Domine a Impressão 3D: Guia Completo para Criar Modelos STL

Você comprou sua primeira impressora 3D e já imprimiu os arquivos que vieram com ela e alguns modelos grátis da web.

Porém, depois disso, é hora de começar a projetar suas próprias impressões — mas para isso vai ter que aprender design 3D.

Neste artigo, dou um guia completo de como começar a projetar seus próprios modelos 3D para imprimir depois, que software usar, onde achar cursos para esses softwares, e muito mais.

Projete seu modelo usando software CAD

Software CAD (Computer Aided Design / Desenho Assistido por Computador) permite construir modelos 3D no computador que podem ser impressos em 3D. Claro, não servem só para projetar impressões — também criam qualquer elemento 3D, seja para jogos, animação, etc.

Depois de imprimir os testes grátis que vêm com a impressora, geralmente baixa designs que outros fizeram (pode usar nosso buscador para achar designs incríveis). Mas o desafio final é criá-los você mesmo com software CAD — o que é definitivamente mais difícil do que parece, já que design 3D pode ser bem complexo.

Existem alternativas CAD grátis bem simples de aprender e usar, e outras com muito mais funcionalidade ao custo de curva de aprendizado mais íngreme. Se quer aprender a criar modelos via curso, confira meu post sobre melhores cursos online de design 3D e impressão 3D (grátis e pagos).

Vamos conferir alguns softwares CAD grátis!

Software CAD Grátis

Só para registrar: software grátis não é necessariamente pior que concorrentes pagos. Na verdade, Fusion 360, o software de design preferido da maioria dos entusiastas de impressão 3D, oferece licença grátis para uso pessoal com apenas algumas limitações menores frente à versão premium. Mas não é o CAD mais fácil de aprender.

Tinkercad

Tinkercad (link para análise) é CAD no navegador, 100% grátis, ideal para iniciantes absolutos — usa interface drag-and-drop (arrastar e soltar) onde seleciona objetos (quadrados, círculos, etc.) e usa para criar o design final.

Além de simples e direto, é bem mais poderoso do que parece e atende à maioria das necessidades de design 3D. Todo design criado fica salvo na nuvem — acessa de qualquer dispositivo.

Acesse Tinkercad aqui.

Fusion 360 Licença Pessoal

Fusion 360 (link para análise) é provavelmente o CAD mais conhecido usado por entusiastas de impressão 3D — extremamente poderoso e capaz de criar qualquer modelo 3D imaginável.

Curva de aprendizado bem mais íngreme que Tinkercad, mas software muito mais profissional para designs complexos.

Oferece várias opções de preço — não é barato, mas oferece licença pessoal grátis por 3 anos com apenas limitações menores vs versão premium.

Se é novato total em design 3D, Fusion 360 pode não ser o CAD mais amigável para começar, mas se seguir cursos e dedicar tempo para aprender, criará designs muito melhores que com Tinkercad.

FreeCAD

FreeCAD (link para análise) é software de design paramétrico 3D open-source de propósito geral com ampla gama de usos. Foco principal: engenharia mecânica, elétrica e objetos arquitetônicos.

Por isso, é melhor para designs geométricos: peças de reposição precisas, peças tecnológicas detalhadas, modelos em escala, edição de gadgets.

FreeCAD (link para site) é meio-termo entre Fusion 360 e Tinkercad — mais poderoso que Tinkercad, mais amigável para iniciantes que Fusion 360, e há muitos recursos online para aprender FreeCAD e projetar seus modelos 3D com sucesso.

Blender

Blender (link para análise) é software de design 3D 100% grátis e o mais usado para impressão 3D quando o assunto é criar formas orgânicas. Fora isso, não é o mais prático para objetos técnicos e precisos — para isso há programas mais adequados, como Fusion 360.

Se quer modelar formas orgânicas (animais, humanos, monstros), Blender é uma das melhores opções — grátis, open-source, recursos poderosos, comunidade ativa melhorando o programa constantemente.

Alternativas CAD Pagas

A maioria dos CADs pagos não visa designers hobbyists, mas profissionais e corporações para uso comercial — por isso licenças costumam ser bem caras e anuais.

Para 99% de quem lê isto, nenhuma destas alternativas será muito útil — dá para se virar com licença pessoal do Fusion 360 e alcançar resultados impressionantes.

Alguns CADs pagos incluem: AutoCAD, Fusion 360 (não a licença pessoal), SolidWorks, SketchUp Pro, Solid Edge, ZBrush, e muitos mais.

Cursos Gratuitos de Design 3D

Há vários cursos online grátis de impressão 3D e design, mas aqui estão os que achei mais úteis:

• Série de Tutoriais Tinkercad (Promo Ambitions).
• Fusion 360 para Impressão 3D 2021 (Austen Hartley).
• Fundamentos do Blender: Design de Joias em 3D (Gesa Pickbrenner).

Estes três cursos são totalmente grátis e cobrem Tinkercad, Fusion 360 e Blender — cobrem 99% das suas necessidades.

Nota: Cursos Skillshare não são grátis, mas pode se inscrever no trial grátis de 1 mês e finalizar todos os cursos que quiser antes do trial acabar.

No artigo linkado, há muitos mais cursos grátis e pagos, além de muitos tutoriais no YouTube com excelente informação para cada CAD.

