Esse artigo realiza uma abordagem sobre a elaboração e construção de impressora 3D
Por: SonSolimar • 8/1/2018 • 2.527 Palavras (11 Páginas) • 513 Visualizações
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Figura 02 - Carcaças carro 3D[pic 5]
Fonte da imagem: Replica DB4 Project
- NA ARQUITETURA
Na arquitetura a impressora 3D beneficia a apresentação de projetos, onde a antigamente a apresentação baseava-se em uma maquete, construída manualmente pelo projetista. Utilizando a impressora, o projetista consegue apresentar detalhes do seu projeto, imprimindo toda a estrutura final. Além de possibilitar a realização de testes de estrutura, cálculos. Auxiliando o dia a dia do projetista[pic 6]
Figura03 – Cassa impressa 3D
(Fonte da imagem: 3D SYSTEMS)
Tornando real um projeto desenhado em um software a impressora 3D modificará a forma em que os objetos são criados.
- SOFTWARE E HARDWARE
- SOFTWARE DE MODELAGEM
O primeiro passo para uma impressão 3D é um modelo tridimensional do objeto, criado em um software para computação gráfica ou gerado por um scanner 3D. Após pesquisas relevantes determina se que a modelagem parte de dois tipos de objetos e seus softwares de modelagem específicos:
- Blender: para objetos “orgânicos” ou de modelagem livre.
- Google SkecthUP para objetos mecânicos ou que necessitem de medidas
[pic 7]
Figura 03 – Softwares de Modelagem
Fonte http://reprap.org/wiki/Prusa_Aire
- SOFTWARE DE IMPRESSAO
sLICER (FATIADOR)
Antes do envio do arquivo modelado para processamento na impressora é necessário a conversão do modelo em uma série de camadas finas especificadas no padrão G-CODE (linguagem de programação numérica para máquina CNC) que o firmware da placa de processamento reconhece.
O Slicer fatia o modelo 3d stl em várias camadas que serão geradas pelo extrusor da impressora. Existem muitas variáveis para regulagem no software. O software mais utilizado é o Slic3r, por ser open source.
Figura 04 - Slic3r. Fonte: www.slic3r.org[pic 8]
- SOFTWARE DE CONTROLE
Softwares para controlar a impressora através do computador. Sua utilização é: enviar comandos diretamente para o firmware através da porta USB e monitorar recursos. Os mais utilizados são Repetier Host e Pronterface.[pic 9]
Figura 05- Repetier Host. Fonte: www.repetier.com
- HARDWARE
A impressora usa por princípio no movimento mecânico, coordenadas cartesianas que utiliza os eixos x, y e z como diretrizes de movimento durante a impressão. Cada eixo é controlado diretamente por um parafuso ou correia, para se movimentar em uma determinada distância é necessário apenas a rotação do motor em um ângulo correto. O conjunto mais comum de hardware é um Arduino Mega + Placa controladora Ramps 1.4 + Drivers A4988. Pode melhorar o projeto através do uso de visor LCD e leitor de cartão SD. Servo motores podem ser utilizados para nivelamento automático da zona de impressão.
- ESTRUTURA FÍSICA E MECÂNICA
É a estrutura física constituída de ferragens e peças plásticas. Existem frames que são necessários peças plásticas impressas e ferragens para a montagem, peças plásticas e perfis de alumínio 15x15 ou 20x20, peças de madeira ou acrílico e ferragens. É necessário barras lisas de metal para deslizamento dos eixos e rolamentos, de 8, 10 ou 12mm. A barras de inox são mais rígidas, não apresentam oxidação e são mais alinhadas. Barras de rosca de 5 ou 6mm podem ser utilizadas na estrutura.
É a forma física da impressora composta de parafusos, porcas, barras lisas, roscadas e rolamentos (figura 06). [pic 10]
Figura 06 - Exemplo simples de estrutura
Fonte: www.reprap.com
- PLACA CONTROLADORA
O “cérebro” da impressora, responsável pelo processamento das definições do arquivo G-CODE e monitoramento dos recursos fiscos como: temperatura da mesa, bico, coordenadas de impressão, velocidade de impressão, altura da camada e comandar a eletrônica. Neste projeto, a placa controladora é um Arduino Mega (figura 07) e utiliza uma Ramps (figura 08) como placa de comando
[pic 11]
Figura 6- Arduino Mega
Fonte:http://www.arduino.cc(2016)
[pic 12]
Figura 7-Placa controladora RAMPS.
Fonte: http://printersketch3d.lojaintegrada.com.br
- DRIVER A4988
A tensão de operação lógica do driver é de 3-5,5V conectados nos pinos VDD e GND, que controlam motores de até 8-35V e 2A por bobina (picos de 4A), e motor com até 1/16 passos.
[pic 13]
Figura 09 - Esquema eletrônico Driver A4988.
Fonte: https://www.pololu.com
- ESQUEMA DE LIGAÇÃO DE UMA IMPRESSORA 3D
[pic 14]
Figura 10 – Fonte www.ventron.com.br
- Motores de passo
O padrão amplamente utilizado são os motores nema 17 1.8 degree 4,8 torque. A quantidade básica são 4, um para cada eixo x, y e 2 para o eixo z e um para o extrusor. Os motores de passo atendem os requisitos de força, velocidade e precisão milimétrica nos movimentos requeridos pela impressora 3D. São os responsáveis pela movimentação do braço mecânico no plano cartesiano.
- EXTRUSOR / HOTEND
Extrusor: responsável por depositar a camada de filamento durante a impressão.
Composição do extrusor: hotend (bico aquecido), termistor, motor de passo e o parafuso trator.
Hotend:
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