Guia para iniciantes em impressão 3D —— Como começar com FDM
【Introdução】
A modelagem por deposição fundida (FDM) é um método de manufatura aditiva que utiliza a extrusão de materiais através de um bico, unindo-os para criar objetos 3D. A FDM é geralmente considerada o método mais simples de impressão 3D, oferecendo facilidade de uso, eficiência e ampla popularidade. Atualmente, as impressoras FDM, mais simples que a impressão 3D em resina e muito mais baratas que métodos baseados em pó, como a sinterização seletiva a laser (SLS), dominam o mercado de impressão 3D.
【Áreas de Aplicação】
A impressão 3D possui uma gama extremamente ampla de aplicações. Atualmente, cada vez mais empresas dependem da impressão 3D para prototipar ou produzir produtos mais rapidamente, o que começa a ter um impacto significativo em todas as áreas de desenvolvimento de produtos, pesquisa, educação, etc.
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Indústria de Bens de Consumo
Devido ao imenso valor da impressão 3D na cadeia de valor, muitas empresas e varejistas estão utilizando essa tecnologia para personalizar e projetar produtos mais rapidamente e acompanhar as constantes mudanças do mercado consumidor. A rapidez da impressão 3D é uma das grandes vantagens da tecnologia. na produção, eles também conseguem levar os produtos ao mercado rapidamente. Isso inclui, mas não se limita a, calçados, móveis, joias, etc.
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Indústria médica
Com o rápido avanço da manufatura flexível e das inovações, a impressão 3D é agora amplamente utilizada para fins médicos, como o design de implantes, o planejamento e treinamento cirúrgico e as próteses. Nesse contexto, a impressão 3D é empregada na área da radioterapia para criar dispositivos personalizados para modulação do alcance do feixe, radioterapia conformacional tridimensional (3D CRT) ou braquiterapia.
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Indústria Automotiva
Na indústria automotiva, a impressão 3D evoluiu de seus primórdios, quando imprimia protótipos relativamente simples de peças em baixo volume, para a personalização de peças especiais e até mesmo a impressão 3D de carros inteiros. Às vezes, modelos em pequena escala são impressos em tamanho real antes do processo de montagem. Essa tecnologia também pode auxiliar a indústria na produção rápida de protótipos, reduzindo custos e tempo de produção.
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Aeroespacial
Na indústria aeroespacial, o uso da impressão 3D para desenvolver e fabricar peças potenciais pode resultar em peças mais leves e resistentes, além de reduzir o tempo de fabricação em 70% e o custo em 80%. Ademais, a impressão 3D contribui para a preservação do meio ambiente, reduzindo o desperdício de metal em até 95%.
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Aplicações odontológicas
Pesquisas indicam que o mercado de aplicações odontológicas impressas em 3D deverá crescer significativamente. As aplicações da impressão 3D na odontologia incluem a criação de coroas, aparelhos ortodônticos, modelos de pontes, contenções e até mesmo modelos ortodônticos.
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Arquitetura
Idealmente, a impressão 3D pode criar rapidamente maquetes de edifícios, e esses modelos físicos são muito mais populares do que aqueles renderizados por computadores na tela. Além disso, a impressão 3D pode até criar edifícios inteiros e estruturas urbanas, como a primeira ponte pedonal impressa em 3D em Madrid, Espanha.
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Arqueologia e Restauração de Arte
A impressão 3D para museus e arqueologia pode ajudar a replicar cópias exatas de artefatos para estudo por pesquisadores. Essa tecnologia é amplamente utilizada por museus devido ao alto risco de quebra ou danos a artefatos antigos durante o transporte. Por meio da digitalização e impressão 3D, os artefatos podem ser restaurados.
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Perícia forense
Na área da ciência forense, o uso da impressão 3D está revolucionando a resolução de casos não solucionados, permitindo a impressão instantânea de crânios, pegadas de sapatos, etc.
