Um fator determinante na impressão 3D, quando estamos trabalhando e comercializando nossas peças, é o tempo. O tempo de impressão é simples de ser encontrado e, muito provavelmente, o próprio fatiador já irá te dar esta informação. Entretanto, o tempo que demora para você modelar, configurar a impressão e fazer todo o processo até retirar a peça da mesa da impressora é bem diferente do tempo mostrado no fatiador.
O que implica no tempo para imprimir em 3D?
O projeto de impressão é composto por diversas etapas, desde o projeto da peça até a finalização da impressão. Como o intuito deste post é falar sobre a impressão 3D em si, vamos ignorar a parte do projeto e iremos considerar somente o que sucede este processo.
Quando já temos nossa peça pronta (o arquivo STL já foi gerado), temos que configurá-la no fatiador, regular a impressora 3D e posteriormente iremos efetuar a impressão.
Estes são os 3 processos que definirão o quanto irá demorar a sua impressão 3D e nós iremos abordar cada um destes processos para você saber, em média, quanto tempo você irá demorar em uma impressão.
Tempo de impressão 3D: FDM vs SLA
Primeiramente vamos entender o que é FDM e SLA. As impressoras Fused Deposition Modeling (FDM) são as impressoras mais comumente encontradas no mercado. A Ender 3 e a Anycubic Chiron são exemplos de impressoras desse tipo.
Estas impressoras consistem na deposição do material fundido sobre uma mesa, normalmente filamentos feitos de polímeros plásticos, onde vão construindo o modelo a partir desta deposição.
As impressoras Stereolithography Apparatus (SLA) são impressoras que utilizam resinas para efetuar a construção do material. Um feixe de LASER ou UV é responsável por endurecer a camada da resina, gerando a peça através da impressão destas camadas endurecidas. São exemplos desta tecnologia as impressoras Photon S e a LD-002R.
Normalmente as impressoras SLA tendem a possuir um tempo de impressão maior do que as impressoras FDM, visto que o processo para composição da peça é mais demorado. Consequentemente teremos uma precisão e uma melhoria significativa nas peças em relação ao FDM.
Configurando o fatiador
Cada impressora tem uma configuração própria e um ajuste próprio que deve ser feito antes da impressão no próprio fatiador – e este é o primeiro processo que iremos abordar : configuração no fatiador.
Antes de mais nada, teremos que conhecer nossa impressora, as suas especificações, suas limitações e etc. Cada impressora é única e, mesmo sendo da mesma marca, raramente você terá a mesma configuração em ambas.
Faça impressões de teste, para testar overhang, strings, temperatura ideal para o material utilizado (tanto da mesa aquecida quanto do bico extrusor).
Esta etapa de configuração é demorada quando acaba-se de comprar uma impressora. Por sorte, você não precisa fazer isto sempre. Geralmente quando você tem os valores da temperatura correta, fluxo correto e velocidade dos motores de passo, você fará este ajuste somente uma vez para cada tipo de filamento (se mudar o filamento, mudam todas as propriedades).
Os famosos Benchy te ajudarão muito nessa etapa (que pode variar bastante), mas, se você tirar um dia para fazer estes ajustes de forma bem feita, você provavelmente não terá que trabalhar nisso no próximo ano, ou até mais tempo.
Além deste ajuste, temos o ajuste fino que varia de impressão para impressão. Acabamento superficial, ajuste no top layer, opções avançadas do fatiador, posicionamento dos suportes, são coisas que você irá decidir de acordo com a peça que você irá imprimir e, esta, irá demandar um tempo de 10 minutos a 40 minutos (dependendo da complexidade da peça).
Estes ajustes, com o G Code gerado, serão necessários realizar somente uma vez, caso você for reproduzir a peça mais de uma vez, visto que as configurações já estarão no G Code.
Configurando a impressora 3D
Com os ajustes no fatiador, podemos ir para os ajustes na impressora (parte extremamente massante que você terá que fazer com certa regularidade).
Esta configuração consiste em ajustes na impressora, tais como: nivelamento da mesa, limpeza e lubrificação da impressora.
Nivelar a mesa da impressora 3D é um processo que pode demorar de 5 minutos a 20 minutos. Para cada impressora, existe um método correto para nivelar a mesa e você deverá pesquisar sobre. O post de Como Calibrar a sua Impressora Ender 3 possui um tutorial muito bom, onde eu ensino como fazer o nivelamento e ajuste na Ender 3 e você pode tirar como base para usar na sua impressora, mesmo não sendo uma Ender 3. É interessante fazer este processo regularmente, a cada 5 impressões, 10 impressões ou 20 impressões – de acordo com a qualidade das impressões. Para testar se a mesa está nivelada, você pode imprimir uma peça que ajuda a verificar o nivelamento.
