Litofanias: Crie Imagens em 3D e Escolha o Filamento Ideal

Você sabia que pode imprimir imagens com sua impressora 3D? Sim, como uma impressora comum, mas mais sofisticada e com aparência tridimensional. Essas imagens são chamadas de litofanias e podem ser impressas em uma impressora 3D barata comum.

Neste artigo, aprenderemos sobre litofanias impressas em 3D: o que são, qual a melhor maneira de imprimi-las, qual material devemos usar e os passos para criar nossa própria litofania. Resumidamente: como você pode criar sua própria litofania?

Para criar uma litofania personalizada, você precisa selecionar uma imagem de alta resolução com características de alto contraste. Por meio de ferramentas online gratuitas, você pode criar um arquivo .STL contendo a litofania, que pode então ser importado para o fatiador de sua escolha. Antes de iniciar a impressão, é muito importante definir a porcentagem de preenchimento em 100% para imprimir uma litofania com sucesso.

Agora que você já conhece o básico de uma litofania, pode estar se perguntando que tipo de filamento usar.

Devido à natureza das litofanias, o ácido polilático (PLA) branco se destaca como o melhor tipo de filamento para este tipo de impressão. No entanto, é importante afirmar que o PLA tem uma baixa temperatura de transição vítrea (cerca de 60°C), por isso é recomendado iluminar a litofania com LED. Eles são mais eficientes energeticamente e desperdiçam menos energia na forma de calor.

Nos casos em que isso não for uma opção, você deve imprimir a litofania com PETG, que é mais resistente ao calor, mas também mais difícil de imprimir.

O que é uma litofania?

Litofanias são imagens que podem ser vistas passando luz através de uma folha fina e translúcida. Devido aos diferentes níveis de espessura na folha, a luz não consegue passar da mesma forma em todos os pontos da superfície.

Partes mais grossas parecerão escuras, enquanto partes mais finas permitirão a passagem de luz, tornando essas áreas mais claras. O resultado final é uma imagem, semelhante a uma fotografia.

No passado, as litofanias eram esculpidas em cera, mas hoje podemos usar nossas impressoras 3D para isso. Se pensarmos sobre isso, essas imagens são o resultado de diferentes variações de espessura em uma superfície.

Essas variações podem ser feitas em uma impressora 3D, adicionando camadas no eixo Z ou aumentando a quantidade ou espessura das linhas em nosso design. Então, com iluminação traseira ou uma lâmpada, poderíamos ver a imagem como uma fotografia normal.

Em outras palavras, você pode facilmente criar uma imagem de sua família, amigos ou animal de estimação para sua casa, usando ferramentas gratuitas. Uma litofania é um ótimo presente para ocasiões especiais. Você pode tirar uma selfie e enviá-la como presente a um amigo após um dia especial juntos. Ou pode fazer uma luminária usando litofanias: quando você a liga, as imagens serão projetadas.

Como criar uma litofania personalizada

Antes de começarmos a criar nossa própria litofania, vamos fazer uma lista rápida das coisas que precisaremos para realizar este trabalho!

• Uma impressora 3D: assumiremos que você tem uma impressora perfeitamente calibrada e é um usuário experiente (ou quase). Caso não tenha uma, você ainda será apresentado a uma nova aplicação de impressão 3D que não conhecia. Apenas certifique-se de que os passos dos eixos estejam devidamente calibrados, caso contrário, sua imagem ficará distorcida. Além disso, as configurações de retração devem ser definidas corretamente, ou o stringing no seu objeto afetará a qualidade da impressão.
• Uma fotografia ou imagem: pode ser qualquer coisa que venha à sua mente. Para começar, você pode escolher imagens simples (por exemplo, personagens de desenho animado) ou alguns designs de alto contraste. Se você fizer isso, suas primeiras amostras serão mais rápidas de imprimir e você poderá corrigir qualquer erro que apareça.
• O formato JPG é o mais adequado para imagens neste caso devido ao seu tamanho e alta qualidade de imagem.
• Um software de fatiamento: use o seu favorito. Você não precisará de ferramentas complexas. Com a única exceção da porcentagem de preenchimento, usaremos principalmente configurações regulares. Se você é proficiente em obter boas impressões da sua máquina, mantenha a maioria das configurações que usa regularmente.
• Lembre-se apenas de definir a porcentagem de preenchimento em 100%. Caso contrário, você acabará com uma litofania de uma grade translúcida (ou favo de mel, ou o padrão que você usa para preenchimento). Uso o Cura como meu fatiador padrão, mas, novamente, qualquer fatiador servirá.
• Uma ferramenta online para converter imagens em arquivos STL: embora você possa usar software de design avançado como o Adobe Fusion 360 para criar uma litofania, podemos pular a curva de aprendizado e ir direto para ferramentas online projetadas para este único propósito.

