Como funciona uma impressora 3D? Do arquivo à peça pronta

As três etapas

1. Modelo 3D: o desenho digital da peça, normalmente um arquivo STL ou 3MF.
2. Fatiamento: um programa divide o modelo em camadas e gera as instruções da impressora.
3. Impressão: a máquina executa as instruções e constrói a peça.

1. O modelo 3D

Pode ser criado em um programa de modelagem, baixado de um repositório ou gerado a partir de medidas de uma peça existente. O que importa é que ele descreva um volume fechado, com espessuras que a impressora consegue reproduzir. O artigo como preparar um arquivo STL mostra o que conferir.

2. O fatiamento

O fatiador é onde muitas decisões que afetam a peça são tomadas:

• Altura de camada: camadas mais finas dão superfície mais lisa e levam mais tempo.
• Paredes: quantas voltas de contorno a peça tem. Mais paredes, mais resistência.
• Preenchimento: a estrutura interna. Peça decorativa pode ser quase oca; peça funcional precisa de mais.
• Suportes: estruturas temporárias para as partes que ficariam "no ar".
• Orientação: a posição da peça na mesa, que muda acabamento e resistência.

O resultado é um arquivo de instruções (o G-code) que diz para onde o bico vai, a que velocidade e quanto plástico sai em cada trecho.

3. A impressão

As partes da máquina

• Filamento: o fio de plástico, enrolado em um carretel.
• Extrusora: o motor que empurra o filamento.
• Hotend e bico: aquecem o plástico até derreter (na casa dos 200 °C, conforme o material) e o depositam em uma linha fina, normalmente de 0,4 mm.
• Mesa: a superfície onde a peça é construída, muitas vezes aquecida para o plástico aderir.
• Eixos: motores que movem o bico e a mesa com precisão.

Camada por camada

O bico desenha o contorno e o interior da primeira camada. Depois a mesa (ou o bico) sobe uma fração de milímetro e a próxima camada é desenhada por cima. A primeira camada é a mais crítica: se ela não aderir bem, a peça inteira falha.

Por que algumas peças demoram tanto

O tempo depende da altura da peça (número de camadas), do volume de plástico e da velocidade. Uma peça pequena e oca pode sair em uma hora; uma grande e cheia de detalhes pode levar uma noite inteira. É também por isso que o tempo de máquina pesa tanto no preço, como explica o artigo quanto custa uma impressão 3D.

Depois da impressão

A peça é retirada da mesa, os suportes são removidos e o resultado é conferido: medidas, encaixes e acabamento. Na Printatu, essa conferência acontece antes de qualquer peça ser liberada para retirada.

Quando a impressora para de imprimir bem

Bico entupido, primeira camada que não gruda, camadas desalinhadas: quase sempre o problema está em uma das partes descritas acima. Quem tem impressora em casa ou na empresa e prefere não abrir a máquina pode contar com a manutenção de impressoras 3D da Printatu, em Rio Branco.

E as outras tecnologias?

Impressoras de resina endurecem um líquido com luz e alcançam detalhes muito finos. Na indústria, há também processos com pó de nylon ou metal fundido a laser. Para a grande maioria das peças do dia a dia, a impressão por filamento é a mais prática e acessível. Os materiais de cada uma estão em quais materiais podem ser usados na impressão 3D.