Com 15 minutos de limpeza, você a limpa e consegue verificar a mecânica da impressora, tal como o tensionamento das correias dentadas e aperto dos parafusos.
Uma curiosidade que ocorreu comigo: por falta de limpeza da impressora, eu não percebi que tinha caído restos de filamento na chave switch do eixo Z; logo, quando eu nivelava minha impressora, a posição do eixo Z era uma, mas quando eu ia imprimir a peça, esse resto de filamento, com os movimentos, se movimentava e mudava a referência do eixo Z. Conclusão, perdi muito tempo de impressão e tentando nivelar a mesa por conta disto. Tome cuidado com restos de filamentos e com a sujeira da sua impressora.
Tempo de impressão da peça
O tempo de impressão da peça é o tempo que o fatiador mostra para você. Simples e objetivo, sem muito o que falar.
Este tempo pode alterar caso você mate a peça, ou seja, a impressão dê errado. Aí você terá que imprimir novamente.
Juntamente com o tempo de impressão, eu irei falar sobre as configurações da sua peça, onde o tempo é influenciado pelo ajuste dos suportes, pelo posicionamento da peça na mesa, pelo preenchimento da peça e pela qualidade que você deseja. Cada uma destas configurações gera um aumento ou diminuição no tempo de impressão do qual você terá que analisar peça por peça, impressão por impressão, para saber se vale a pena perder qualidade para se ter uma impressão mais rápida, ou saber qual a melhor configuração, com o menor tempo possível para cada peça.
Um exemplo clássico disso é a impressão de pequenas peças, onde o bico da impressora fica o tempo todo sobre toda a peça, o que aumenta a temperatura na região, podendo causar problemas por excesso de temperatura.
Aproximar peças uma das outras causa uma diminuição no tempo de impressão, visto que o percurso que a impressora irá fazer para imprimir as camadas é menor. Em contrapartida, deixar peças muito próximas pode causar problemas para se configurar suportes e pode causar interferências entre peças, causando strings entre peças.
E, por último, os suportes. Os suportes devem ser bem configurados e bem posicionados de forma a diminuir o gasto de material e, consequentemente, o gasto de tempo de impressão. Você pode configurar os suportes pelo próprio fatiador ou adicioná-los, ponto a ponto, utilizando outros softwares auxiliares.
Como diminuir o tempo de impressão 3D
Sabendo de todos os efeitos que causam um impacto direto no tempo de impressão, vamos aprender a reduzir este tempo.
- O primeiro passo é tentar diminuir ao máximo o uso de suportes na sua peça. Além de diminuir o tempo de impressão, você terá uma melhora no acabamento superficial da sua peça. A redução do uso de filamento também será significativa, diminuindo o custo da sua peça e aumentando a produtividade da sua impressora (considerando a produção em grande escala);
- Podemos, também, aumentar a velocidade de impressão da sua impressora. Para isto, aconselho você a testar no Benchy qual a melhor velocidade para o material que você está usando e para a sua impressora. Consequentemente, tentar diminuir o fluxo da sua impressora também irá diminuir o tempo de impressão (não é muito significativo e depende muito da impressora ou da configuração do seu fatiador). Para configurar o fluxo da sua impressora, eu deixo um vídeo explicando certinho no meu post Como calibrar sua impressora 3D Ender-3?;
- Conhecer o seu fatiador com toda certeza fará você escolher as melhores opções, mais econômicas e a melhor configuração para a sua impressão;
- Diminuir o número de camadas no top e no bot layer, visto que elas são camadas com preenchimento em 100%;
- Diminuir o preenchimento na sua peça, com toda certeza irá diminuir o tempo de impressão, mas você deve ficar atento para ver se a impressão está coerente, sem pedaços sendo impressos no ar;
- Aumentar o tamanho dos layers entre camadas irá diminuir o tempo de impressão significativamente, entretanto a qualidade da peça também poderá cair consideravelmente. Deve-se fazer testes e mais testes para se descobrir qual a melhor altura entre camadas, tamanho dos layers e preenchimentos entre paredes.
Conclusão
Como observamos, trabalhar com uma impressão é um jogo de “põe aqui e tira lá”, onde você terá que sacrificar alguns atributos e configurações para ganhar mais tempo sem diminuir a qualidade das peças.
Cada tipo de peça necessita de uma configuração específica para o seu propósito. Peças decorativas podem perder na tolerância dimensional, desde que se mantenha o aspecto bonito e limpo da impressão, enquanto peças de protótipos ou peças com funcionalidades podem perder na qualidade visual para preservar suas tolerâncias dimensionais.
Agora você já consegue calcular e diminuir o tempo de uma impressão, de forma segura e precisa.
Quando você for calcular o tempo de uma impressão, tente sempre colocar tempo para imprevistos, pois uma impressora 3D não garante 100% que a sua peça dará certo, o que te poupará da dor de cabeça.