Algumas dicas de modelagem 3D

Dicas que devem melhorar suas chances de sucesso ao imprimir modelos que projetou — erros comuns que podem estragar a impressão.

Projete peças com base plana

Provavelmente o fator mais importante para impressão bem-sucedida é boa aderência da mesa — a superfície do modelo que contacta a mesa deve ser a maior possível.

Imagine imprimir uma esfera redonda com base arredondada. Pouca superfície para aderência = a impressão descola da mesa e a impressora continua imprimindo no ar, deixando fios de plástico por toda a superfície.

Mas se mudar a forma da base para completamente plana e, se possível, com grande área, a aderência será muito melhor e taxa de sucesso muito maior.

Evite overhangs (balanços) íngremes

Impressão 3D é camada por camada do chão para cima. A impressora imprime em ângulo sem problemas ou perda de qualidade enquanto o ângulo do overhang não for muito íngreme.

Na imagem abaixo: overhang angular à esquerda, ponte (bridge) no meio, balanço em balanço (cantilever) à direita. Objeto projetado para mostrar que tipos de overhang sua impressora lida e quais não.

Overhangs angulares e pontes (esquerda e meio) não são problema — há material de suporte suficiente. Mas o da direita, como a impressora precisaria imprimir no ar, vai falhar pois não há estrutura de suporte para o filamento segurar.

Para contornar: use overhangs de no máximo 45° ou ative suportes (supports) no slicer — formam estrutura sob overhangs acima de ângulo específico para evitar falha.

Considere direção das linhas de camada (impressões mais fortes)

Como impressão FDM é em camadas do chão para cima, ajustamos a posição do modelo no slicer antes de imprimir para torná-lo mais forte.

Funciona porque linhas de camada são muito fortes, mas a adesão entre camadas não é. Na imagem acima, fatiei o mesmo modelo mas um imprime vertical e outro horizontal — o com linhas horizontais não aguenta tanta força de tração; o com linhas verticais é muito mais forte.

Sempre ajuste a posição do modelo no slicer para que as linhas de camada fiquem paralelas à força que o objeto vai sofrer, não perpendiculares — assim não depende tanto da adesão entre camadas.

Atenção ao tamanho para precisão dimensional

No começo você provavelmente projeta algo funcional que precisa encaixar firme em outro objeto, só para descobrir que as dimensões que definiu estavam completamente erradas.

No Tinkercad (e em todo CAD), vê a grade (geralmente em mm) que dá dica visual do tamanho do modelo. Mas também clica no modelo e ajusta comprimento, largura e altura digitando.

Sempre use paquímetro para tirar medidas certas e insira no CAD para máxima precisão.

Fatigue o modelo usando um Slicer

Impressão FDM funciona em camadas: começa do fundo, imprime camada inteira, sobe para a próxima, etc. até terminar. Slicers essencialmente "fatiam" o modelo em camadas do fundo para cima e criam arquivo gcode com toda info que a impressora precisa.

Felizmente, todos os slicers grátis atuais são absolutamente fantásticos e funcionam muito bem — raramente faz sentido pagar por slicer premium hoje em dia.

Melhores slicers grátis:

Slicers Grátis

Provavelmente há uma dúzia de slicers grátis, mas listo só dois — acho que cobrem todas as necessidades!

Ultimaker Cura

Cura é o slicer mais usado — funciona, é intuitivo, recebe atualizações constantes, e tem enorme número de plugins grátis que instalam e facilitam a vida.

Exemplo: se quer posicionar modelo para usar menor quantidade de suporte possível, Cura resolve.

Vale conferir, é ótimo software.

PrusaSlicer

PrusaSlicer, ao contrário do Cura, funciona com impressoras FDM e SLA (resina) — extremamente versátil.

Não vem com plugins grátis para instalar, mas oferece detecção de pontes (bridge detection) e "if-statements", além de atualizações regulares — só vai melhorar.

Alternativas de Slicer Premium

Já disse que não acho que a maioria precise pagar por slicer premium, considerando quão rápido os grátis melhoram.

Porém, algo como Simplify3D pode fazer sentido se você toca uma farm de impressão 3D — geralmente recomendo alternativas grátis.

Salve o modelo no cartão SD

Passo fácil e direto, mas precisa fazer para passar info à impressora se quer imprimir.

Cura salva automaticamente no drive removível e até ejeta para você; dependendo do slicer pode ter que fazer manual. Sempre nomeie o arquivo apropriadamente para saber qual está selecionando na impressora.

Mas se toca uma farm de impressão ou quer controlar remotamente, há forma mais eficiente.

Use OctoPrint como alternativa

OctoPrint é interface web para sua impressora 3D que permite controlar e monitorar todos aspectos da impressora e trabalhos de impressão direto do navegador.

Acessa feed de webcam para garantir que impressão avança como esperado, vê temperaturas, relatórios de progresso, controla a impressora, cria fila de impressão, analisa nivelamento da mesa via bed level visualizer, e mais.

Conclusão

Criar modelos 3D imprimíveis na sua impressora é processo bastante simples, sendo a parte mais difícil projetar o modelo em si.

Recomendo começar com Tinkercad — extremamente intuitivo e fácil, e enquanto não precisar criar modelos muito complexos, não suba para Fusion 360 pois levará muito mais tempo para aprender.

O resto do processo é extremamente simples — foque principalmente em aprender design 3D.

Espero que tenha sido útil!

Tenha um ótimo dia!

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