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Conheça 10 dos melhores softwares de modelagem 3D para projetos mecânicos!

Um conhecimento importante para quem quer explorar a impressão 3D é o de modelagem, sendo ela orgânica ou paramétrica. Isso porque criar as suas próprias peças e não depender de sites com arquivos prontos é uma vantagem muito grande! Pensando nisso, listamos os 10 melhores softwares de modelagem 3D neste conteúdo.


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Diferentes setores já identificaram na impressão 3D uma alternativa realmente viável. Seja para criação de protótipos ou peças finais a tecnologia já é uma realidade para diversos segmentos. Para a indústria mecânica não é diferente!

A utilização da impressão 3D tem facilitado a realização de projetos nesse setor. Por isso, engenheiros e projetistas estão aproveitando ao máximo os softwares de modelagem 3D. Eles são úteis para muitas aplicações, desde a simulação até os processos de fabricação.

Existem muitas soluções de softwares com recursos avançados que permitem que você trabalhe em projetos realmente técnicos.

Então, para facilitar sua vida, criamos uma lista com os melhores softwares de modelagem 3D para projetos mecânicos. Eles ajudarão você a dar vida às suas peças impressas. Confira os 10 melhores!

Os melhores softwares de modelagem 3D

1. SolidWorks

O SolidWorks é um dos softwares de modelagem 3D mais famosos do mundo!

O software foi desenvolvido inicialmente pela SolidWorks Corporation, embora tenha sido adquirida pela multinacional francesa Dassault Systèmes S.A em 1997. Baseia-se em computação paramétrica, isto é, expressa cada variável espacial em termos de uma variável independente (ou duas, no caso de superfícies), gerando formas tridimensionais a partir de formas geométricas.

No ambiente do programa, a criação de um sólido ou de uma superfície começa com a definição de um modelo 2D que depois é transformado em 3D.

Com um amplo leque de funcionalidades, o SolidWorks dispõe de funções específicas para chapa metálica, construção soldada e moldes.

Sendo assim, podemos dizer que as soluções do software abrangem todos os níveis do processo de desenvolvimento de um produto. Além de proporcionar um fluxo de trabalho contínuo e integrado:

  • projeto;
  • verificação;
  • design;
  • comunicação;
  • gerenciamento de dados.

Ele é considerado um dos softwares de modelagem 3D mais completos para engenheiros e projetistas 3D. Uma vez que é a ferramenta ideal para a criação de modelos mecânicos inovadores. Com interface amigável, o software 3D pode ser perfeitamente usado por estudantes de engenharia que procuram uma ferramenta para fazer desenhos mecânicos!

Apesar de ser um software pago, ele possui versão de avaliação grátis disponível sem a necessidade de ser baixada. Para isso, é necessário criar uma conta e realizar o login no site.

2. CATIA

O software CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application), assim como o SolidWorks, é usado para criação de desenhos tridimensionais. Ele foi desenvolvido pela empresa francesa Dassault Systèmes, que teve como intuito inicial criar um software capaz de atender as exigências da indústria aeronáutica. Visando, principalmente, diminuir o tempo de projeto e aumentar a confiabilidade.

O CATIA facilita a engenharia colaborativa entre disciplinas em torno de sua plataforma 3DEXPERIENCE. Incluindo o design de superfícies e formas, projetos de sistemas elétricos, fluidos e eletrônicos, engenharia mecânica e engenharia de sistemas.

Além disso, suporta múltiplos estágios de desenvolvimento de produtos. O que abrange conceito, design (CAD), engenharia (CAE) e manufatura (CAM).

É um software que oferece uma gama de recursos que podem ser aplicados em diferentes segmentos, por isso sua utilização é tão ampla.

Empresas como Boeing, Dassault Aviation, BMW, Chrysler, Honda, Black & Decker, Eletrolux e Sony utilizam o CATIA para desenvolver produtos como Minivan Voyager da Chrysler, Picapes RAM e Dodge Viper, Boeing 777 e o avião de combate Rafale da Dassault Aviation.

Como você pode ver ele é usado para projetar, simular e analisar produtos de diversas áreas e setores. Passando pela indústria naval até os bens de consumo, gerando sempre os melhores resultados.

Portanto se pararmos para olhar em volta, o CATIA está em toda parte! No avião que sobrevoa nossa cidade, no carro que passa na rua e nos eletrodomésticos que estão na nossa casa. Sem falar nas embalagens de uma infinidade de produtos que consumimos todos os dias!

3. Solid Edge

O Solid Edge é um software pago desenvolvido pela Siemens, mas que fornece teste gratuito com acesso a todos os recursos por até 30 dias. 

Esse software 3D foi lançado em 1995, com as ferramentas para trabalhar com superfícies sendo introduzidas posteriormente em 2004. E é nesse mesmo ano que o Solid Edge Mold Tooling, uma opção para projeto de moldes, é lançado.

Por fim, no ano de 2008, acontece o lançamento do Solid Edge com a revolucionária Synchronous Technology. Tecnologia na qual conecta todo mundo no ciclo de vida do produto – sem limitar ninguém.

O Solid Edge é perfeito para projetos complexos, mas também pode ser utilizado para dar forma rapidamente às suas ideias. Ele tem uma ótima funcionalidade de visão 2D, muito conveniente para projetistas mecânicos, assim como poderosos recursos de simulação.

A ferramenta também oferece desenvolvimento de produtos de última geração, com análise de simulação totalmente integrada, e possui as mais recentes ferramentas para fabricação subtrativa e aditiva.

Outro ponto importante vai para os novos recursos de gerenciamento de requisitos e colaboração de projetos – sendo baseado em nuvem gratuita e segura.

Portanto o que nos resta dizer sobre este software é que certamente ele permitirá que você vá mais longe com todos os seus projetos técnicos em 3D. Então baixe a versão gratuita e comece a testar suas funcionalidades agora mesmo!

4. KeyCreator

O KeyCreator fornece todas as ferramentas e opções necessárias para criar diversos tipos de desenhos, símbolos e detalhes com controle de escala e formatação. Ele está disponível nos seguintes idiomas: inglês, alemão, francês, italiano, espanhol, japonês e  português.

Se trata de um software pago, embora disponibilize uma versão de avaliação gratuita por 15 dias.

