Os profissionais de marketing competiram entre si para descrever os méritos das impressoras 3D usando a tecnologia FDM. No entanto, um comprador feliz realmente se torna o proprietário de uma “caixa mágica” que pode reproduzir qualquer peça de plástico ou ainda é uma ferramenta de bricolage, como um gravador ou um dispositivo de gravação, e não será útil para todos?
A modelagem de deposição FDM ou Fused (assim como FFF ou Fused Filament Fabrication) é um método de "crescimento" aditivo de objetos, com base no qual quase todas as modernas impressoras 3D "domésticas" são construídas. A técnica envolve o "crescimento" camada a camada de um objeto a partir de plástico fundido alimentado na forma de uma haste.
A idéia foi originalmente patenteada, mas a patente expirou e, depois disso, as impressoras 3D de baixo custo de vários fabricantes - de eminentes americanos a chineses sem nome - entraram no mercado para todos os gostos e bolsos. Alguém escolhe por marca - no entanto, se você possui conhecimento em eletrônica e deseja resolver problemas por conta própria (sem o suporte técnico do fabricante), pode economizar comprando um kit ou até montando a impressora do zero usando uma das centenas de modelos publicados.
Barril de mel
A tecnologia FDM é realmente impressionante. Hoje, não é mais apenas uma ferramenta de prototipagem rápida para designers e arquitetos. De fato, tendo um modelo tridimensional de um objeto, podemos reproduzi-lo em casa, alterando a escala, se necessário, ou modificando-o um pouco no editor. Por exemplo, você pode baixar um modelo de montagem para um telefone em um carro e escalá-lo para caber no seu próprio dispositivo. Ou, do zero, desenhe qualquer peça da casa - de um abajur em uma lâmpada a uma maçaneta de porta, para não mencionar todo tipo de pequenas coisas, como suportes caseiros para a GoPro, elementos de designers infantis etc.
Obviamente, a impressão 3D não pode substituir um transportador pela produção em massa - a velocidade de formação de peças de plástico camada a camada é baixa, portanto, uma impressora “padrão” pode atender apenas às solicitações do proprietário. Mas a tarefa não é ignorar as tecnologias de produção existentes. As regras de impressão 3D nas quais você precisa de personalização máxima e produção em série seriam absolutamente inúteis. Portanto, ela gostava muito de fãs de bricolage em vários campos, etc. De fato, uma impressora 3D é uma ferramenta de bricolage.
A impressão em 3D para uso doméstico está passando por um crescimento explosivo. A tecnologia FDM é bastante simples, e a comunidade de entusiastas já desenvolveu vários projetos típicos dessas impressoras, que diferem nos métodos de alimentação da barra e na cinemática. Com base nesses designs padrão, são criadas as impressoras de marca e dezenas, se não centenas, de produtos caseiros, peças individuais ou até kits completos de kits para os quais você pode comprar no Ebay ou no AliExpress.
Tar ... também um barril?
Parece que a tecnologia está se tornando cada vez mais barata, enquanto já existe uma demanda séria por ela. Isso não é garantia de imenso sucesso no mercado de massa (como já aconteceu com telefones celulares, câmeras digitais e um pouco mais cedo - e computadores)? Está na hora de comprar?
Parece-nos que não vale a pena apressar-se. A tecnologia FDM é bastante caprichosa e, até agora, está longe de se tornar um tipo de “câmera digital” ou “máquina de lavar” nas mãos de um usuário ignorante. Quase todo canto aqui tem que aplicar engenharia. Para ser honesto, vale a pena notar que, se tudo estiver em ordem com a engenharia, as possibilidades de impressão 3D são realmente enormes. Mas é melhor saber com antecedência o que você está "assinando".
Processamento e modelos de tabelas
A aplicação camada a camada de algo requer uma preparação especial dos modelos e da superfície em que a impressão é realizada, além do pós-processamento das peças.
