Como Escolher o Volume de Construção Ideal para Impressoras 3D FDM

As impressoras 3D FDM estão atualmente disponíveis no mercado numa grande variedade de volumes de construção. Desde impressoras com bases de 15 x 15 cm até bases de 50 x 50 cm. Existe a crença geral de que quanto maior o volume de construção, melhor. Isto deve-se ao raciocínio de que tudo o que pode ser impresso numa impressora pequena pode ser impresso numa grande, mas não o contrário.

Embora isto seja correto em princípio, e pareça que uma impressora de grande volume não tem desvantagem em relação a uma pequena, uma análise mais atenta aos aspectos técnicos de cada uma revelará algumas compensações importantes que podem inclinar a balança a favor de impressoras FDM de pequeno volume.

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

Primeiro, é necessário analisar a base de fabrico. Bases pequenas têm um grau de planaridade muito superior ao das maiores, devido a serem mais fáceis de produzir. Além disso, para evitar deformações, quanto maior o tamanho da base, maior deve ser a sua espessura, o que nem sempre acontece. Isto significa que enquanto a 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 haver diferenças significativas de altura entre o centro e os cantos. Isto é particularmente notório em bases de alumínio quando aquecidas, pois tamanhos maiores também significam maiores deformações.

Isto torna mais difícil obter uma primeira camada de impressão de qualidade, o que é essencial para garantir a adesão adequada a certos materiais. Algumas impressoras profissionais de grande formato como a Raise3D Pro2 e Pro2 Plus incluem pontos de ancoragem adicionais além dos cantos para compensar estas deformações e melhorar a planaridade.

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

No entanto, os problemas das impressoras de grande formato comparadas com as de pequeno formato não se limitam a uma pior planaridade do substrato. O maior tamanho da base também significa percursos mais longos do cabeçote de impressão, o que se traduz em correias e guias mais longas. Correias de acionamento 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 isto, impressoras de formato maior requereriam designs específicos e componentes de maior qualidade e menores tolerâncias de fabrico. No entanto, isto raramente acontece, por isso poder-se-ia dizer que a precisão de uma impressora 3D FDM diminui em função do seu tamanho.

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

Outra crença comum é que mesmo que as peças produzidas sejam de pequeno tamanho, uma impressora 3D com base maior permite fabricar mais peças de cada vez. Isto é correto, no entanto tem mais desvantagens que vantagens. Os tempos de impressão em FDM são proporcionais ao número de cópias a imprimir simultaneamente. Isto 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 lançar a segunda produção. No entanto, tem uma grande desvantagem: a probabilidade de falha aumenta com a duração do trabalho. A probabilidade de falha numa produção de 12 horas é sempre maior 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 a trabalhar em paralelo do que uma impressora de grande formato, pois os tempos e perdas em caso de falha reduzem-se para metade.

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