Suas principais características são modelagem 3D prática e direta e ambiente de design unificado. O software 3D disponibiliza várias funções de edição que fornecem controle sobre peças de mecânica básicas. Outras informações importantes são:

  • leitura dos formatos STEP, IGES, ACIS, Parasolid, Autodesk Inventor, DWG / DXF, SolidWorks, CADKEY, STL, Wavefront OBJ, PDF (U3D) e ACSII;
  • compatibilidade com as extensões STEP, IGES, ACIS, Parasolid, DWG / DXF, Wavefront OBJ, STL, PDF, U3D, CGM, HPGL, VRML, e WMF.

5. Inventor

O software Inventor foi desenvolvido pela companhia Autodesk e permite criar protótipos virtuais tridimensionais, apresentando projetos 3D totalmente funcionais. Um exemplo é o modelo de um motor, que pode ser animado de modo que suas peças se desloquem e girem – assim como no motor real.

O Autodesk Inventor também contempla a parte de engenharia, não apenas modelando as peças, como também permitindo que o seu comportamento mecânico seja avaliado, ultrapassando assim o escopo das principais ferramentas CAD. Como é o caso do módulo de simulação dinâmica (Dynamic Simulation).

Nesse módulo o mecanismo é colocado sob os efeitos de aceleração da gravidade e de todas as outras forças presentes no sistema. Isso permite que o usuário observe e analise o comportamento de sua peça.

Além disso, o Inventor 3D pode ser baixado nos seguintes idiomas: tcheco, alemão, inglês, espanhol, francês, italiano, japonês, coreano, polonês, português, esloveno e chinês.

Como os outros, ele faz parte dos softwares de modelagem 3D pagos – mas oferece versão de teste gratuito. O melhor é que para estudantes existe a opção da versão gratuita de até 3 anos!!! Portanto, vale a pena baixar e conferir!

6. NX CAM

O Siemens NX Unigraphics, também conhecido como UG, é um dos softwares de modelagem 3D CAD, CAM e CAE mais integrados do mundo!!!

É uma solução flexível que ajuda a produzir produtos melhores de maneira mais rápida e eficiente, suportando todos os aspectos do desenvolvimento de produtos – do projeto conceitual até a engenharia e a manufatura. Outro detalhe importante é que o NX oferece um conjunto integrado de ferramentas que coordena e preserva a integridade dos dados, bem como a intenção do projeto e a agilidade de todo o processo.

Além de modelar peças de geometria padrão, ele permite que o usuário crie formas complexas de maneira livre como perfis, por exemplo. Também combina técnicas de modelagem de sólidos e superfícies em um conjunto de ferramentas que se destacam pela facilidade de criação de novos modelos.

O NX CAM possui avaliação gratuita pelo período de 30 dias. Comece o teste agora e descubra o que o NX tem a oferecer!

7. Fusion 360

Fusion 360 é mais um dos softwares de modelagem 3D pago, que foi desenvolvido pela Autodesk Inc. Possui licença para testes de até um mês e com ele o usuário pode criar modelos 3D CAD/CAM para dar vida aos seus projetos. 

Os recursos disponíveis para o design de produtos são:

  • modelagem “freeform“;
  • modelagem sólida;
  • modelagem paramétrica;
  • modelagem de malha;
  • bibliotecas e conteúdo de peças.

Já para as tarefas de cálculo e simulação, o software de modelagem 3D permite a tradução de dados e a modelagem de montagem e articulações. Assim como o estudo de movimento e renderização (processo pelo qual se obtém a visualização do projeto/produto final).

Há ainda uma ferramenta que permite a simulação e o teste de tensão estática linear, frequência modal, térmico e estresse térmico, além de animações. Por fim, nas aplicações de CAM ele permite usinagem.

O Fusion 360 apresenta ferramentas para criação que atende todo tipo de profissional. Dentre elas há modelagem de objetos scanneados e o uso de T-Splines para a formação de imagens conceituais.

O programa também oferece análise e inspeção de formas, importação, exportação e uso de diversos tipos de arquivos. Como .OBJ, .DXF, .DWG, .SLDPRT e .PDF, além de visão 2D ou 3D em até 65 formatos nativos.

Para completar, o Fusion 360 proporciona trabalho colaborativo a partir de modo de compartilhamento de tarefa, data management, acesso remoto aos seus projetos a partir de seu telefone ou tablet, e preparação de arquivos prontos para serem formatados em máquinas do tipo CNC.

Para começar a montar os seus projetos 3D por até 30 dias grátis, clique aqui!

8. ProE

O software ProE concorre diretamente com programas como o CATIA da Dassault Systèmes e o NX da Siemens.

O ProE (também conhecido como PTC Creo ou Creo Parametric) desenvolvido pela Parametric Technology Corporation é um software de projeto de engenharia.

Fornece modelagem de montagem, análise de elementos finitos, modelagem de superfície NURBS (Non Uniform Rational Basis Spline é um modelo matemático usado regularmente em programas gráficos para gerar e representar curvas e superfícies), e também grandes recursos dedicados a projetistas mecânicos. 

Esta é uma das soluções de softwares de modelagem 3D completa. Ele pode ser utilizado para fazer protótipos rápidos de peças mecânicas, mas também para produzir seus produtos de uso final.

Possui versão gratuita de avaliação disponível por 30 dias para download.

9. Alibre

O Alibre Design é um dos softwares de modelagem 3D e está presente no mercado há 20 anos!

De fácil aprendizagem, utilização e precisão, no Alibre Design é possível desenvolver diversas peças como:

  • grandes máquinas;
  • design de moldes;
  • instrumentos científicos;
  • equipamentos para fábricas;
  • projetos escolares;
  • produtos de consumo;
  • réplicas históricas;
  • móveis;
  • peças de robótica;
  • equipamentos industriais.

Com ele você conseguirá criar peças 3D com complexidade ilimitada para qualquer aplicativo, experimentando um processo de modelagem simples. Já que a precisão é embutida e as alterações são fáceis.

No Alibre também é possível criar peças com base em outras peças e executar análises. Possui um ambiente dedicado à modelagem de chapa metálica e fornece tudo o que você precisa. Outra característica desse software 3D é que pode-se converter modelos sólidos regulares ou importados em modelos de chapa metálica, além de visualizar padrões planos com um clique.

Esse software 3D também conta com versão de teste gratuita por 30 dias, então confira!