Neste artigo, usaremos uma ferramenta online gratuita que não requer registro, oferece muitas opções de personalização e produz resultados incríveis. Ela foi desenvolvida pela 3dp.rocks e você pode conferi-la aqui.

Criando sua litofania

Uma vez no site, clique no botão "IMAGES" e faça o upload da imagem que você escolheu do seu computador.

Para facilitar sua primeira tentativa, escolha o tipo "FLAT" (plano) no menu inferior. Quando terminar sua primeira litofania e estiver satisfeito com os resultados, você pode tentar formas mais complexas.

Clique em "Refresh" (Atualizar) e depois em "Settings" (Configurações). Isso abrirá um menu com várias opções.

A primeira é "MODEL" (Modelo) e permite ajustar o tamanho e a resolução da litofania. Recomendo começar com um Maximum Size (Tamanho Máximo) de 150 mm, uma espessura de 3 mm e 0 para a borda.

"Thinnest Layer" (Camada Mais Fina) permite escolher a menor largura da imagem. Aqui, aconselho você a definir a largura do seu bico. Geralmente uso 0,4 mm. Um tamanho de bico menor melhorará a qualidade da imagem, mas aumentará o tempo de impressão.

Você pode modificar o restante das configurações quando dominar este tutorial incrível.

A segunda opção no menu é "IMAGE" (Imagem) Settings, e contém diferentes efeitos para aplicar à sua litofania. Por enquanto, deixaremos tudo como padrão, exceto "Negative Image": vamos alterá-lo para "Positive Image" (Imagem Positiva). Clique em Refresh depois disso.

A última opção do menu é "Download Settings" (Configurações de Download), e permite alterar o formato do nosso arquivo 3D. Selecione binary e manual para continuar. Agora que você está pronto para baixar sua litofania, clique em download e importe seu modelo 3D no seu fatiador preferido.

Fatiando sua litofania

É muito importante que você decida em qual posição vai imprimir o modelo 3D. Você pode imprimi-lo verticalmente ou horizontalmente. Se escolher a primeira opção, a altura da camada pode ser menor que a largura do bico, o que melhora a resolução da imagem. Recomendo usar 0,1 mm como altura de camada.

A desvantagem de imprimir uma litofania verticalmente é que o tempo de impressão aumentará drasticamente. Isso pode ser reduzido ajustando as configurações de jerk e velocidade, mas desta vez vamos focar em obter uma boa impressão em vez de torná-la rápida.

Se por algum motivo você preferir imprimir horizontalmente, terá que alterar a configuração "thinnest layer" para a altura de camada escolhida. Devido à resolução mais baixa, os menores detalhes da sua litofania podem desaparecer, então não recomendo imprimi-la dessa forma.

A velocidade de impressão é outro parâmetro chave neste projeto: para manter uma alta resolução na sua imagem, você terá que reduzir a velocidade para 30-40 mm/s. Pequenas diferenças no perímetro do seu objeto resultarão em marcas feias, então comece devagar e aumente a velocidade mais tarde quando estiver confortável.

A importância da velocidade de movimento ao imprimir litofanias não pode ser exagerada. Veja o seguinte exemplo do mesmo arquivo impresso com configurações diferentes:

Existem apenas duas diferenças entre ambas as impressões, mas elas melhoraram muito o resultado. A velocidade de movimento foi reduzida de 45 mm/s para 30 mm/s, enquanto a altura da camada foi reduzida de 0,3 mm para 0,2 mm. O filamento usado em ambos os casos foi um PLA branco genérico que eu tinha guardado (devidamente preservado e em boas condições).

O aumento no tempo de impressão foi perceptível, mas no esquema mais amplo da impressão 3D, as litofanias não exigem tanto filamento ou tempo.

A porcentagem de preenchimento na sua impressão deve ser de 100%. Caso contrário, o fatiador não preencherá os espaços mais grossos e o efeito de "áreas mais escuras" não sairá.

