Principais Problemas Mecânicos que Afetam o Desempenho de Impressoras 3D FDM

Embora a maioria dos problemas com impressoras 3D FFF esteja geralmente relacionada a eletrônica, desempenho do hotend ou condição da superfície de impressão, existem diversos problemas mecânicos que podem ocorrer ocasionalmente e precisam ser verificados periodicamente.

Perpendicularidade dos Eixos

Este problema é causado pela montagem incorreta da impressora 3D, razão pela qual aparece principalmente em impressoras adquiridas em formato de kit. Geralmente não causam falhas de impressão, mas provocam deformações nas peças. O principal indicador é a falta de perpendicularidade nas arestas das peças e a única solução é verificar novamente a montagem do equipamento.

No caso de impressoras CoreXY, a perpendicularidade dos eixos pode ser devida a uma diferença excessiva de tensão entre as duas correias.

Má Lubrificação nos Eixos ou Sujeira nos Eixos

Eixos mal lubrificados, sejam hastes ou guias lineares, podem levar a aumento de ruído durante a impressão. Em alguns casos, a falta de lubrificação combinada com sujeira entrando nos rolamentos pode causar atrito excessivo, resultando em perda de passos nos motores e deslocamento de camadas. Recomenda-se limpar e lubrificar regularmente todos os componentes móveis, garantindo que se movam corretamente e sem atrito.

Mau Estado das Correias

As correias são responsáveis por transmitir o movimento aos eixos, por isso é essencial verificar periodicamente seu estado.

Uma das principais causas de deslocamento de camadas ou desvios dimensionais é um ajuste inadequado da tensão das correias. Correias com baixa tensão frequentemente resultam em má qualidade superficial das peças devido a linhas e marcas, enquanto correias com tensão excessiva podem aumentar o trabalho do motor, levando a perda de passos e deslocamento de camadas.

Imagem 1: O efeito de uma correia frouxa. Fonte: wikimedia

Como mencionado acima, no caso de impressoras CoreXY, uma diferença de tensão entre as duas correias pode causar perda de perpendicularidade entre os eixos, por isso, neste tipo de impressora, é essencial não apenas ajustar as correias à tensão adequada, mas também garantir que ambas tenham tensões semelhantes.

Folga no Fuso Z

Durante as retracções, é comum a impressora 3D fazer um movimento rápido de subida e descida no eixo Z. Se houver folga entre as roscas do fuso e a porca, esses movimentos causarão perda de precisão que se refletirá na superfície da peça. Este fenómeno é conhecido como backlash e frequentemente resulta em defeitos em forma de linhas nas superfícies das peças. A única solução é substituir os fusos e porcas por outros de maior qualidade ou usar porcas anti-backlash.

Imagem 2: Porca anti-backlash para fusos T8. Fonte: futakuchi-hataka.com

Posição e Estado dos Sensores de Fim de Curso

Sensores mecânicos ou ópticos são comumente usados para detectar o fim de curso dos eixos X e Y. Estes tipos de sensores são suscetíveis a falhas, especialmente os mecânicos, devido ao uso repetitivo a que são submetidos. O principal sinal de falha é a colisão da cabeça durante o homing, e as causas mais comuns de falha são:

• Posição incorreta: faz com que a cabeça colida antes de ativar o sensor. Recomenda-se verificar periodicamente sua posição movendo manualmente a cabeça ou a base e verificar que nada impede a ativação do sensor.
• Falhas na conexão: Um cabo solto ou uma má conexão farão com que o circuito permaneça continuamente aberto e, portanto, o sensor não ativará. Este é um problema comum, por isso, para evitar colisões que poderiam danificar a impressora, recomenda-se usar interruptores de fim de curso em configuração normalmente fechada (NC), de modo que, se houver falha na conexão, o sensor disparará e o problema poderá ser facilmente detectado.
• Sensor danificado: Comum em sensores mecânicos, que têm vida útil por fadiga. Nestes casos, a única solução é substituir o sensor.

Nota: Este guia discute conceitos de forma geral e não se foca em uma marca ou modelo específico, embora possam ser mencionados em algum momento. Podem existir diferenças importantes nos procedimentos de calibração ou ajuste entre diferentes marcas e modelos, por isso recomenda-se consultar o manual do fabricante antes de ler este guia.