10. AutoCad

O AutoCAD é um dos softwares de modelagem 3D que contém um conjunto de ferramentas para auxiliar o desenvolvimento de desenhos técnicos. As principais áreas de aplicação são a civil em projetos de arquitetura, hidráulica, elétrica, estrutura etc., além de projetos de mecânica para indústrias.

Basicamente, tudo que é fabricado ou construído tem que ser desenhado, e grande parte dos desenhos é desenvolvido no AutoCAD!

Então, por mais que você e saiba o que é e aprenda a utilizar a ferramenta AutoCAD, obrigatoriamente você deve ter conhecimento específico da área que pretende atuar. Se for mecânica, procure entender o que compõe um projeto e pra que serve cada parte dele. Se possível, veja a aplicação do mesmo.

Com certeza, esse simples passo já irá contribuir para a base do seu conhecimento.

O AutoCad é um software pago que possui uma versão de avaliação gratuita, sendo disponibilizada por 30 dias após ser instalado.

É importante lembrar que esses são alguns dos softwares de modelagem 3D que lhe permitem realizar excelentes projetos mecânicos. Mas a modelagem 3D não se limita a eles, uma vez que a maioria possui ampla gama de ferramentas disponíveis.

Vimos também que mesmo sendo softwares pagos, todos possuem versões de avaliação grátis por um determinado período de tempo. Portanto vale muito a pena utilizar mesmo que sejam as opções de teste para aprender mais sobre como cada um pode ser utilizado em seu dia a dia!

Agora que você já sabe as principais utilidades desses 10 softwares de modelagem 3D, que tal aprender a modelar projetos mais simples utilizando o Tinkercad?

Acabamento em PLA com resina 3D

Acabamento em PLA com resina 3D – agregue valor à sua peça!

Já precisou dar acabamento em PLA, mas desanimou quando viu a lixa? No conteúdo de hoje vamos mostrar um método para deixar sua impressão com uma superfície mais suave e de maneira menos trabalhosa!


Se tratando de impressão 3D, a criatividade é sempre testada e colocada em prática pelos usuários. Até mesmo durante as etapas de pós processamento, no qual um punhado de técnicas são constantemente desenvolvidas e aprimoradas pela comunidade 3D.

Às vezes, um pequeno detalhe no modelo se torna um incômodo ou uma melhoria estética. Como é o caso de um visual brilhante, o que pode facilmente ser obtido em peças ABS com acabamento em acetona.

Porém, diferente do ABS que entrega um bom resultado de forma mais simples com o processo químico, o acabamento em PLA já não é tão simples assim. É que mesmo sendo o filamento mais popular e fácil de usar, o PLA possui uma dureza que dificulta o tratamento de pós impressão pelos meios de atrito (como o lixamento, por exemplo).

É por isso que conhecer técnicas de acabamento em impressões de filamento é essencial tanto para agregar maior valor à peça, quanto para corrigir falhas que mesmo a melhor impressora 3D FDM pode deixar. Sendo assim, vamos te mostrar um método relativamente simples – mas que alcança um resultado surpreendente.

Acompanhe agora como dar acabamento nas suas impressões em PLA com resina 3D!

Como fazer acabamento em PLA com resina 3D

Mesmo uma simples lixa ou até a pintura podem proporcionar diferença no resultado final da sua impressão.

Mas e quando a suavização da impressão requer um método com um nível mais profissional? A aplicação de resina 3D em modelos PLA mostrou que isso é perfeitamente possível! Inclusive, essa técnica é particularmente útil para peças com curvas acentuadas e superfícies arredondadas.

O resultado é um efeito visual muito legal além da boa cobertura da superfície. Veja como fazer:

Impressão da peça

Para demonstrar, escolhemos caixas organizadoras de ferramentas com identificadores de cada componente. É possível baixar o arquivo gratuitamente através do Thingiverse, basta clicar aqui.

Acabamento em PLA com resina 3D

Além do modelo impresso em PLA, os materiais utilizados foram:

Materiais utilizados para dar acabamento em PLA

Acabamento

Agora com a peça pronta, vamos ao que interessa: a resina!

Antes de iniciar a preparação, se atente ao uso de EPI’s (Equipamentos de Proteção Individuais), pois a resina 3D se trata de um material tóxico. Então, use máscara, óculos de proteção e luvas na hora de manipular a resina!

Realizada a devida proteção, o processo de acabamento em PLA com resina 3D é bem simples: comece aplicando verniz na peça para evitar possíveis manchas da resina – principalmente se a resina for pigmentada.

Aplicando verniz em PLA

Depois, aplique uma camada bem fina da resina sobre a peça. Para pigmentar a resina, usamos a proporção de 10ml para 5 gotas de pigmento preto. Para garantir que a camada de resina não ficasse grossa, utilizamos um palito para aplicar apenas gotas do material. Você pode utilizar também um pincel neste processo.

Aplicando resina em PLA

Em seguida, realize o processo de cura, ou seja, deixe a parte do modelo com a fina camada de resina exposta à luz UV artificial.

Acabamento em PLA com resina 3D

Repita esse processo até que a fissura seja completamente preenchida, tomando o cuidado de aplicar somente camadas bem finas do material. Isso porque ao depositar uma grande quantidade da resina, apenas a camada superficial da mesma se solidifica adequadamente. Deixando assim, uma resina líquida abaixo da superfície.

Quando finalizar esse processo, basta lixar se necessário e aplicar uma nova camada de verniz à peça! Muito fácil, não é?!

Benefício do acabamento em PLA com resina 3D

Apesar de parecer um processo demorado, é na verdade bem rápido de ser feito devido à velocidade da resina no processo de endurecimento.

Acabamento em PLA com resina 3D

O que é, inclusive, um benefício se comparado à resina epóxi, por exemplo. Outra vantagem pontual é que a técnica com resina 3D não utiliza aquecimento, algo que pode danificar consideravelmente o PLA por ser um material com baixa resistência térmica.

Além disso, é uma excelente alternativa para quem usa ambas as tecnologias: a impressão 3D de resina e filamento. Visto que nas impressões 3D em resina sempre sobram materiais que podem ser reaproveitados tanto em novas impressões, quanto neste tipo de acabamento, podendo ser usada, inclusive, em outros tipos de filamentos.

Gostou da nossa dica e deseja ler mais conteúdos semelhantes? Confira essas outras técnicas para aumentar o valor da sua impressão 3D!

