Para ter uma boa qualidade nas peças impressas é muito importante saber utilizar o suporte de impressão 3D. Esse material serve para ancorar as estruturas e garantir que as camadas estejam bem resistentes e não deformem. Por isso, vamos mostrar neste conteúdo tudo o que você precisa saber para criar as melhores estruturas de suporte.
Pode ser que você já tenha ouvido falar para sempre fugir do suporte de impressão 3D, não é mesmo? Sim, eles podem ser considerados desperdício de material e podem ser difíceis de remover. No entanto, dependendo do modelo a ser impresso ele se torna fundamental para que o resultado final entregue um alto nível de qualidade.
Existem infinitas maneiras de evitá-los, porém, quando isso não é possível vale a pena saber a melhor maneira de utilizá-los. Por isso criamos esse conteúdo com tudo o que você precisa saber sobre as estruturas de suporte para impressão 3D antes de começar a imprimir pontes ou projeções em seus modelos. Confira!
O que são suportes?
As impressoras 3D FFF (Fused Filling Fabrication) trabalham depositando camada sobre camada de filamento para criar um objeto 3D. Nesse método, cada nova camada deve ser suportada pela camada abaixo dela. Se o seu modelo tiver uma cobertura que não seja suportada por nada abaixo, você precisará acrescentar estruturas de suporte de impressão 3D adicionais para garantir uma impressão bem-sucedida.
Suporte são considerados um mal necessário na impressão 3D. Uma vez que, eles são absolutamente necessários para modelos com projeções ou pontes. Por outro lado, eles aumentam os custos de material, adicionam mais trabalho de pós-processamento e podem danificar a superfície do modelo. Conseguir as estruturas de suporte de impressão 3D corretas é, portanto, um aspecto muito importante para os modelos que necessitam delas.
Quando utilizar estruturas de suporte para impressão 3D?
Quando uma projeção ou ponte em seu modelo não tem suporte abaixo, você pode considerar usar estruturas de suporte de impressão 3D. Por exemplo, as letras Y, H e T podem ilustrar esse conceito.
Não é necessário suporte para todas as projeções (Regra dos 45º). Se uma projeção estiver inclinada em menos de 45º em relação à vertical, geralmente você pode imprimir sem suporte. Isso ocorre porque as impressoras 3D têm um pequeno deslocamento horizontal entre camadas, permitindo que projeções com menos de 45º sejam suportadas pelas camadas anteriores.
No caso das letras Y e T, fica evidente quando suporte não é necessário em Y, já que os ângulos da letra Y são inferiores a 45º, então pode ser impressa sem suporte. Por outro lado, as projeções na letra T têm um ângulo de 90º, exigindo suporte para uma impressão correta.
Da mesma forma como é visto na letra H que existem pontes. Nem todas as pontes precisam de suporte (Regra dos 5 mm). Se uma ponte tem menos de 5 mm de comprimento, a impressora pode imprimi-la sem suporte usando uma técnica chamada Bridging. No entanto, para pontes com mais de 5 mm, é necessário adicionar estruturas de suporte.
A regra de que impressões com ângulos de até 45º em relação à vertical não precisam de suporte é uma diretriz prática. No entanto, esse limite pode variar dependendo da condição da sua impressora e do material utilizado. Por exemplo, uma impressora em condições ruins pode não conseguir imprimir projeções com ângulos de 35º ou 40º em relação à vertical.
Portanto, é recomendável verificar a capacidade da sua impressora antes de imprimir modelos com projeções. Isso pode ser facilmente feito baixando e imprimindo o “Massive Overhang Test” do Thingiverse, que contém projeções variando de 20 a 70 graus em incrementos de 5 graus.
Após imprimir o teste, identifique o ângulo no qual a impressora começa a apresentar falhas, pois esse será o ângulo máximo que ela pode imprimir sem suporte. Faça uma anotação desse valor para ajudar na decisão de onde usar suporte e onde não.