Melhores materiais para imprimir litofanias

Como você sabe, o PLA é o material mais amigável para usar, então é uma ótima opção para imprimir litofanias. Quando as partes mais finas são impressas, elas parecem translúcidas, e ficam mais escuras quando a espessura aumenta. Esse efeito se torna ainda mais notório quando um PLA branco é usado.

Embora você possa usar qualquer cor clara, o branco é a melhor opção porque alcança os melhores resultados mesmo com lâmpadas de baixa potência. Cores escuras não deixam a luz passar pela litofania, então não são adequadas para isso.

A desvantagem de imprimir litofanias 3D com PLA é a resistência térmica limitada deste material. A 60°C, o PLA começa a perder sua forma e fica mole. Muitas pessoas fazem luminárias de litofania, e se a lâmpada esquentar demais, o PLA pode derreter e arruinar o objeto. Uma ótima solução para isso é trocar a lâmpada por uma com luzes LED. Elas são mais brilhantes e não esquentam muito.

Outra ótima opção para imprimir litofanias é o PETG, que é ainda mais translúcido que o PLA (garrafas de refrigerante são feitas deste material). Ele suporta temperaturas mais altas e não quebra tão facilmente. Como parte negativa, este material não é tão fácil de imprimir. Pode causar mais warping, baixa aderência entre camadas e delaminação. Além disso, requer uma mesa aquecida.

O Nylon pode suportar até 90°C e é ainda mais translúcido que o PLA, então pode ser usado para este tipo de impressão. Se você é muito habilidoso em impressão 3D, pode tentar uma litofania de Nylon, mas na minha opinião, não vale a pena.

Este material é mais caro e realmente difícil de imprimir. Deve estar seco ou começará a entupir. Além disso, você precisará de um hot-end especial: o Nylon precisa de quase 250°C para ser impresso. Se seu extrusor tiver peças impressas em 3D, esqueça o Nylon.

Não recomendo usar ABS para isso. É verdade que ele suporta temperaturas mais altas, mas a opacidade deste material é muito alta. Camadas finas de ABS podem bloquear toda a luz da lâmpada, então você não conseguirá ver nenhuma imagem na sua litofania.

Resumindo, o PLA se destaca como a melhor opção. Agora escolha uma imagem, ligue sua impressora e entre no mundo das litofanias!

Materiais Recomendados: Filamento PLA Branco e filamento PETG Branco.

Você pode imprimir uma litofania com uma impressora SLA?

É absolutamente possível imprimir uma litofania usando uma impressora SLA baseada em resina. Na verdade, o nível de detalhe e precisão que pode ser obtido usando este tipo de impressora será muito maior em comparação com uma impressora FDM. No entanto, as litofanias não são comumente impressas usando tecnologia SLA devido à superfície de construção bastante pequena que essas impressoras geralmente têm.

Melhores configurações de fatiador para imprimir Litofanias

Não importa qual fatiador você use, as configurações não serão diferentes. Na verdade, alguns fatiadores já podem incluir um perfil específico para imprimir Litofanias, então você pode experimentar esses primeiro.

Como o PLA provavelmente será seu filamento de escolha, aqui estão as configurações ideais para alcançar litofanias de alta qualidade.

Configurações ideais de fatiador para imprimir Litofanias (PLA):

• Temperatura de Impressão: 200 – 210 °C
• Temperatura da Mesa: 50 – 65 °C
• Altura da camada: 0,12 mm até 0,2 mm para maior detalhe
• Retração: 6 mm
• Preenchimento: 100%
• Velocidade: 50 mm/s
• Velocidade da Camada Inicial: 20 mm/s
• Altura da Camada Inicial: 0,2 mm
• Velocidade Inicial do Ventilador: 0%
• Velocidade do Ventilador (após as camadas iniciais): 100%

Se você decidir tentar usando PETG, basta ajustar as temperaturas de impressão e mesa adequadamente: Temperatura de impressão 230°C e Temperatura da mesa 80°C.

Conclusão

Imprimir litofanias é muito mais fácil do que a maioria das pessoas pensa, pois você só precisa fazer o upload da imagem para o software que a converterá em um arquivo que pode ser fatiado pelo fatiador, definir o preenchimento para 100% e pronto.

Então, espero que você tente e imprima sua primeira litofania em breve!

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