Não sabe como reparar modelos 3D corrompidos? Aprenda a salvar seus STL’s!

Reparar modelos 3D faz parte de quem utiliza sites para baixar modelos grátis. Infelizmente muitos arquivos que são publicados estão cheios de erros e, se não analisarmos antes, acabamos desperdiçando a impressão, junto com filamento e tempo!


Você já teve que reparar modelos 3D corrompidos? Às vezes nós encontramos arquivos em sites para baixar modelos para impressão 3D e já colocamos para imprimir, sem analisar se o projeto está certo, se outras pessoas já utilizaram e se não há falhas.

É comum que esses arquivos tenham algum problema que dificultem ou até impossibilitem a impressão e, infelizmente, acabamos descobrindo isso depois de gastar filamento e tempo!

Por isso, criamos este conteúdo para mostrar como reparar modelos 3D corrompidos, de forma simples e utilizando ferramentas gratuitas. Conheça!

Afinal, o que são modelos 3D corrompidos?

Se você utiliza sites para baixar modelos, como o Thingiverse, My Mini Factory, YouMagine e outros, certamente já teve uma má experiência com modelos 3D corrompidos.

Esses arquivos muitas vezes contêm alguns erros que prejudicam a impressão, seja com camadas aleatórias no meio da peça, descontinuidade, falta de preenchimento em alguns pontos e diversos outros pontos.

Quase sempre os fatiadores não acusam esses problemas. Se você não reparar que eles existem, vai fatiar a peça, colocar para imprimir e só então notará o defeito. Então, o que indicamos é sempre usar uma ferramenta de análise para validar o arquivo.

Na imagem abaixo você pode ter uma visão mais clara do que são esses modelos 3D corrompidos:

Afinal, o que são modelos 3D corrompidos

Quais ferramentas são necessárias para o reparo?

Agora que já sabe o que são modelos 3D corrompidos, vejamos quais ferramentas você pode utilizar para esse trabalho. Separamos duas opções gratuitas e fáceis de utilizar. Veja:

Meshmixer

O Meshmixer é um software desenvolvido pela Autodesk. Entre várias funcionalidades, você pode reparar modelos 3D utilizando essa ferramenta que é bem completa, gratuita e muito simples de operar. Ele pode ser usado em sistema Windows ou Mac, mas não tem suporte para Linux.

Antes de mais nada, se você quiser baixar o Meshmixer, basta clicar aqui.

Depois que você carrega um arquivo dentro do Meshmixer a ferramenta indicará os pontos com falhas com linhas coloridas. A cor dessas linhas representa um tipo de falha diferente, da seguinte maneira:

  • marcador azul: buracos na peça. Para esse tipo de erro, o menu que fica à esquerda na ferramenta lhe permite escolher três opções, que são “preenchimento mínimo”, “preenchimento plano” e “preenchimento suave”;
  • marcador magenta: essa cor é usada para indicar partes desconectadas ou pequenos detalhes que não serão impressos.
  • marcador vermelho: indica geometrias não reconhecidas.

Se você clicar no marcador o software tentará fazer a correção. Se esse marcador ficar na cor preta significa que não foi possível o reparo. Outra opção é escolher a correção automática. O Meshmixer tentará corrigir todas as falhas detectadas, mas você precisa analisar se a ferramenta teve êxito.

Se os problemas não forem resolvidos, a solução é usar a função de “Make solid”. Essa opção certamente vai corrigir todos os problemas que a peça tiver, mas há um ponto ruim: você vai perder resolução na peça!

O que essa opção faz é recalcular todas as superfícies do objeto, mesmo aquelas que não apresentavam defeitos. O que você pode fazer para não perder muita resolução é escolher, no menu suspenso, a opção “Accurate”, e então “Sharp Edge Preserving”.

Nos campos “Solid accuracy” e “Mesh density” você consegue variar a resolução para chegar até os detalhes do modelo 3D original.

Afinal, o que são modelos 3D corrompidos

3D Builder

O 3D Builder é uma ferramenta desenvolvida pela Microsoft. Até por isso, só está disponível para o sistema Windows, mas está disponível gratuitamente. Sua função é criar e reparar os modelos 3D para impressão.

Seu uso é muito simples. Para que você domine a ferramenta, criamos um outro conteúdo específico, mostrando todos os detalhes. Para conferir, basta acessar o link do conteúdo do 3D Builder.

Ao carregar um arquivo o software fará uma análise e, se houver algum problema, colocará uma marcação inferior, em vermelho. Aparecerá uma mensagem no canto inferior direito, indicando que há um problema e que basta clicar nessa janela para reparar. Então, é só clicar!

Lembre-se que por padrão o 3D Builder salva os arquivos no formato .3MF, então você precisa mudar caso queira em .STL.

3D Builder

Baseamos este conteúdo em um material divulgado na comunidade oficial da Prusa Printers. Veja o vídeo a seguir que detalha todo o processo para reparar modelos 3D.

Portanto, vimos neste conteúdo a importância de reparar modelos 3D e como fazer isso. Se você quer levar a sério a impressão 3D, precisa conhecer essas ferramentas e saber como preparar seus arquivos.

Aliás, saber manipular o seu objeto 3D tem uma grande interferência no resultado final de suas peças. Por isso, agora que você já sabe como reparar modelos 3D, confira nosso conteúdo especial sobre como escolher o melhor sentido de impressão para as peças!

O que é impressão 3D? Conheça a tecnologia de impressoras 3D!

O que é impressão 3D? Conheça a tecnologia de impressoras 3D!

Impressão 3D vem revolucionando a maneira com que obtemos peças. Esse tipo de fabricação permite criar objetos únicos, eliminar perdas, otimizar processos e gerar uma série de benefícios para diversas aplicações. As impressoras 3D estão cada vez mais presentes no dia a dia das pessoas e nas empresas, inclusive criando profissões e carreiras até então não exploradas.


A impressão 3D é uma das vertentes da indústria 4.0. A fabricação digital, ou fabricação aditiva, como também é conhecida, está transformando os processos de fabricação, produção e até mesmo a vida em si. Próteses, peças de engenharia, guias médicas, objetos de decoração e até alimentos já são criados a partir de uma impressora 3D.

