A impressão em 3D de um ficheiro STL pode demorar minutos, horas ou dias, dependendo de muitos factores, por isso perguntei-me se poderia obter uma estimativa do tempo exacto e saber quanto tempo demorariam as minhas impressões. Neste post, vou explicar como pode estimar os tempos de impressão de qualquer STL e os factores que o influenciam.

Para estimar o tempo de impressão 3D de um ficheiro STL, basta importar o ficheiro para um cortador como o Cura ou o PrusaSlicer, dimensionar o modelo para o tamanho que pretende criar, introduzir as definições do cortador, como a altura da camada, a densidade de enchimento, a velocidade de impressão, etc. Depois de premir "Slice", o cortador mostra-lhe um tempo de impressão estimado.

Esta é a resposta simples, mas há definitivamente detalhes que vai querer saber e que descrevi abaixo, por isso continue a ler. Não pode estimar o tempo de impressão de um ficheiro STL directamente, mas pode fazê-lo através do software de impressão 3D.

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A forma simples de estimar o tempo de impressão de um ficheiro STL

Como já foi mencionado, encontrará uma estimativa directamente do seu cortador e esta baseia-se nas várias instruções que a sua impressora recebe do código G do ficheiro STL. O código G é uma lista de instruções de um ficheiro STL que a sua impressora 3D pode compreender.

Segue-se um comando para mover linearmente a sua impressora 3D, que representa até 95% dos ficheiros G-Code:

G1 X0 Y0 F2400 ; deslocar-se para a posição X=0 Y=0 sobre a mesa a uma velocidade de 2400 mm/min

G1 Z10 F1200 ; deslocar o eixo Z para Z=10mm a uma velocidade mais lenta de 1200 mm/min

G1 X30 E10 F1800 ; introduzir 10 mm de filamento no bocal, deslocando-se ao mesmo tempo para a posição X=30

Este é um comando para aquecer a extrusora da sua impressora:

M104 S190 T0 ; iniciar o aquecimento de T0 a 190 graus Celsius

G28 X0 ; colocar o eixo X em posição inicial enquanto a extrusora ainda está a aquecer

M109 S190 T0 ; esperar que T0 atinja 190 graus antes de continuar com qualquer outro comando

O que o seu cortador fará é analisar todos estes códigos G e, com base no número de instruções e noutros factores, tais como a altura da camada, o diâmetro do bocal, as conchas e os perímetros, o tamanho da mesa de impressão, a aceleração, etc., estimar o tempo que demorará.

Estas muitas definições do cortador podem ser alteradas e terão um efeito significativo no tempo de impressão.

Lembre-se que diferentes cortadores podem dar resultados diferentes.

A maioria dos cortadores mostra o tempo de impressão durante o corte, mas nem todos o fazem. Tenha em atenção que o tempo necessário para aquecer a base da impressora e a extremidade quente não será incluído neste tempo estimado que é mostrado no cortador.

Como é que as definições da fatiadora podem afectar o tempo de impressão

Escrevi um post sobre Quanto tempo demora a impressão 3D, que aborda este tópico com mais pormenor, mas vou falar sobre o básico.

Existem várias definições no seu cortador que afectam o tempo de impressão:

• Altura da camada
• Diâmetro do bocal
• Definições de velocidade
• Definições de aceleração e de choque
• Definições de retracção
• Tamanho da impressão/Escala
• Definições de enchimento
• Apoios
• Casco - Espessura da parede

Algumas definições têm mais efeito nos tempos de impressão do que outras. Diria que as definições da impressora que consomem mais tempo são a altura da camada, o tamanho da impressão e o diâmetro do bocal.

Uma altura de camada de 0,1 mm em comparação com 0,2 mm demora o dobro do tempo.

Por exemplo, um cubo de calibração com uma altura de camada de 0,2 mm demora 31 minutos; o mesmo cubo de calibração com uma altura de camada de 0,1 mm demora 62 minutos no Cura.

O tamanho de impressão de um objecto aumenta exponencialmente, o que significa que, à medida que o objecto aumenta, o aumento do tempo também aumenta com base na dimensão do objecto.

Por exemplo, um cubo de calibração à escala de 100% demora 31 minutos; o mesmo cubo de calibração à escala de 200% demora 150 minutos ou 2 horas e 30 minutos, e passa de 4 g de material para 25 g de material, de acordo com o Cura.

O diâmetro do bico afectará a velocidade de alimentação (a rapidez com que o material é extrudido), pelo que quanto maior for o tamanho do bico, mais rápida será a impressão, mas a qualidade será inferior.

Por exemplo, um cubo de calibração com um bocal de 0,4 mm demora 31 minutos; o mesmo cubo de calibração com um bocal de 0,2 mm demora 65 minutos.