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Indústria cinematográfica
Na indústria cinematográfica, laboratórios e empresas de cinema estão utilizando cada vez mais a impressão 3D para a preparação de maquiagem e efeitos especiais na criação de personagens, o que não só reduz drasticamente o custo do processo, como também diminui o desperdício de materiais.
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Educação
Existem inúmeras aplicações da tecnologia de impressão 3D na educação. O conhecimento teórico dos livros didáticos em algumas escolas avançadas está sendo substituído pela aprendizagem experimental baseada em projetos. Os alunos podem usar a tecnologia de impressão 3D para dar vida às suas ideias e concluir projetos que podem contribuir para a sociedade.
【Componentes principais】
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Interface de controle
Alguns modernos impressoras 3D Estão equipadas com uma interface de controle para exibir informações e controlar a máquina. Usuários iniciantes podem obter informações sobre a impressora ou acompanhar o progresso da impressão por meio dela.
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Construir plataforma
A plataforma de construção é essencialmente a superfície sobre a qual as peças são fabricadas. Normalmente, a plataforma de construção inclui uma mesa aquecida para permitir que as peças adiram a ela com mais facilidade.
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Cabeça de impressão
Uma impressora pode ter uma ou mais cabeças de impressão, geralmente contendo uma extrusora e um bico quente. A extrusora é o componente responsável por puxar e empurrar os filamentos através da cabeça de impressão. O bico quente contém aquecedores e bicos, sendo que os aquecedores aquecem os filamentos para que estes sejam extrudados pelos bicos.
【Filamentos】
Impressoras 3D FDM Utilizam-se filamentos como material para fabricar peças. Esses filamentos são essencialmente termoplásticos especialmente projetados que podem ser derretidos. e esfriou mas ainda mantêm sua integridade estrutural. Os filamentos geralmente vêm em dois diâmetros diferentes: 1,75 mm e 3 mm (ou 2,85 mm). Além do diâmetro, os filamentos também vêm em diferentes tamanhos de bobina. Tamanhos. Uma rápida olhada no mercado revela que os tamanhos mais comuns são 500 gramas, 750 gramas, 1 quilograma, 2 quilogramas e 3 quilogramas.

Os tipos mais comuns de filamentos são
【Passos】
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Projetar ou adquirir modelos
Se você deseja imprimir uma peça em 3D, precisa ter um modelo 3D dessa peça. Os modelos 3D são criados usando softwares de modelagem 3D, como softwares CAD (Computer Aided Design). Aqui estão alguns exemplos de programas populares de modelagem 3D:
- Fusion 360(CAD gratuito para uso não comercial)
- SolidWorks(pago em CAD)
- Liquidificador(Modelador de superfície livre e orgânico)
Para iniciantes, existem opções de software CAD mais simples, como o Tinkercad, um programa que pode ser usado por praticamente qualquer pessoa, mesmo sem experiência prévia.
No entanto, a maioria dos iniciantes em impressão 3D não possui as habilidades necessárias para usar esse tipo de software. Nesse caso, não se preocupe, pois existem outras soluções. Nos últimos anos, com o aumento do número de pessoas que utilizam impressoras 3D, muitos sites surgiram como repositórios de modelos 3D. Aqui, selecionamos quatro dos sites mais populares onde você pode baixar modelos gratuitamente: Thingiverse, Cultos, Imprimíveis e CoisasPara uma descrição e comparação dos sites, consulte o blog oficial: Os melhores sites de modelos 3D de 2023.
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Preparar modelos
Assim que o modelo estiver concluído no projeto 3D. softwareAinda é necessário prepará-lo usando um software específico, um software de fatiamento que converte o modelo em um script de instruções para a máquina. Após importar o modelo 3D para o software de fatiamento, é possível ajustar diversos parâmetros importantes, como velocidade e temperatura de impressão, espessura da parede, porcentagem de preenchimento, altura da camada, etc. O arquivo resultante consiste em código G, a linguagem da impressora 3D e da máquina CNC, que é essencialmente uma longa sequência de instruções que a impressora 3D seguirá para construir o modelo.

