Volume de construção de impressão 3D FDM

Atualmente, as impressoras 3D FDM estão disponíveis no mercado em uma ampla variedade de volumes de construção. Desde impressoras com bases de 15 x 15 cm até bases de 50 x 50 cm. Há uma crença geral de que quanto maior o volume de construção, melhor. Isso se deve ao raciocínio de que tudo o que pode ser impresso em uma impressora pequena pode ser impresso em uma impressora grande, mas não o contrário.

Embora isso seja correto em princípio e pareça que uma impressora de grande volume não tem desvantagem em relação a uma pequena, uma análise mais detalhada dos aspectos técnicos de cada uma revelará algumas compensações importantes que podem fazer pender a balança a favor de impressoras 3D FDM de pequeno volume.

Imagem 1:Creality CR10 S5 com base de 50 cm. Fonte:Creality

Em primeiro lugar, é preciso analisar a base fabril. As bases pequenas têm um grau de planicidade muito maior do que as maiores, devido ao fato de serem mais fáceis de produzir. Além disso, para evitar deformações, quanto maior o tamanho da base, maior deve ser sua espessura, o que nem sempre ocorre. Isso significa que enquanto o nivelamento de uma base de 20 x 20 cm é muito simples, em bases de 30 x 30 cm ou 40 x 40 cm é comum que haja grandes diferenças de altura entre o centro e os cantos. Isso é particularmente perceptível em bases de alumínio quando aquecidas, pois tamanhos maiores também significam maiores deformações.

Isso dificulta a obtenção de uma primeira camada de impressão de qualidade, o que é essencial para garantir a adesão adequada a determinados materiais. Algumas impressoras profissionais de grande formato, como Raise3D Pro2 e Pro2 Plus, incluem pontos de ancoragem adicionais além dos cantos para compensar essas deformações e melhorar o nivelamento.

Imagem 2:Vista traseira da base de construção de um Raise3D Pro2. Fonte:Filament2Print

No entanto, os problemas das impressoras de grande formato em comparação com as impressoras de pequeno formato não se limitam ao baixo nivelamento do substrato. Tamanho de base maior também significa deslocamentos mais longos do cabeçote de impressão, o que se traduz em correias e guias mais longas. Correias de transmissão mais longas também estão associadas a uma perda de precisão de posicionamento, enquanto guias ou trilhos mais longos são suscetíveis a deformações e defeitos de linearidade.

Para compensar isso, as impressoras de formato maior exigiriam projetos específicos e componentes de maior qualidade e tolerâncias de fabricação mais baixas. No entanto, este raramente é o caso, pelo que se pode dizer que a precisão de uma impressora 3D FDM diminui em função do seu tamanho.

Imagem 3:Impressora industrial de pequeno formato Zortrax M200 Plus. Fonte:Zortrax

Outra crença comum é que, mesmo que as peças produzidas sejam de tamanho pequeno, uma impressora 3D com uma base maior permitirá que mais peças sejam feitas a cada vez . Isso é correto, porém tem mais desvantagens do que vantagens. Os tempos de impressão na impressão 3D FDM são proporcionais ao número de cópias impressas simultaneamente. Isso significa que a diferença de tempo entre fazer uma produção de 10 peças e fazer duas de 5 peças é insignificante, aumentando apenas no tempo necessário para remover as primeiras peças e iniciar a segunda produção. No entanto, tem uma grande desvantagem:a probabilidade de falha aumenta com a duração do trabalho. A probabilidade de falha em uma produção de 12 horas é sempre maior do que no caso de uma produção de 6 horas. Além disso, no caso de maiores requisitos de produção, é sempre uma solução melhor comprar duas impressoras pequenas trabalhando em paralelo do que uma impressora de grande formato, pois os tempos e perdas em caso de falha são reduzidos à metade.

Ao selecionar uma impressora 3D FDM, o critério não deve ser escolher a maior que caiba no orçamento, mas a menor que atenda aos requisitos de tamanho de peça mais comuns do usuário. Se 95% das peças podem ser fabricadas em uma base de 20 x 20 cm, seria aconselhável considerar a possibilidade de adquirir uma máquina de pequeno porte e fabricar as peças maiores em partes e depois montá-las.

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