Dominando o Fluxo da Impressora 3D: Definição, Significado e Dicas de Calibração

Neste artigo, vamos comentar o que é o fluxo, bem como a importância que tem na impressão 3D. Além disso, explica como calibrar este parâmetro para que a impressora 3D dê os melhores resultados possíveis.

Fluxo de uma Impressora 3D

O fluxo é a quantidade (volume, para ser mais preciso) de filamento que passa pelo extrusor com base nos parâmetros de impressão selecionados para fazer um modelo. O cálculo do fluxo é realizado automaticamente pela impressora 3D de acordo com os Steps/mm que o fabricante da impressora 3D estabelece para o motor do extrusor, dependendo do diâmetro do filamento e do diâmetro de saída do bico.

Como Calibrar a Impressora 3D Antes de Trocar o Extrusor

Se o extrusor for alterado ou modificado, por exemplo, por um E3D Titan Aero, os Steps/mm do motor do extrusor devem ser ajustados.

Imagem 1: Extrusor E3D Titan Aero. Fonte: E3D

Imagem 2: Steps/mm do extrusor

Duas marcas são feitas no filamento, separadas 20 mm e 25 mm do início do extrusor.

Imagem 3: Marcações no filamento para calcular o número correto de Steps/mm

O filamento de 20 mm é movido da tela de controle na seção de movimento.

Imagem 4: Mover o filamento 20 mm

Em seguida, verifica-se se o deslocamento feito pelo motor do extrusor está correto. Se não, o erro é medido com um paquímetro para corrigi-lo. Com todos os dados acima e usando a seguinte fórmula, obtemos os Steps/mm corretos para o motor do extrusor.

Imagem 5: Fórmula de fluxo Steps/mm

No final do cálculo, você só tem que modificar os Steps/mm na tela de controle e salvar os novos dados.

Por outro lado, todos os softwares de fatiamento 3D têm uma seção onde modificar a quantidade de fluxo (flow rate), já que as densidades mudam entre os diferentes materiais que existem no mundo da impressão 3D FDM/FFF. Esta taxa é muito importante quando se trata de alcançar tanto o acabamento superficial desejado quanto as dimensões reais do design CAD, porque caso contrário, será muito complicado a fabricação de peças que se encaixem ou conectem com outras.

Antes de Ajustar o Fluxo, Prepare a Impressão 3D Corretamente

Antes de explicar o ajuste do parâmetro de taxa de fluxo, gostaríamos de lembrá-lo de uma série de dicas para sempre ter em mente antes de fazer uma impressão 3D. Sempre verifique o estado do bico, que não apresenta desgaste abusivo da ponta ou que tem sujeira tanto interna quanto externamente. Verifique se a temperatura de extrusão é a recomendada pelo fabricante do filamento, porque se esta recomendação não for cumprida, a calibração do fluxo será ineficaz e um bom resultado nunca será alcançado. Finalmente, e talvez o mais importante, a base deve estar bem nivelada e calibrada para que o modelo impresso não tenha desvios dimensionais no eixo paralelo à base de impressão (eixo Z).

O Teste do Cubo para Ajustar a Taxa de Fluxo de Impressão

Para ajustar o parâmetro da taxa de fluxo, o teste do cubo deve ser realizado. Este teste consiste em imprimir um cubo oco e sem a face superior, para verificar se a espessura das faces laterais corresponde às do design.

Imagem 6: Cubo de Calibração de Fluxo

No nosso caso, imprimimos um cubo com espessura de face lateral de 0,80 mm, desenhado por 3D_MaxMaker que você pode encontrar no Thingiverse. Os parâmetros de impressão são: bico de 0,40 mm, largura de camada 0,80 mm (para criar duas camadas externas e tornar a medição mais precisa) e taxa de fluxo de 100%.

Imagem 7: Com 100% de taxa de fluxo, o cubo fica sobredimensionado

Ao usar PLA com 100% de taxa de fluxo (recomendado 90%), obtivemos uma medição de 0,88 mm, claramente sobredimensionado. Para corrigir este desvio, aplicaremos a seguinte fórmula:

Imagem 8: Fórmula para calcular o fluxo necessário para qualquer material

Obtida a nova taxa de fluxo (90%), resta apenas modificar o parâmetro no software de fatiamento 3D que é usado, no nosso caso o Cura 3D.

Imagem 9: Modificar a taxa de fluxo para 90%

E reimprimir o cubo para verificar se as medições obtidas com a nova taxa de fluxo estão corretas.

Imagem 10: Medições corretas ao calcular a taxa de fluxo necessária para o PLA

Como dissemos antes, a densidade dos materiais usados na impressão 3D não é a mesma, então para cada material e fabricante é aconselhável fazer este ajuste.

Realizando este simples processo de correção, todas as impressões 3D que forem feitas ganharão tanto em qualidade superficial quanto em proporcionalidade dimensional.

Em resumo, o fluxo é um dos parâmetros mais esquecidos na impressão 3D FDM, sendo este um dos mais importantes para alcançar peças bem-sucedidas.