Como preparar arquivos para impressão 3D
Aprenda, Atividades Maker 6 anos ago 33 Comentários

Como já reparou, a Designoteca é um local de encontro entre designers e fabricantes, onde ideias de produtos podem ser postadas, baixadas e depois produzidas. Com certeza já notou também que existe um enfoque grande na Fabricação Digital (vale a pena ler o nosso post sobre o assunto). Os designs aqui postados são, na maioria, modelos digitais que depois são usados para controlar máquinas automáticas de produção. Nos últimos posts, o nosso enfoque foi na tecnologia (tecnologia de produção e softwares que pode usar para fazer os seus modelos), desta vez é sobre o processo genérico para preparação de arquivos para um dos processos de fabricação digital, a impressão 3D. Naturalmente, dependendo do tipo de arquivo inicial e do equipamento que vai ser usado para o produzir, este processo pode ter algumas variações. Para fazer modelos virtuais, é necessário usar software, como deve imaginar. E nesse ramo existem inúmeras escolhas, na minha última postagem, falei de alternativas livres que pode experimentar.

Processo geral de preparação de arquivos.

Existem 5 passos base para preparar um arquivo para fabricação digital:

  • Modelar
  • Exportar
  • Validar
  • Converter emInstruções de Fabricação (G -Code)
  • Fabricar

Modelar

Para modelar os seus designs, existem dois princípios básicos:

  • Modelação de Sólidos (Solid Modelling)
  • Modelação de Superfícies (Surface Modelling)

Na Modelação de Sólidos, como o nome indica, os objectos modelados são preenchidos por dentro. A maior parte dos programas CAD profissionais usa este princípio. Um modelo virtual sólido permite cálculos e simulações (e.g. peso do objecto, condutividade térmica, etc). A Modelação de Sólidos costuma ter menos erros na hora de imprimir em 3D. Na Modelação de Superfícies, aquilo que modelamos são as “paredes” do modelo. Todos os modelos são vazios por dentro. A maior parte dos programas CAD livres ou abertos usam este princípio. Como modelos de superfície, é preciso algum cuidado para não deixar “buracos” nas superfícies. Se deixar um buraco na superficie, o computador não sabe o que é o interior ou exterior do objecto e não consegue interpretar o modelo para imprimir, por exemplo.

Exportar

Independentemente do tipo de modelação que utilizar, no final deve ter um arquivo compatível para Fabricação Digital, o que muitas vezes é um arquivo .STL. Um arquivo .STL é uma representação pura da geometria de um objecto. Não tem informação sobre cor, material, textura ou massa. Outros processos de Fabricação Digital como o Corte a Laser ou a usinagem CNC utilizam tipos de arquivo mais completos, e sobre ele falaremos em outras postagems. Os arquivos .STL são os mais utilizados para impressão 3D.

Validar

Nesta altura, o fabricante (ou você se tens uma impressora 3D) deve validar o arquivo (verificar se não tem erros ou geometria ambígua) e definir a escala e orientação da peça. Estes passos permitem fazer um melhor aproveitamento do volume de trabalho da máquina. (Confuso? Mais uma vez pode consultar o nosso post de introdução à Fabricação Digital.) Por norma isto é feito automaticamente por muitos programas, mas vale a pena manter presente que este passo pode ser necessário. Um programa gratuito e muito usado para reparar arquivos para impressão 3D é o Netfabb (www.netfabb.com) em sua versão Basic. Esse programa faz uma limpeza de polígonos (num arquivo .STL) e garante que não existem formas ambíguas.

Converter em Instruções de Fabricação (G -Code)

Cada fabricante tem o seu programa, e nós designers, quando enviamos um arquivos para imprimir em 3D nem precisamos nos preocupar com isso. Agora, aqueles que já tem sua impressora 3D em casa vão precisar de um último passo para ter seu design fabricado. Com um arquivo de instrução de Fabricação, a impressora 3D pode determinar o conjunto de passos que deve executar para produzir o design. Para isso, é necessário que o criador rode um software de tradução que transforma o arquivo .STL (ou outro) num programa de fabricação. Este programa, por norma está escrito em G code, o standard para controlo de máquinas CNC. O resultado deste programa é algo como:

“ 1 – mover cabeça de extrusão 50 mm no eixo X e 60 mm no eixo Y 2 – depositar plástico 3 – mover plataforma de construção 1mm no eixo Z 4 – etc “
 
 
Representação do percurso (setas a azul) de uma ferramenta de corte CNC para formar um conjunto de peças. Fotografia por vrogy.

Este programa, específico por peça, indica à máquina que quando e quanto deve mover as suas partes de construção (e.g. extrusores de material, brocas de fresagem, lâminas, lasers, etc). Para gerar o G-code você pode usar um desses softwares que são gratuitos: Slic3rSkeinforgeRep RapHos Software ou SuperskeinParece complicado? Nós dedicaremos um futuro post só para ensinar você a preparar seu arquivo.

Imprimindo em 3D

Agora é hora de enviar o G-code para sua impressora 3D e observa-la produzir o seu design. No final, quando a peça está pronta, é só retirar, remover possíveis estruturas de suporte (depende se o seu modelo necessita e se a máquina as cria) e limpar o modelo. Bem vindo ao mundo!

Fotografia por Creative Tools
 

Conclusão

Apesar do processo apresentado ser uma generalização, dá para perceber que o importante é a criação de arquivos interpretáveis pelas máquinas de fabricação. As máquinas de fabricação não “vêem” os arquivos como nós e é por isso que um simples modelo 3D é apenas o início. Ao perceber este processo, talvez seja mais fácil no futuro, preparar arquivos melhores e com menos erros. Esta postagem foi interessante? Ajudou? O que gostaria de ver explicado aqui na Designoteca? Diga-nos!

 

 

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João Rocha

João é desenhista industrial traz para a Designoteca sua paixão por gestão de Inovação e Design, que o levou a pesquisar sobre modelos de gestão de Fab Labs, Hackerspaces e outros espaços de co-criação e inovação aberta. Graduou-se em Design pela Universidade de Aveiro e tirou Mestrado pela Universidade Técnica de Delft, na Holanda. Ele escreve no Blog da Designoteca sobre fabricação digital e sobre sociedade, tecnologia e design no AvalancheSpotting.com.

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