Uma impressora 3D para as massas

A impressão 3d tem dado que falar. Desde órgãos para humanos que possam vir a ser imprimidos à medida até armas de fogo indetetáveis por raio X, as manchetes dos media vão anunciando todo um mar de possibilidades para uma impressora 3d.

O preço das impressoras 3d tem descido rapidamente e alguns modelos de qualidade razoável adquirem-se por menos de 500€.

Como uma impressora 3d imprime quase tudo o que se possa imaginar, também imprime outras impressoras 3d. É este o mote por detrás do conceito de impressão 3d RepRap. A “primeira máquina fabricadora auto replicadora da humanidade” imprime as suas próprias peças, pois quase tudo o que não sejam ferragens e eletrónica é imprimível. Este tipo de desenhos está livremente acessível para todos pelos seus criadores, pelo que qualquer um pode localizar os componentes e montar em sua casa uma impressora, comprando as peças imprimidas e, depois, fazer outra impressora (ou outro conjunto de peças) com a primeira.

Fazer protótipos, maquetes, modelos, brinquedos, peças, instrumentos, ferramentas… A imaginação é o limite.

Robot imprimido em 3d
Boneco articulado imprimido em 3D, de uma só vez.

Para produzir algo verdadeiramente novo é necessário produzir um modelo tridimensional em software específico, mas a quantidade de modelos imprimíveis disponível gratuitamente na Internet é avassalador (ver aqui).

Um dos modelos mais usados de RepRap é a Prusa i3 (3ª iteração da impressora). Existem dezenas de variações deste modelo, já que qualquer um pode modificar e disponibilizar as suas alterações (o projeto das mesmas). O seu inventor (Josef Prüsa) abriu um negócio e vende a sua criação, para além de disponibilizar os seus desenhos gratuitamente. A prusa i3 mk2 (agora mk2s) é o último desenvolvimento da empresa que comercializa a i3 “original” e tem recebido notas em testes muito positivas.

Com base nisto resolvi adquirir uma impressora. Em kit, claro está. A ideia é: Se não existe, faz-se.

Prusa i3 mk2 desmontada

O kit em si vinha com instruções e embalagem dignas de Lego. É realmente só seguir as instruções atentamente para se ter uma montagem razoável. Como a impressora corrigirá pequenos erros com calibração automática, razoável serve.

Até as ferramentas necessárias estavam incluídas.

Montagem Prusa i3 MK2S original

Dito isto, a parte mais difícil é conseguir uma base (eixo Y) perfeitamente retangular e, posteriormente, perpendicular à estrutura de alumínio (eixo Z). É fácil de perceber que a impressora é tão perfeita quanto este alinhamento, mas esta permite até alguns desvios de alinhamento com compensação de software.

Duas horas depois (foi realmente a parte pior) fiquei satisfeito com a geometria (não precisei da correção por software, posteriormente).Prusa I3 mk2s calibration ok

A acrescentar às dicas do manual, tenho a acrescentar:

  • Medir as diagonais.
    • Como qualquer retângulo ou quadrado tem as diagonais iguais, quaisquer diferenças implica uma alteração da geometria (ângulos diferentes de 90º)

  • Medir a estrutura
    • Dado que a estrutura tem varões de 8mm duplos, é necessário que estes estejam à mesma distância das peças plásticas dos cantos.

Depois é tentativa e erro. Assim que as diagonais estiverem iguais está perfeito.

De um modo geral, a construção foi fácil e muito gratificante. Depois de ligada, a calibração decorreu sem nenhum percalço, e a primeira impressão foi ótima. E a segunda, e a terceira…

prusa i3 mk2s printing

Infelizmente algumas das peças tinham um problema de fabrico e começaram a estalar. Cola atrasou o problema, a fábrica assumiu o problema e enviou novas peças. Ainda melhor é que, entretanto, pude imprimir outras peças na minha própria impressora. A analogia é uma máquina velhinha que faz uma nova versão de si antes de deixar de funcionar :).

Prusa i3 mk2 printing parts

Como tive de desmontar a máquina, aproveitei para fazer upgrades. Tirei algumas ideias de outros utilizadores da impressora que foram criando pequenas alterações para melhorar a mesma.

Rolamentos de polímero (mais silenciosos).

Bishings rolamentos IGUS

Nova estrutura com reforços entre o eixo Y e Z, que ficou por uma dúzia de €. Basicamente são uns varões roscados (em aço inox) e porcas adicionais, com duas peças imprimíveis. Quem compra isto também pode comprar mais um varão roscado de 10mm e faz-se um eixo Y completamente novo (o antigo há-de dar para outra impressora low cost).

Um suporte de rolos de filamento universal, mais silencioso e muito mais prático. Tem a vantagem ainda de colocar os rolos mais baixos, o que pode ser importante se quiser colocar a impressora num armário (como eu fiz). Leva apenas rolamentos de patins/skate adicionalmente à impressão em ABS.

Um armário ventilado para a colocar, com insonorização com cortiça. A peça que segura um filtro de exaustão (carvão ativado) foi a primeira peça que desenhei em 3d. Usei o Tinkercad. Um armário Ikea, uma ventoinha de 12cm 12v e um transformador, cortiça 5mm autocolante completam a lista de materiais.

Tinkercad screen
Primeiro desenvolvimento no Tinkercad

Imprimir ferramenta?

micrómetro impressão 3d
Peça base de um micrómetro

Fazer um brinquedo novo?

brinquedo de esferas, em que elas sobem com uma manivela e descem por gravidade
Brinquedo de esferas, em que elas sobem com uma manivela e descem por gravidade
Spitfire Mk XVI
Spitfire Mk XVI imprimido (desenvolvido por 3d LabPrint). Este modelo pode voar!

Uma escultura?

Pietà imprimida 3d
Pietà (Michelangelo)

Depois de apreender a usar esta impressora, fica a sensação de que o limite é mesmo a imaginação. Tendo em conta a simplicidade da mesma, é possível (nada de extraordinário até) construir uma a partir de peças compradas aqui e ali. Não seria a minha recomendação para uma primeira abordagem, mas é perfeitamente possível.

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Autor: Ricardo Santos

Ginecologista Obstetra, ligado ao diagnóstico e tratamento da Infertilidade. "Engenhocas" nas horas vagas.