Mesmo que você já tenha ouvido falar sobre impressão 3D, é muito importante buscarmos cada vez mais conhecimento sobre a tecnologia. Nos últimos anos os avanços foram enormes e, se você ficar para trás, pode ser mais difícil se adaptar às mudanças que estão por vir.

Então, criamos este guia completo para mostrar o que é impressão 3D e tudo o que está envolvido. Entre os temos vamos falar sobre:

  • a história da impressão 3D;
  • os tipos de impressão 3D;
  • o passo a passo da impressão 3D: do projeto até a concepção da peça;
  • as possibilidades com a tecnologia;
  • dicionário da impressão 3D;
  • os melhores softwares de modelagem 3D;
  • as características dos filamentos para impressão 3D;
  • como trabalhar os parâmetros de impressão;
  • os softwares de impressão 3D mais utilizados;
  • os principais erros de impressão 3D;
  • como dar acabamento nas peças;
  • como aumentar a qualidade de suas peças impressas.

Muito conteúdo, não é mesmo? Com este guia você não só saberá o que é impressão 3D, mas pode conhecer a fundo tudo o que a tecnologia pode proporcionar e como começar a utilizá-la. Vamos começar?

Um pouco sobre a história da impressão 3D

Você acha que a impressão 3D é nova, recente? Bom, nem tanto! A tecnologia foi inventada ainda em 1984, ou seja, há mais de 3 décadas! O inventor foi Chuck Hull, um norte-americano. É claro que a primeira impressora 3D não se parecia nada com as atuais, até porque a tecnologia de entrada foi a estereolitografia, precursora da impressão 3D.

O objetivo do projeto inicial era dividido em duas frentes: criar lâmpadas para solidificação de resinas e acelerar o processo de fabricação de peças plásticas. Como se pode imaginar, a segunda aplicação se mostrou com um potencial maior e foi fortemente desenvolvida.

Já nos primeiros resultados a impressora 3D mostrou duas características bem marcantes: a flexibilidade e rapidez. Essas vantagens da tecnologia permeiam até os dias de hoje.

Com o sucesso da criação, Hull criou a 3D Systems Corp., empresa que até hoje é uma das maiores no cenário mundial. A marca deteve a patente da tecnologia e iniciou as vendas de máquinas. Também surgiram outros tipos de impressão 3D, que igualmente foram patenteados.

Por questão da patente e do preço elevado dos componentes, ter uma impressora 3D na década de 90 definitivamente não era para qualquer um. Então, para se ter uma ideia, para adquirir uma máquina era preciso desembolsar aproximadamente 1 milhão de dólares na época! Só por efeitos de comparação, hoje o preço de impressora 3D pode iniciar em torno de 2 mil reais em um modelo de entrada.

Os tipos de impressão 3D e quais são seus benefícios

Muito se fala sobre impressão 3D de uma forma geral, mas você sabia que há diferentes tipos dessa tecnologia? FDM, DLP, SLA. Esses são alguns dos modelos que utilizam princípios diferentes para criar as peças. Para que você entenda melhor cada uma das alternativas, vamos explicá-las a seguir:

FDM – Fused Deposition Modeling

O modelo FDM é o mais utilizado e conhecido. A sigla representa Fusão por Deposição de Material. Basicamente, o princípio de atuação da impressora 3D FDM é o aquecimento do filamento até a fusão. O volume de material derretido é pressionado pelo bico extrusor, sendo depositado na superfície de impressão.

O material é depositado em camadas, como mostra a imagem acima. Atualmente as impressoras 3D FDM atuam com resolução entre 0,05 e 0,4 milímetros. Essa medida corresponde à altura da camada. Quanto menor o valor, mais lisa será a peça, com maior qualidade superficial.

SLA – Stereolithography e DLP – Digital Light Processing

O tipo SLA corresponde à estereolitografia. No processo de fabricação com SLA uma resina de fotopolímero é curada por uma fonte de luz. Outro tipo de impressão 3D, a DLP (Digital Light Processing), também usa o mesmo princípio de funcionamento, com a fonte de luz seletiva. No entanto, a principal diferença entre SLA e DLP é a fonte de luz que eles usam para curar a resina. Enquanto a SLA utiliza laser de pontos, a impressora DLP usa voxel.

SLS – Selective Laser Sintering

SLS é um outro tipo de impressão 3D. A sigla representa Sinterização Seletiva por Laser. Nesse caso, uma fonte de energia térmica induz seletivamente a fusão entre partículas de pó para criar um objeto sólido.

Se quiser ter mais informações, leia nosso conteúdo específico sobre os tipos de impressão 3D e seus benefícios.

O passo a passo da impressão 3D: do projeto à peça final

Muitas pessoas têm dúvidas sobre como é o processo de impressão 3D, como é o funcionamento da máquina. Então, para explicar isso melhor, focamos na tecnologia FDM e criamos um infográfico para detalhar o processo. Veja a seguir:

As diferentes possibilidades com a tecnologia de impressão 3D

Casas, roupas, acessórios, avanços na medicina, peças de decoração. Tudo isso é possível criar com uma impressora 3D. Como falamos no início deste conteúdo, uma das principais características da tecnologia é a flexibilidade. Uma mesma máquina consegue imprimir uma peça mecânica, de alta resistência e rigidez, ou uma peça decorativa.

Fazendo um paralelo, imagine uma fábrica de carros. A linha de montagem é preparada para cada modelo de automóvel. As ferramentas de cada posto de trabalho são disponibilizadas para os operadores, que têm um trabalho já determinado. Então, imagine se, por algum motivo, o veículo a ser montado é trocado e no lugar entra um outro modelo. Com certeza a produção seria paralisada e um tempo extenso seria perdido para o setup. A fabricação pela impressão 3D não pede isso. Basta preparar o arquivo, colocar na impressora, configurar corretamente e mandar imprimir.

Essa flexibilidade da máquina amplia as possibilidades de empreendedores e empresas. É claro que no caso da linha de montagem dos automóveis e de qualquer produto industrial, o que ganha é a velocidade. O tempo de impressão de uma peça ainda pode ser considerado lento, mas quando todo o tempo necessário para a obtenção de uma peça em uma empresa, isso se torna um ponto positivo. Não entendeu? Vou explicar.

