Design para impressão 3D

Resumo das regras de design para impressão 3D

Software, formato e ideia geral

No mundo da impressão 3D, a modelagem 3D correta é essencial para obter boa qualidade na impressão.

Os arquivos compatíveis com o software de impressão 3D (por exemplo, Simplify 3D) são arquivos STL, que são diferentes de uma renderização ou imagem 2D. Esses arquivos são produzidos na maioria dos softwares de modelagem 3D:

  • Solidworks
  • Liquidificador
  • Rinoceronte
  • Autocad
  • Maya
  • Revit
  • ZBrush
  • Entre outros...

No processo de modelagem, o usuário deve considerar que a peça resultante deve ser composta de um único sólido. Em outras palavras, as superfícies do modelo devem definir um único volume totalmente fechado, pois superfícies abertas ou que se cruzam não permitem uma leitura correta. 

Na nota a seguir, você encontrará regras diferentes com alguns valores a serem respeitados para a tecnologia FDM/FFF. Isso nos ajudará a otimizar o design para obter a mais alta qualidade de impressão 3D.

 

Observação: Essas regras e valores são indicativos para destacar o trabalho do designer. Os valores restritivos das impressoras 3D dependem do equipamento e são diferentes dos indicados.

Paredes finas na estrutura

Omínimo recomendado para esse tipo de formato é de 1 mm de largura; quanto menor, mais complexo ou até mesmo impossível. Aqui é levada em conta a espessura mínima depositada pela extrusora. Para um pico de 0,4 mm, o valor definido automaticamente pelo software de corte é de 120%, ou seja, 0,48 mm. Portanto, uma espessura de 1 mm é suficiente para ter pelo menos duas passagens.

Paredes finas sem estrutura‍

É o mesmo caso do ponto 1. Qualquer espessura mais fina do que a largura do fio depositado pela extrusora desaparecerá na visualização do software de corte e, portanto, não será materializada.

Saliências e suportes

‍Quandouma peça tem áreas que excedem um ângulo de 55º de altura (como mostrado na imagem), a impressora precisa criar uma superfície de suporte chamada de suporte para não imprimir no ar. Embora a peça possa ser produzida corretamente, o tempo de impressão aumentará e a qualidade da área não será a mesma. Portanto, recomenda-se que, no mesmo projeto, fique abaixo de 55° em relação ao plano perpendicular da superfície de impressão (ou seja, a cama quente).

Altos e baixos relevos

‍Nodesenho, vemos dois casos de textura com relevo ou fretwork. Nesse caso, a largura mínima é menor do que a estabelecida nos dois primeiros exemplos, pois essas partes não são totalmente necessárias para a estrutura do design. Alguns exemplos claros disso são as letras, os desenhos, as texturas ou os detalhes que colocamos no (ou dentro do) design.

Pontes

Diferentemente do caso dos cantiléveres, neste exemplo a impressão tem um pilar A e um pilar B para usar como pontos de apoio . A distância entre esses dois pilares se conecta ao que chamamos de ponte. Embora eu possa fazer pontes maiores que 30 mm sem suportes, a melhor qualidade sem suportes é obtida abaixo desse valor. Então, dependendo do caso, posso ou não querer usar suportes.

Furos

‍‍Paraos furos abertos no design, devemos dar a eles um diâmetro de pelo menos 0,2 mm, caso contrário, eles parecerão mais um erro de impressão 3D do que uma geometria intencional do design.

Acessórios

‍‍Paraas peças de intertravamento, devemos deixar uma tolerância mínima de 0,3 mm e máxima de 0,5 mm, dependendo da geometria da peça e do tipo de intertravamento que estamos buscando. É importante ter em mente que, com a impressão 3D, podemos pensar em fazer peças móveis em uma única peça. Para isso, basta projetar uma junta fraca entre as peças (para manter as peças unidas durante a impressão) e depois quebrar a junta. Podemos ver alguns exemplos de dobradiças aqui.

Detalhes

‍Quandovemos detalhes desse estilo, ou seja, que são separados do corpo principal do design, é importante que não sejam muito finos. Na verdade, se quisermos que eles se destaquem e apresentem boa qualidade, devemos torná-los mais espessos do que as paredes do primeiro dos gabinetes. Alguns exemplos disso podem ser antenas, vigas, grades etc.

Pins ou similar

‍Esteexemplo difere do anterior simplesmente por causa da geometria do pino. Quando o detalhe do modelo for circular, recomendamos trabalhar com um diâmetro de pelo menos 3 mm para obter a melhor qualidade.

Precisão dimensional

‍Comrelação à precisão dimensional da peça, referimo-nos à variação nas medições que podem ocorrer na impressão 3D com relação ao projeto digital original.

Simon Gabriac
30/5/2019

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