Quais as vantagens de usar suporte?
1. Criação de peças complexas
Os materiais de suporte permitem a fabricação de peças com geometrias complexas que seriam difíceis ou impossíveis de serem produzidas de outras maneiras.
2. Inovação em design
Profissionais como arquitetos podem imprimir projetos conceituais mais ousados em 3D, explorando formas e estruturas inovadoras.
3. Liberação de restrições
Engenheiros e projetistas têm liberdade total em seus projetos, sem estarem limitados pelas restrições dos métodos tradicionais de fabricação, como fresamento ou moldagem.
4. Personalização de auxiliares de fabricação
Ferramentas, gabaritos e acessórios podem ser personalizados para tarefas específicas, aumentando a eficiência e precisão na produção.
5. Impressão de conjuntos complexos
Mesmo modelos com partes móveis separadas ou conjuntos intricados podem ser impressos de uma só vez, simplificando o processo de montagem e reduzindo o tempo de produção.
Quais são as desvantagens de usar suportes?
Você pode estar se perguntando por que estamos discutindo onde o suporte é necessário e onde ele deve ser evitado. O motivo de toda essa confusão é porque usar estruturas de suporte de impressão 3D tem suas desvantagens. Veja quais são elas!
1. Aumento do custo do material
Se você estiver usando impressão 3D para produção de peças para comercialização provavelmente se preocupará com o custo por modelo. Mas se você faz impressões por hobby você também se preocupa com isso.
Estruturas de suporte de impressão 3D obviamente aumentam o custo do modelo. As estruturas de suporte consomem material e este material é posteriormente removido e descartado. Assim, cada parte da estrutura de suporte que você usa, aumenta o custo do modelo.
2. Maior tempo de impressão
As estruturas de suporte também aumentam o tempo da impressão 3D, uma vez que mais partes precisam ser impressas.
3. Necessidade de pós-processamento
As estruturas de suporte de impressão 3D não fazem parte do modelo final. Elas são na verdade apenas suportes utilizados durante a impressão para imprimir pontes e projeções sem prejudicar o resultado da impressão. Isso significa que, depois que você terminar, ainda terá como tarefa adicional remover as estruturas antes que o modelo esteja pronto para uso.
Em um ambiente de impressão 3D para comercialização, o acréscimo de trabalho significa um custo adicional ao modelo.
4. Risco de danificar o modelo
Esquerda: Impressa com suporte. Meio: A remoção do suporte causou danos. Direita: Suporte removido sem muitos danos. (fonte: 3DHubs)
As estruturas de suporte de impressão 3D tocam e geralmente aderem às paredes dos modelos. Pois essa é a única maneira de fornecer suporte a projeções e pontes. Se você não for cuidadoso ao remover essas estruturas, elas poderão deixar resíduos na superfície do modelo. Portanto na pior das hipóteses, parte do modelo pode romper com a estrutura do suporte.
Considerando todas as desvantagens a regra prática é: minimizar o uso delas e adicioná-las somente quando realmente for necessário.
Quais são as geometrias mais comuns de suporte?
Existem dois tipos comuns de estruturas de suporte para impressão 3D:
- suporte em árvore;
- suporte linear.
Suporte em Árvore
Este tipo de suporte é uma estrutura em forma de árvore que suporta as projeções do modelo, pois ele toca a peça apenas em determinados pontos.
Suporte Linear
Esse é o tipo mais comum de suporte utilizado na impressão 3D. Pois ele consiste em pilares verticais que tocam a totalidade do vão entre a projeção e a mesa.
Esse tipo de suporte para impressão 3D funciona para quase todas as projeções e pontes. No entanto, eles são muito mais difíceis de remover e muito mais propensos a causar danos à superfície do modelo.