Case de sucesso da 3D Lab

Aqui na 3D Lab um de nossos clientes que trabalha com protótipos utilizava um terceiro para produzir peças em madeira e, assim, testar a concepção de novos projetos. Essa terceirização era caro, uma vez que a habilidade do artesão era difícil de ser encontrada. Além disso, o trabalho manual levava vários dias e, na maioria das vezes, tinha que ser refeito para algum ajuste no projeto ou por falha na hora de criar a peça.

Nesse empresa, prestamos uma consultoria e enxergamos, entre outras aplicações, a possibilidade de colocar a impressão 3D nesse processo. Já no primeiro protótipo a satisfação ficou nítida. A empresa conseguiu reduzir em 60% o custo do protótipo e 80% o tempo para a obtenção da peça. Analisando isso de forma geral, a empresa usou a impressão 3D para reduzir custos, ganhou produtividade e se tornou mais independente e flexível.

Conheça 10 possibilidades com impressão 3D para você aplicar agora mesmo!

Os muitos termos da comunidade de impressão 3D

Para saber o que é impressão 3D você precisa conhecer o vocabulário da comunidade. Diferentes siglas e palavras definem diversos componentes, técnicas e erros. Hotend, all metal, direct drive, overhang… a lista é extensa, mas vale muito a pena estudar esses conceitos para começar a falar a língua da impressão 3D. Veja os principais termos a seguir:

Extrusor

O extrusor é o principal conjunto de qualquer impressora 3D. Muitas pessoas falam do extrusor como se ele fosse um único componente, mas não é isso. Ele é um conjunto de itens, responsável por aquecer o filamento e depositar na mesa de impressão.

Os componentes que fazem parte do extrusor são o tracionador, dissipador de calor, bloco aquecedor e bico de impressão, além do resistor e termistor. Além disso, em algumas impressoras ainda há o tubo de teflon.

Overhang

A impressão 3D FDM se faz em camadas. Para criar uma camada superior ela vai se apoiar em uma inferior. Porém, quando a peça apresenta inclinação, essa sustentação pode ser perdida e a qualidade de impressão nessa região pode ficar ruim.

Normalmente, avalia-se o quanto o filamento é capaz de criar essa inclinação sem sustentação mantendo a qualidade. Para o PLA o ideal é utilizar um cooler para a peça. Isso ajuda a resfriar mais rápido as camadas e garantir melhor qualidade. No entanto, isso não serve para o ABS. Se for projetado ar frio em uma peça de ABS ela vai se deformar.

Skirt

É normal que toda impressão tenha uma borda externa, sem contato com a peça. Esse material depositado serve para regular o fluxo e eliminar parte do filamento que pode conter impurezas. É interessante estudar também sobre o Raft e Brim, que são técnicas para aumentar a fixação da peça à mesa.

Warping

O warping acontece principalmente em peças de ABS. Quando o material começa a resfriar ele sofre contração, do centro para a fora, gerando possíveis empenamentos. O ABS é um material crítico nesse sentido pelas próprias características da matéria-prima. O melhor a se fazer para evitar esse efeito é trabalhar com uma impressora fechada, mantendo a temperatura de trabalho constante e elevada.

O PLA não sofre tanto com warping. No caso dele é indicado um cooler para resfriar a peça. Outra solução para warping é a cola de fixação, mas ela serve para conter pequenas contrações.

STL

O STL é o arquivo dos modelos para impressão 3D. Existem alguns sites que você pode baixar o stl gratuitamente. Em outros, há venda dos modelos.

GCode

O GCode são as linhas de códigos responsáveis pelas movimentações da impressora. Você pode encontrar esses códigos dentro da configuração do fatiador.

Infill

O infill, ou preenchimento na impressão 3D, é um parâmetro importante na definição de sua peça. É possível criar peças sem preenchimento, como vasos, em que só as paredes são feitas, ou peças com 100% de infill, maciças.

O tipo de preenchimento também pode ser variado, analisando a melhor resistência para a peça.

Layer

Layer é a altura da camada e isso interfere diretamente na qualidade superficial da peça. Quanto maior for a altura da camada ajustada, pior será a resolução. As layers habitualmente utilizadas variam entre 0,05 e 0,3 milímetros.

Existem muitos termos importantes sobre a tecnologia de impressão 3D. Para conferir todos veja o nosso glossário de impressão 3D com 42 termos!

Os melhores softwares de modelagem 3D

Se você está conhecendo a impressão 3D agora, pode se perguntar como os modelos são criados, como é a transformação das ideias nos arquivos. Para isso, precisamos estudar sobre os softwares de modelagem. Nesses programas você criará as peças em 3D, gerando o arquivo que será lido pela impressora.

SolidWorks

Específico para criações paramétricas, o SolidWorks é um dos softwares mais utilizados em todo o mundo para a modelagem de peças em 3D. Essa solução é ideal para projetos mecânicos e de engenharia. Sua interface é intuitiva, apesar do grande leque de possibilidades.

Fusion360

O Fusion360 é uma solução completa para modelagem 3D. O software permite criações paramétricas, modelagem “freeform”, sólidas e montagens. É possível simular encaixes e funcionamentos de sistemas, inclusive com testes e estudos de movimentos, tensão, estresse térmico, entre outros.

Tinkercad

O Tinkercad é uma ferramenta bem simples de trabalhar. Ele não precisa ser baixado ou comprado e pode ser utilizado no navegador. Para a criação dos modelos você pode partir de peças prontas, como cubos e esferas, criando montagens e editando. Esse aplicativo é um dos mais fáceis e acessíveis de modelagem para impressão 3D.

3D Builder

O 3D Builder é outra solução simples para criar seus modelos em 3D. Totalmente intuitivo, a interface permite que usuários sem conhecimento técnico em modelagem possam criar suas peças e iniciar a impressão 3D.

Se você quiser conhecer mais opções, confira nosso conteúdo com os 10 melhores softwares de modelagem 3D.

As propriedades técnicas dos filamentos para impressão 3D

Conhecer as propriedades dos materiais utilizados pelas impressoras é muito importante para entender o que é impressão 3D. Na tecnologia FDM a matéria-prima é composta pelos filamentos. Basicamente, os mais utilizados no mercado são PLA e ABS, mas o PETG vem crescendo bastante e se tornando popular.

PLA

O PLA é um material biodegradável e originado do amido de milho ou outras fontes renováveis. Sua utilização na tecnologia é bastante diversificada, principalmente pela qualidade de impressão e facilidade de uso.