A impressora vem com um copo ou uma mesa feita de metal - nem todo material gruda neles sem truques adicionais (e nenhum se destaca posteriormente sem quebrar a geometria do modelo). O plástico PLA pode ser impresso na mesa sem aquecimento, usando um revestimento de fita adesiva azul - uma fita adesiva especialmente durável da 3M, que agora foi qualificada pelos usuários empresariais como “fita para impressão 3D”. A grande maioria dos termoplásticos precisa de pelo menos aquecimento de mesa e, às vezes, revestimentos adesivos adicionais (verniz, cola, cerveja, xarope de acetona, etc. - existem muitas opções testadas pelos usuários). Encontrar o revestimento certo para esta impressora (e plástico) é o caminho da experimentação e do erro. Você precisará estragar mais de um modelo antes de encontrar a melhor opção.
Mas a impressão não se limita à primeira camada. Uma corda de plástico derretido não pode ficar suspensa no ar, respectivamente, em peças muito salientes (por exemplo, peças com inclinação inversa), é necessário suporte, que no final da impressão precisará ser cortado, de alguma forma processando a área de corte para que não haja arestas cortantes. Deve-se notar que mesmo a parede vertical mais comum após uma impressora 3D não será perfeitamente lisa (pelo menos os limites da camada e talvez outros defeitos serão perceptíveis). Portanto, o pós-processamento será necessário para quase todas as peças para as quais a qualidade da superfície é importante.
Nem todos os plásticos respondem bem ao pós-processamento. Aqueles que imprimem muito com materiais diferentes terão de obter em casa toda uma gama de solventes, ferramentas manuais etc. (assim como aqueles que se divertem ativamente no DIY). A propósito, ao mesmo tempo, alguns plásticos também são tóxicos na impressão - portanto, são necessários gabinetes, capuzes etc.
Recursos de consumíveis
As especificações de resultados são altamente dependentes dos suprimentos.Os problemas de qualidade podem ser determinados não apenas por defeitos de fábrica, mas também por características completamente "regulares" do material utilizado: por exemplo, alguns tipos de plástico são higroscópicos (absorvem a água do ambiente). Se você não armazenar esse plástico em sacos hermeticamente fechados com sílica gel, a barra ficará quebradiça, poderá quebrar ao ser alimentada, emitir ruídos estranhos ao imprimir, deitar-se mal no modelo etc.
Em geral, mesmo que a qualidade do material seja alta (não há problemas óbvios), nem todo modelo é adequado para impressão com determinado plástico. Alguns materiais são frágeis e não permitem a impressão de paredes finas, enquanto outros, pelo contrário, são bem estratificados em volume.
Cada plástico tem sua própria temperatura ideal de impressão. Quando excedido, os detalhes se deterioram e os defeitos da superfície aparecem. Na situação oposta, as camadas são pouco sinterizadas. Da mesma forma, existem espessuras ótimas de camada, parâmetros de retração (movimento reverso da rosca) e outros parâmetros semelhantes.
Muitas falhas de impressão podem ser "compensadas" reduzindo a velocidade. Mas eles dizem corretamente que o principal problema não é imprimir o objeto, mas fazê-lo em um período de tempo razoável. Portanto, para objetos maiores que uma caixa de fósforos, você terá que lidar com as configurações ideais para cada plástico.
A dificuldade é que os "colegas" no fórum não informam as configurações detalhadas - os parâmetros ideais são amplamente determinados pela própria impressora: quão bem o sensor de temperatura é calibrado; É usado o encadeamento remoto etc. Além disso, os números finais podem diferir para o mesmo plástico de diferentes fabricantes, bem como para bobinas de cores diferentes do mesmo fabricante.
Truques da impressora
A própria impressora sabe como agir. Cada um dos projetos existentes no mercado tem suas próprias desvantagens. Em algum lugar, motores que precisam ser perfeitamente sincronizados funcionam um pouco errados; em algum lugar - a mesa oscila durante a impressão em alta velocidade; em algum lugar é dada muita contribuição pelo peso da cabeça de impressão. Da mesma forma, existem “pontos doloridos” que sairão independentemente de ser uma impressora montada automaticamente, uma impressora de baleia ou comprada como uma “caixa preta do fabricante”. Nos dois primeiros casos, a probabilidade de obter falhas é um pouco maior, mas a origem da marca não salva o dispositivo de doenças "típicas".