Assim, se pensarmos bem, a comparação entre um cubo de calibração normal e um cubo de calibração com uma altura de camada de 0,1 mm à escala de 200%, com um bocal de 0,2 mm, seria enorme e demoraria 506 minutos ou 8 horas e 26 minutos! (É uma diferença de 1632%).

Calculadora de velocidade de impressão

A Calculadora de Velocidade de Impressão é uma ferramenta fácil de utilizar que calcula as taxas de fluxo em relação à velocidade, baseada principalmente nos utilizadores de E3D, mas que pode dar a todos os utilizadores algumas informações práticas.

O que faz para as pessoas é dar uma gama geral da velocidade que podem introduzir na sua impressora 3D, olhando para as taxas de fluxo.

O caudal é simplesmente a largura da extrusão, a altura da camada e a velocidade de impressão, tudo calculado numa única pontuação que lhe dá uma estimativa das capacidades de velocidade da sua impressora.

Dá-lhe um bom guia para saber até que ponto a sua impressora consegue lidar com determinadas velocidades, mas os resultados não serão uma resposta precisa às suas perguntas e outras variáveis, como o material e a temperatura, podem ter um efeito sobre isto.

Caudal = largura da extrusão * altura da camada * velocidade de impressão.

Qual é a exactidão da estimativa do tempo de impressão nas fatiadoras?

No passado, as estimativas de tempo de impressão tinham os seus dias bons e maus no que diz respeito à exactidão dos tempos. Recentemente, os cortadores de papel melhoraram o seu jogo e estão a começar a dar tempos de impressão bastante precisos para que possa ter mais confiança no tempo que o seu cortador de papel lhe está a dar.

Alguns fornecem até o comprimento do filamento, o peso do plástico e o custo do material nas suas estimativas, que também são bastante exactas.

Se, por acaso, tiver os ficheiros de código G e não tiver guardado nenhum ficheiro STL, pode introduzir esse ficheiro no gCodeViewer, o que lhe dará uma série de medidas e estimativas do seu ficheiro.

Com esta solução G-Code baseada no browser, pode:

• Analisar o código G para obter o tempo de impressão, o peso do plástico e a altura da camada
• O espectáculo retrai-se e recomeça
• Mostrar velocidades de impressão/deslocação/retracção
• Apresentar camadas parciais de uma impressão e até animar sequências de impressão de camadas
• Mostrar duas camadas em simultâneo para verificar se existem saliências
• Ajustar a largura da linha para simular impressões com maior precisão

Estas são estimativas por uma razão, uma vez que a sua impressora 3D pode comportar-se de forma diferente em comparação com o que o seu cortador projecta que fará. Com base em estimativas históricas, o Cura faz um bom trabalho ao estimar os tempos de impressão, mas outros cortadores podem ter diferenças maiores na sua precisão.

Algumas pessoas referem uma diferença de margem de 10% nos tempos de impressão com o Cura utilizando o software Repetier.

Por vezes, certas definições, como as definições de aceleração e de solavanco, não são tidas em conta ou são introduzidas incorrectamente num cortador, pelo que os tempos estimados de impressão variam mais do que o habitual.

Nalguns casos, isto pode ser resolvido editando o ficheiro delta_wasp.def.json e preenchendo as definições de aceleração e solavanco da sua impressora.

Com alguns ajustes simples, pode obter estimativas de tempo do fatiador muito precisas mas, na maior parte dos casos, as suas estimativas não devem ser muito diferentes.

Como calcular o peso de um objecto impresso em 3D

Assim, da mesma forma que o seu cortador lhe dá uma estimativa do tempo de impressão, também estima o número de gramas utilizadas para uma impressão. Dependendo das definições que está a utilizar, pode tornar-se relativamente pesado.

Definições como a densidade do enchimento, o padrão de enchimento, o número de conchas/paredes e o tamanho da impressão em geral são alguns dos factores que contribuem para o peso de uma impressão.

Depois de alterar as definições do seu cortador, corte a sua nova impressão e deverá ver uma estimativa do peso do seu objecto impresso em 3D, em gramas. A grande vantagem da impressão 3D é a sua capacidade de manter a resistência da peça enquanto reduz o peso da mesma.

Existem estudos de engenharia que demonstram reduções drásticas no peso de impressão de cerca de 70%, mantendo ao mesmo tempo uma quantidade significativa de resistência, o que é conseguido através da utilização de padrões de enchimento eficientes e da orientação das peças para obter a resistência direccional das peças.

Imagino que este fenómeno só irá melhorar com o tempo, com o desenvolvimento no campo da impressão 3D. Estamos sempre a ver novas tecnologias e mudanças na forma como imprimimos em 3D, por isso estou confiante de que veremos melhorias.

Se quiser ler mais, consulte o meu artigo sobre o melhor software de impressão 3D GRATUITO ou as 25 melhores actualizações de impressoras 3D que pode fazer.

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