O material pode ser usado em qualquer tipo de máquina, seja ela aberta ou fechada, com ou sem mesa aquecida. O filamento PLA para impressora 3D tem alta dureza e ótima qualidade superficial sem necessidade de acabamento. Sua resistência mecânica com carga estática é alta.

ABS

O ABS é outro material bastante utilizado no mercado. O filamento ABS para impressora 3D tem alta resistência mecânica, elevada resistência térmica e facilidade para acabamento posterior, seja com lixa ou processo de acetona pura.

Para imprimir com filamento ABS é necessário ter uma impressora 3D com mesa aquecida, para melhorar o fixamento da peça à superfície, e é indicado que a impressora seja fechada para impedir o efeito de warping.

PETG

Principalmente na Europa, o filamento PETG para impressora 3D vem crescendo bastante na utilização para a tecnologia. O material tem alta resistência química, mecânica e intermediária resistência térmica.

A facilidade de impressão é um ponto positivo, fazendo com que o material possa ser utilizado em impressoras abertas ou fechadas, com ou sem mesa aquecida, assim como o filamento PLA.

Outros

Existem outros diversos filamentos para impressão 3D. A 3D Lab fabrica e fornece, além dos três tipos já citados, o Flexível, HIPS (solúvel) e Wood. Estamos testando e desenvolvendo outros materiais, como o filamento de carbono e até mesmo filamentos especiais para impressão 3D de metal.

As melhores configurações para os parâmetros de impressão

Saber como configurar os parâmetros de impressão 3D é muito importante para conseguir atuar bem com a tecnologia. Não adianta simplesmente comprar a impressora 3D e querer tirar dela peças de alta qualidade sem aprender sobre as configurações. Fique sempre de olho nas dicas de impressão que postamos!

Muitas pessoas utilizam perfis de fatiamento, ou seja, as configurações, padrões, mas isso não é o mais indicado, uma vez que cada projeto tem suas particularidades. Por isso, confira uma lista das principais configurações para os parâmetros de impressão:

Velocidade de impressão

A velocidade de impressão 3D é um dos principais parâmetros. Não adianta querer aumentar essa velocidade de forma incalculada e irresponsável. A estrutura da máquina é uma interferência direta nesse caso. Máquinas mais robustas conseguem velocidades maiores, normalmente.

Um ponto importante é a qualidade das peças impressas. Com maior velocidade pode-se prejudicar essa qualidade, aumentando vibração da máquina e perdendo precisão. Em impressoras 3D profissionais, como a Force One, a velocidade de impressão recomendada é até 120mm/s. Para projetos mais detalhados pode-se reduzir esse parâmetro e trabalhar com mais cautela.

Altura da camada

A altura da camada é a resolução da peça, como já falamos neste conteúdo. Quanto maior for a altura, variando normalmente de 0,05 a 0,4mm, pior será a qualidade superficial.

Primeira camada

Alcançar uma boa qualidade para a primeira camada da impressão 3D é crucial, isso porque as camadas posteriores serão construídos sobre ela. Se essa primeira camada não estiver bem estruturada, toda a peça pode sofrer com isso.

Garanta que a mesa esteja alinhada e na distância certa do bico de impressão. Além disso, verifique se o fluxo de material que sai do bico é o correto, sem que haja falta ou excesso de material depositado.

Suporte de impressão 3D

O suporte de impressão 3D deve ser gerado quando uma camada deve ser criada sem que haja camadas inferiores para a sustentação. Esse suporte pode ser mais ou menos denso, com geometrias distintas. Essas variações podem impactar na qualidade da peça nas áreas de contato, na facilidade para retirada do suporte e na quantidade de material para essa estrutura, juntamente com o tempo de impressão.

Sentido de impressão

O sentido de impressão das peças, apesar de não ser uma configuração, como a altura da camada ou a velocidade, é muito importante. Esse é o posicionamento da peça na mesa e isso pode influenciar na geração de suportes, na qualidade da peça e na resistência dela.

A resistência da peça na direção transversal às camadas é maior do que na direção longitudinal. Então, pense na aplicação da sua peça para posicioná-la na mesa de impressão.

Outro ponto importante é a qualidade. Se houver a necessidade de suporte, a área em que será construída pode ficar com uma qualidade inferior, além de representar um gasto a mais de material e tempo de impressão.

Impressão 3D de peças grandes

A impressão 3D pode ser utilizada para criar peças de diferentes tamanhos. No mercado há impressoras com mesas pequenas, de 200x200x200 milímetros, por exemplo, nos sentidos X, Y e Z, até dimensões maiores, com 400x400x400 ou até superior.

Para impressão 3D de peças grandes é interessante analisar a necessidade de partir os modelos e criar encaixes. Caso seja necessário acabamento nas peças, pode-se aumentar a velocidade de impressão e trabalhar com camadas mais altas.

Impressão 3D de peças pequenas

Para imprimir peças pequenas também existe algumas particularidades. Com projetos detalhados você precisa atentar para o ajuste correto entre qualidade, fluxo e velocidade, além da temperatura de extrusão do bico.

Impressão 3D colorida

É possível criar uma impressão 3D colorida. Para isso há basicamente três maneiras: utilizar uma impressora com duplo ou mais extrusores; dividir as partes da peça e imprimi-la separadamente ou fazer a troca do filamento durante a impressão. Claro, você também pode imprimir a peça somente com uma cor e depois pintar.

Os principais softwares de impressão 3D

Depois de criar ou importar os arquivos para impressão 3D e escolher o filamento ideal, chega a hora de preparar o modelo para o fatiamento, ou seja, ajustar os parâmetros de impressão. Para isso você deve usar o que chamamos de softwares fatiadores, ou softwares de impressão 3D.

Essas soluções transformam seu objeto 3D em um modo de leitura para as impressoras, segmentando a peça em camadas. Essa configuração inclui todos os parâmetros importantes, como velocidade de impressão 3D, preenchimento, altura da camada, além dos ajustes nas dimensões da peça.

Simplify3D

O Simplify3D é uma das soluções mais utilizadas como software de impressão 3D. Para utilizar é preciso investir na licença do software, que é bem completo.

É possível personalizar toda a sua impressão, inserindo parâmetros diversos. O software lhe mostra uma estimativa de duração da impressão e peso em material gasto. Também é possível configurar o valor gasto no filamento para encontrar o custo de produção da peça.