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Suportes
Uma das principais funções do software de fatiamento é analisar o modelo e determinar se é necessário gerar materiais de suporte. Especificamente, peças com grandes saliências requerem suportes.O software de fatiamento permite escolher onde e com que densidade colocar os suportes, e alguns softwares de fatiamento permitem até mesmo que o usuário escolha diferentes tipos de estruturas de suporte que podem ser mais fáceis de remover ou mais estáveis.
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Preenchimento
O preenchimento é o material que ocupa o interior da peça e desempenha um papel importante na sua resistência, peso e tempo de impressão. Você pode ajustar o padrão e a densidade do preenchimento usando o software de fatiamento. A densidade de preenchimento é o grau de preenchimento dentro da impressão, definida como uma porcentagem. Uma impressão com 0% de preenchimento é oca, enquanto uma impressão com 100% de preenchimento significa que é completamente sólida. Para a maioria das impressões padrão, recomenda-se uma densidade de preenchimento de 15 a 50%. Se você precisar tornar a peça mais resistente, tente aumentar o preenchimento. Lembre-se de que densidades de preenchimento mais altas exigem mais filamentos e tempos de impressão mais longos.
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Carregar arquivos de modelo
Para carregar arquivos de modelos, geralmente as impressoras oferecem duas opções: transmissão sem fio e transmissão USB. Você precisa converter a imagem do modelo 3D para o formato de impressão 3D e, em seguida, carregar o arquivo após conectar o computador à impressora, ou carregar o arquivo diretamente pela porta USB. A impressão começará assim que o carregamento for concluído.
【Dicas de resolução de problemas】
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Deformação
Isso normalmente ocorre quando os materiais depositados esfriam, (ligeiramente) encolhem e puxam as camadas inferiores, fazendo com que se desprendam da placa da plataforma de impressão. -
Encordoamento
O excesso de cordas no modelo pode ser causado por afinação incorreta, temperatura ou configurações de retração inadequadas. -
Entupimentos de bicos
Se você ouvir ruídos estranhos vindos da cabeça de impressão e perceber que os filamentos não estão sendo extrudados pelo bico (ou estão sendo extrudados fracamente), o bico pode estar entupido. Isso pode ser causado por filamentos de má qualidade, regulação inadequada de temperatura ou tipo de filamento incorreto. -
Deslocamento de camadas
Isso pode ser causado por uma ligeira oscilação no eixo Z ou por uma velocidade de impressão excessiva. -
Subextrusão
A subextrusão ocorre quando não há extrusão suficiente de filamento durante o processo de impressão. Você perceberá esse problema ao observar espaços entre as camadas da impressão. -
Sobre-extrusão
A sobre-extrusão é o problema oposto, que consiste em expelir filamento em excesso. Isso pode levar à falha na descamação de camadas, formação de bolhas e, no geral, a resultados insatisfatórios.
Para dicas mais comuns de resolução de problemas e reparos, você pode consultar...
【Mantenha Limpo】
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Limpeza de plataforma
A plataforma pode ser limpa removendo primeiro os filamentos restantes da mesa aquecida com a espátula e, em seguida, limpando-a delicadamente com uma flanela que não solte fiapos.
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Bocal Rresíduo Cinclinando
Pré-aqueça o bico à temperatura adequada de acordo com os filamentos e, em seguida, retire lentamente os filamentos residuais. Use uma pinça para limpar o interior ou retire o bico para uma limpeza completa.
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Outros
Limpe o lixo debaixo do chassi da impressora 3D, lubrifique bem as peças com falta de óleo e limpe o óleo do motor, do filamento e de outros componentes com um pano limpo.
【Recomendações】
Se você é iniciante ou está procurando impressoras 3D FDM baratas, mas de alto desempenho,
Se você tem ambições maiores em relação à impressão 3D e um orçamento mais amplo, definitivamente deveria considerar essa opção.
Para quem se especializa em impressão 3D ou precisa de uma nova máquina para a loja,
Independentemente dos seus objetivos ou orçamento, certamente existe uma máquina adequada para si. Bem-vindo ao mundo da impressão FDM!
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