdesenvolvida. O principal sistema necessário para este estilo de impressão é um programa especial actualmente apenas disponível como uma versão alterada do Slic3r. É o único software de fatiamento popular capaz de desenvolver um código G para impressão 3D não planar, mas se o método ganhar popularidade, pode-se esperar que outros programas o sigam. Neste artigo, vamos rever como funciona a impressão 3D não planar, os seus benefícios e desvantagens, bem como um guia básico sobre como consegui-lo.

Impressão 3D não planar: Tudo o que precisa de saber

Como pode provavelmente adivinhar, a impressão não planar é significativamente mais complexa na forma como funciona do que a impressão FDM normal. Também requer algumas modificações na sua impressora FDM 3D para funcionar, no que diz respeito ao bico e à cabeça de impressão. Para que este método de impressão funcione, o bico precisa de mais espaço na cabeça de impressão do que algumas impressoras oferecem, especialmente se a cabeça de impressão tiver um grande dissipador de calor, ventoinhas, e sopradores. Esta folga permite que o bico se mova em segurança ao longo dos eixos X, Y, e Z simultaneamente. Como o bico se estende mais para baixo por si só, a cabeça de impressão pode mover-se de um lado para o outro e para cima e para baixo sem atrapalhar a impressão.

Quando se imprime algo utilizando impressão não planar, a impressora 3D imprime primeiro a base da peça de uma forma normal (2.5D). Isto porque, para imprimir curvaturas, a impressora tem primeiro de estabelecer uma base com uma pequena curva para depois construir em cima. A base com a curva pequena provavelmente exibirá o revestimento das escadas, mas mais tarde, na impressão, este será coberto.

Uma vez terminada a base curva, a impressora muda então para um estilo de impressão tridimensional “real”, adicionando camadas à pequena curvatura da base enquanto se desloca ao longo dos eixos X, Y e Z ao mesmo tempo. Pode-se pensar neste movimento como adicionar mantas a uma bola semi-esférica, com cada manta representando uma camada e a bola representando a base da impressão.

Ao fazer isto, a impressora evita a produção de linhas de revestimento de escadas na sua impressão. A curva não plana ainda terá linhas de camadas através do eixo Z, mas estas serão curvas em vez de rectas.

Impressão 3D não planar: Tudo o que precisa de saber

A impressão não planar tem, como todas as coisas, algumas vantagens e desvantagens. Vamos ver mais de perto.

Pros:

  • Produz uma mistura de linhas curvas e de camadas regulares que produzem um acabamento liso em objectos tridimensionalmente curvos
  • Peças verticalmente mais fortes
  • Melhora a aerodinâmica para peças

Contras:

  • Requer um desenho específico da cabeça de impressão com um bico prolongado
  • A tecnologia está subdesenvolvida
  • Ainda se podem ver linhas em camadas (apenas elimina o efeito de escadas)
  • Requer software Linux para executar a versão alterada de Slic3r (a principal forma de fazer impressão não planar)
  • Não é útil ou eficiente para impressões sem curvas
Impressão 3D não planar: Tudo o que precisa de saber

A instalação de impressão 3D não planar pode ser bastante difícil. Para este guia, vamos apenas rever os passos principais e as noções básicas.

Como mencionámos anteriormente, para tornar a sua máquina compatível com a impressão 3D não planar, precisará de ter um pouco de espaço livre à volta do seu bico. Deverá estender-se pelo menos alguns milímetros para além do resto da cabeça de impressão (tente por cerca de 7 ou 8 mm). Isto pode ser feito usando uma garganta mais longa ou removendo a maioria das características adicionais da sua cabeça de impressão, tais como o dissipador de calor, ventoinhas e cobertura de ventoinha.

Depois de ter feito os ajustes necessários, terá de descarregar o software e ajustar as definições.
Aqui estão os passos principais:

  • Descarregue os ficheiros para a versão personalizada não planar de Slic3r no Linux. Se não tiver um dispositivo Linux, pode consultar a página de soluções da página GitHub.
  • Abra a versão de Slic3r e edite os tamanhos da cama de impressão, offsets, ângulo do bico, e outras configurações da máquina, conforme necessário.
  • Meça o offset do seu bico (distância do resto da cabeça de impressão até ao bico) e ligue este valor ao Slic3r.
  • Abra o ficheiro curvo que pretende imprimir de uma forma não planar.
  • Fatie e imprima!

Embora possa não soar como um processo complicado, não é tão simples como parece. Poderá encontrar problemas no programa e mensagens de erro, e terá de usar a página de problemas do GitHub da versão Slic3r para os corrigir.

Embora este processo seja um pouco complicado por agora, no caso de a impressão não planar ganhar popularidade, podemos esperar que mais fatiadores ofereçam modos ou versões não planas.

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