Cura

O Cura é um software de impressão 3D criado pela empresa Ultimaker, uma das referências em impressão 3D no mundo. A solução pode ser utilizada em diversos tipos de impressoras FDM, da própria marca ou não. O software é totalmente gratuito e open source.

O Cura tem diferentes modos de utilização, indo do nível Básico até o Avançado. Neste último é possível configurar detalhes mais precisos da impressão.

Slic3r

O Slic3r é uma outra opção de software para impressão 3D. Trata-se de um software gratuito. É usado para preparar as configurações de impressão, abrir ou reparar arquivos.

É uma opção para a impressão 3D FDM e também para SLA/ DLP. Pode ser utilizado para criar múltiplos processos de impressão 3D, em diversas impressoras do mercado.

Os maiores erros de impressão 3D

Não pense que basta comprar uma impressora que você conseguirá imprimir peças de alta qualidade e aplicação. É preciso investir seu tempo para adquirir conhecimento. Saber alterar os parâmetros, pensar em cada projeto específico, conhecer as características dos materiais. Tudo isso ajuda a utilizar melhor a tecnologia. Infelizmente alguns erros podem acabar com os resultados. Por isso, fizemos uma lista com os principais equívocos cometidos e como resolvê-los. Veja:

Falta de aderência na primeira camada

Já falamos que a primeira camada é muito importante para a peça. Na verdade, imprimir uma boa primeira camada é meio caminho andado para uma peça perfeita! Um dos problemas que pode acontecer é essa camada se soltar. Isso pode ocorrer por alguns motivos, como distância grande do bico de impressão para a mesa, superfície fria ou com impurezas ou mesa desnivelada.

Então, certifique-se de ajustar a mesa corretamente, limpá-la antes de usar e aplicar produto fixador, como a cola adesiva. Confira também o ajuste da distância do bico à mesa, ele não pode ficar longe ou perto demais.

Sub extrusão

A sub extrusão é a falta de material para formar as camadas. Esse problema pode fragilizar a peça, gerar um acabamento ruim ou até causar a perda da impressão.

Esse efeito pode acontecer por vários motivos, como sujeira no filamento, entupimento do material no extrusor ou excesso de velocidade de impressão. Então, para resolver e evitar esse problema sempre trabalhe com filamentos de alta qualidade, inclusive guardando-os longe de poeira e umidade, além de garantir que a velocidade de impressão seja compatível com a máquina e material.

Fios soltos na impressão (stringing)

Um problema considerado comum na impressão é quanto ela fica cheia de fios soltos. Esse depósito de material acontece durante o transporte do conjunto extrusor, quando ele vai de um ponto a outro, passando por cima da peça. O ideal é que não depositasse material até chegar no ponto certo e isso você garante com a configuração de retract.

O retract, ou retração, é o movimento contrário do tracionador. Ao invés de ele movimentar o filamento em direção à mesa, ele faz o inverso. Assim, o carro extrusor pode se movimentar sem depositar filamento.

As técnicas para dar acabamento nas suas peças

Para aumentar a qualidade  você pode optar por dar acabamento nas peças posterior à impressão. Existem formas diferentes de dar esse acabamento, vejamos algumas delas:

 

Alisamento e pintura

O tratamento com lixa é muito utilizado nas peças impressas para retirar as linhas de impressão e deixar a superfície lisa. Esse processo também é muito interessante quando há encaixes de segmentos. Após o tratamento com lixa você pode aplicar produtos preparadores e camadas de tintas, criando verdadeiras obras de arte.

O filamento PLA apresenta uma alta dureza, então lixá-lo não é uma tarefa simples. Já com o filamento ABS o caso é o contrário, sendo bem fácil o tratamento com lixa.

Acabamento com acetona pura

Outro produto bastante usado para dar acabamento nas peças impressas é a acetona pura. Esse material reage com o filamento ABS, removendo os efeitos das camadas de impressão e suavizando a superfície, deixando-a lisa. É importante dizer que somente a acetona pura funciona nesse processo, e com filamento ABS.

Tome cuidado com a acetona, uma vez que trata-se de um material inflamável.

Para saber mais sobre como dar acabamento com acetona nas peças, confira nosso conteúdo exclusivo sobre o tema.

Processo para deixar as peças mais resistentes

Uma das aplicações das peças impressas é na engenharia e prototipagem, além do uso como produto final. Para isso, muitas vezes elas devem ter uma boa resistência mecânica. Existem algumas dicas para aumentar essa resistência, tal como escolher o material mais adequado, analisar o sentido de impressão, variar o tipo e percentual de preenchimento, entre outras.

As maneiras para aumentar a qualidade de suas peças impressas

Para fechar o nosso guia sobre o que é impressão 3D, vamos falar sobre as técnicas para aumentar a qualidade das peças impressas em 3D.

Mantenha sua impressora bem ajustada e calibrada

Para alcançar boa qualidade nas peças é preciso manter as impressoras sempre com a manutenção em dia, permitindo que elas estejam ajustadas e calibradas. Correias, guias e algumas peças podem sofrer desgastes durante o uso e tempo, então é preciso investir na manutenção preventiva, não só corretiva, quando acontece uma quebra ou falha.

A 3D Lab oferece o serviço de manutenção multimarcas. Traga a sua impressora e vamos fazer uma análise do que precisa ser feito para que suas peças sejam perfeitas!

Acerte nos parâmetros de impressão

Acertar nos parâmetros de impressão é muito importante. Faça uma análise minuciosa de cada parâmetro, como velocidade de impressão, fluxo de material, retract, altura da camada, entre outros.

Sempre escolha filamentos de qualidade

Por fim, sempre escolha filamentos de alta qualidade. Nós produzimos os materiais mais conceituamos do mercado, testados em todas as marcas do mercado nacional e diversas impressoras importadas. Contamos com diversos processos de análise de qualidade para garantir a perfeita aplicação dos nossos clientes.

E então, depois deste guia super completo sobre a impressão 3D eu tenho certeza que você está pronto para começar a utilizar essa tecnologia, seja como hobby, empreendimento ou aplicação na empresa. Fique por dentro das novidades da impressão 3D em 2019 e se quiser uma consultoria ou precisa tirar dúvidas, entre em contato conosco e vamos lhe ajudar!

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