Na impressora 3D comum, existem algumas partes móveis e a mecânica tem seu próprio recurso de trabalho. Em alguns dispositivos, as engrenagens de plástico estão desgastadas; em outros, um tubo de teflon, etc., morde gradualmente a conexão. Cedo ou tarde, essas pequenas falhas começam a afetar o resultado da impressão. Infelizmente, não existe uma FAQ universal que ajude a capturar o problema pelo resultado final. É como nos carros antigos - você precisa procurar colegas infelizes, estudar os fóruns e esperar que alguém já tenha encontrado esse problema. Ou - como opção - descubra qual dos nós é o culpado pelo problema e agite-o completamente. Mas isso é mais como construir sua própria impressora do zero.
Bugs de software
Antes que dezenas de metros da barra se transformem em um objeto viável, o modelo deve ser submetido a um procedimento de corte - corte em camadas, levando em consideração as especificações técnicas da impressora - tamanho do bico, espessura da camada, etc. Um cortador pode "quebrar a lenha" se o modelo original não estiver fechado (acontece que o modelo mais simples produz furos - no sentido mais literal). Para o "tratamento" dos modelos, existem serviços e ferramentas online em software especializado, mas eles nem sempre lidam com a tarefa. Além disso, eles mesmos podem "perder" alguns detalhes.
Francamente, o cortador pode cometer um erro, mesmo que o modelo seja completamente normal, e a razão para isso seja arredondada. Se o passo da rosca do eixo ao longo de algum eixo não for proporcional à espessura da camada, ao fatiar, o erro de arredondamento se acumulará, o que no modelo aparece na forma de uma superfície ondulada.
Falando de maneira mais global, o principal problema da impressão 3D do consumidor na versão atual é a falta de feedback durante o crescimento do modelo: a impressora simplesmente não vê o que imprime. Existem sensores de temperatura, atolamentos de rosca e outras ferramentas, mas a aparência do modelo não é avaliada de forma alguma. O único feedback é através do usuário, à sua maneira, interpretando o que está acontecendo.
Como resultado, uma impressora 3D hoje não é exatamente um eletrodoméstico. Não pode ser comparado com uma impressora convencional, e mais ainda com qualquer máquina de lavar. Imagine se, para uma lavagem bem-sucedida da roupa, você tivesse que selecionar a frequência de rotação do tambor da máquina durante os experimentos, alterando-a através do firmware? Sim, para alguns, foi realmente interessante, mas dificilmente para a maioria.
Uma impressora 3D está mais próxima de uma ferramenta elétrica. Essa é uma excelente ferramenta para criar objetos, mas eles devem poder usá-lo. Infelizmente, no momento, essa idéia não é lida com clareza na publicidade de algumas impressoras 3D - como resultado, há uma parcela bastante perceptível de compradores decepcionados que esperavam milagres da ficção científica e que receberam um suporte não utilizado para lixo em casa.
O futuro
Na minha opinião, no futuro, a tecnologia de impressão 3D ainda tem a chance de se tornar verdadeiramente todos os dias. Em primeiro lugar, o FDM está se desenvolvendo rapidamente: o firmware está sendo aprimorado, novos sensores são adicionados etc. Ao mesmo tempo, volumes de documentação em russo estão crescendo exponencialmente, bastante acessíveis para os não especialistas entenderem.
Em segundo lugar, as impressoras que trabalham com outra tecnologia - o método de sinterização a laser (SLS) começaram a entrar no mercado consumidor nos últimos dois anos, porque as restrições de patentes no SLS terminaram em 2014. No entanto, enquanto o custo dos dispositivos exceder 5 mil dólares americanos. Por enquanto, por falar em impressão 3D para consumidores, ainda queremos dizer FDM com todos os problemas associados.