Outra solução: estruturas de suporte de impressão 3D solúveis
Se sua impressora for de dupla extrusora, existe uma opção melhor do que o tradicional suporte. Você pode carregar uma extrusora com PLA para imprimir o modelo e a outra com um material solúvel em água como o HIPS para imprimir a estrutura de apoio. Uma vez terminada a impressão, basta lavar a estrutura de suporte imergindo o modelo em água ou D-Limoneno.
Esse método de remoção reduz o risco de danos no modelo e facilita o trabalho de pós-processamento. Por isso ele é ideal para impressões mais complexas!
Como remover o suporte sem danificar o modelo?
Como as estruturas de suporte de impressão 3D são difíceis de remover e podem danificar o modelo, existem alguns truques que podem te ajudar.
- Primeiro, identifique as estruturas de suporte de impressão 3D que estão completamente expostas e fáceis de remover com os dedos. Tente romper essas estruturas manualmente. No entanto, seja sutil durante o processo. Se você fizer isso direito, a maior parte da estrutura de suporte deve sair facilmente.
- Em seguida, use uma ferramenta (como por exemplo um alicate ou uma faca) para remover as estruturas que são mais difíceis de acessar. Você também pode usar uma combinação de várias ferramentas de acordo com o suporte que necessita retirar.
- Ao usar uma faca, é uma boa ideia aquecer a lâmina. Isso facilita o corte das estruturas de suporte, no entanto, vale ressaltar que você deve manter a atenção para não danificar o modelo impresso.
- Lixa também é uma ótima ferramenta para remoção. O lixamento úmido com lixas de alta gramatura (220 a 1200) removerá as estruturas de suporte e também polirá o modelo. Então para melhores resultados, aplique água na peça e lixe em movimentos suaves até que a qualidade da superfície desejada seja alcançada.
Você pode usar o lixamento úmido para remover os últimos pedaços de estruturas de suporte e polir a superfície do modelo (Fonte: Formlabs)
Como otimizar os suportes nos fatiadores?
1. Fragilidade
Quanto mais próximo o contato do suporte e da peça com relação à mesa de impressão, mais fino o galho fica.
Se você quer galhos mais firmes e mais estruturados, aumente o diâmetro do suporte.
2. Qualidade do contato do suporte
Uma boa dica para melhorar a qualidade do acabamento do suporte é tornar a camada entre o suporte e a peça mais densa.
Você consegue alterar isso na maior parte dos fatiadores no parâmetro “espaçamento padrão da interface” fazendo com que essa camada seja sólida e possua maior preenchimento.
Desta forma, seu suporte não atrapalha diretamente a qualidade da peça e ainda fica mais fácil de remover!
3. Distância de contato no eixo Z
Nessa configuração você consegue medir a distância entre o suporte e a sua peça.
Quanto maior a distância, mais fácil de remover o suporte, porém, essa configuração pode acabar atrapalhando na qualidade de impressão.
Então, para definir melhor esse número o ideal é realizar testes em cada peça para obter o melhor resultado para aquele projeto especificamente.
4. Padrão de espaçamento
Nessa configuração você vai definir a distância entre os pilares de suporte. Valores maiores nessa configuração, reduzem a quantidade de suportes que você coloca na sua peça.
Se você aumenta a quantidade de suportes, isso torna a remoção deles na sua peça mais complexa. Se você diminui a quantidade de suportes, fica mais fácil de remover.
De maneira geral, lidar com os suportes é um exercício de avaliação. Há vantagens e desvantagens em adicionar ou remover suportes em peças, e essa escolha dependerá da peça específica e dos objetivos do projeto.
É essencial analisar cuidadosamente cada parâmetro do suporte, levando em consideração o formato do arquivo STL e os requisitos de qualidade, acabamento e resistência mecânica da peça final. Dessa forma, o resultado será satisfatório.
Depois de todas essas informações, esperamos que você já esteja apto a utilizar os suportes de impressão 3D para obter sempre peças de qualidade. Agora vale a pena aprender um pouco mais sobre a resistência das suas peças impressas, não acha?
Deixe um comentário
Você precisa fazer o login para publicar um comentário.