Retrospectiva da Impressão 3D FDM: Marcos Principais e Componentes

Desde que o movimento RepRap e Open Source nasceu em 2005 com o surgimento da impressora 3D FDM do Dr. Adrian Bowyer, que podia ser construída por si mesma quase totalmente, este setor evoluiu muito até hoje. Neste artigo, falaremos sobre impressoras 3D e componentes que foram fundamentais na época para conseguir peças bem-sucedidas.

Impressoras 3D

Uma vez expirada a patente da tecnologia FDM, surgiram vários modelos de impressoras 3D baseando seu funcionamento em Open Source. Estas impressoras eram formadas por estrutura tubular, eletrônica simples e geralmente não tinham base aquecida. Mas em 2012, o mundo da impressão 3D conheceu a impressora 3D FDM que seria e é a mais vendida e modificada do mercado, a Prusa i3 Original. Sua versão mais recente, Prusa i3 MK3S, é a favorita do mercado não profissional.

Imagem 1: Prusa i3 Original. Fonte: RepRap

Software de fatiamento

Nesta seção, existem diferentes programas de fatiamento desde o início, até fabricantes de impressoras 3D desenvolveram seus próprios fatiadores. Um dos primeiros a ser usado genericamente foi o Repetier-Host, software relativamente simples de usar e compatível com Windows, Mac e Linux. Em 2015, a Ultimaker lança o Cura 2.0, um software de fatiamento gratuito e muito simples de usar. Em pouco tempo, grande parte da comunidade de impressão 3D começa a usar Cura3D, tornando-se um dos mais usados. Finalmente, temos o Simplify3D, um software pago que contribuiu na época com uma infinidade de novos parâmetros de configuração de impressão 3D.

Imagem 2: Cura3D 15.04. Fonte: Ultimaker

Conectividade

No início da impressão 3D, era necessário um computador conectado à impressora o tempo todo para fornecer à eletrônica os movimentos que devia gerenciar. Isso era realmente incômodo, pois não só forçava a ter um computador perto da impressora, mas em muitas ocasiões não se podia usar o PC para outros trabalhos porque travava e parava a impressão. Com o surgimento de impressoras com módulos SD e software para controle remoto com Raspberry, os usuários otimizaram os processos de impressão em grande medida.

Extrusor

O extrusor mais usado até o recente surgimento do Titan Extruder, Titan Aero e extrusores tipo MK8 e MK10, foi o Greg Wade. Este extrusor é o resultado da união do trabalho de dois engenheiros. Wade Bortz, engenheiro canadense, cria um extrusor acionado por motor NEMA 17 que move uma engrenagem pequena, que por sua vez move uma grande, cujo parafuso move o filamento. Embora a ideia principal fosse boa, Greg Frost, engenheiro australiano, pegou a ideia principal de engrenagem dupla de Wade e criou um extrusor revolucionário, que seria usado em infinidade de impressoras 3D.

Imagem 3: Extrusor Greg Wade. Fonte: RepRap

HotEnd

Atualmente, a grande maioria dos HotEnds são metálicos e têm ventilador para dissipar calor. No início, o HotEnd era mais simples e era formado apenas por um corpo plástico que suporta alta temperatura (PTFE ou PEEK) e uma ponta de latão com diâmetro de entrada que se ajustava ao diâmetro do filamento e diâmetro de saída que se necessitava. O grande problema destes HotEnds era que não podiam ser usados com materiais de extrusão de alta temperatura.

Imagem 4: HotEnd com corpo PEEK

Base de impressão

As primeiras impressoras 3D FDM não tinham base aquecida, então usavam fita Kapton e fita azul para fixar as peças à base. Posteriormente, surgiram bases aquecidas que funcionavam com fonte de alimentação separada, sobre a qual se colocava um vidro. Algumas impressoras combinavam o vidro com as fitas mencionadas para conseguir a adesão das peças. Pouco depois, surgiram alguns sprays fixadores, que evoluíram para a gama completa que existe hoje.

Imagem 5: Base de impressão com vidro

Filamentos

Até hoje, os materiais mais usados na impressão 3D, PLA e ABS, eram os únicos materiais disponíveis no início deste setor. O PLA era o material usado por todos os usuários por sua facilidade de impressão, preço e acabamento. O filamento de ABS surgiu pela demanda dos usuários industriais, pois estavam familiarizados com este termoplástico, um plástico com boas propriedades mecânicas e apto para aplicações diretas. Em 2012–2013, aparecem novos materiais pela mão de dois grandes fabricantes, Kai-Parthy e Taulman3D. Kai-Parthy desenvolve o primeiro filamento de madeira, com o qual se consegue acabamento realmente semelhante à madeira. Taulman3D revolucionou a impressão 3D com filamentos de nylon, que abriram o setor a uma infinidade de novas aplicações.

Impressoras 3D FDM HotEnd Adesão de base PLA Premium

Usuários antigos de impressoras 3D certamente lembram de tudo mencionado acima com algum alívio, vendo que agora este setor evoluiu e imprimir peças é muito mais simples e eficaz. Usuários de nova incorporação a este grande mundo, esperamos que tenham aprendido algo de história e que continuem ajudando a evoluir este setor.

Não hesite em comentar todas as suas experiências, sejam atuais ou dos primórdios da impressão 3D, para que todos aprendamos.