Imprimir peças pequenas numa impressora 3D pode ser complicado se não tiver os conselhos ou dicas correctas para o fazer. Há algumas coisas úteis que deve saber para imprimir pequenos objectos em 3D, por isso decidi escrever sobre elas neste artigo.

Para imprimir em 3D pequenas peças de plástico, utilize uma altura de camada suficientemente boa, como 0,12 mm, juntamente com uma impressora 3D que possa lidar com alturas de camada mais baixas. Imprimir vários objectos de cada vez ajuda no arrefecimento para reduzir a deformação. Pode imprimir em 3D modelos de calibração como o 3D Benchy para ajustar as definições, bem como uma torre de temperatura.

Esta é a resposta básica, por isso continue a ler este artigo para aprender as melhores formas de imprimir peças pequenas em 3D.

Melhores dicas para impressão 3D de peças pequenas

Tendo estabelecido o facto de que a impressão 3D de peças pequenas pode ser complicada sem as dicas certas a seguir, elaborei uma lista das melhores dicas que pode aplicar na impressão 3D de peças pequenas e que incluem;

• Utilizar uma boa altura de camada
• Utilizar impressoras 3D com baixa resolução
• Imprimir vários objectos de cada vez
• Utilize a temperatura e as definições recomendadas para o seu material
• Imprimir em 3D uma Benchy para testar a qualidade de peças pequenas
• Utilizar suportes adequados
• Retirar os suportes com cuidado
• Utilizar um tempo de camada mínimo
• Implementar uma jangada

Utilizar uma boa altura de camada

É bastante difícil imprimir peças pequenas em 3D, pelo que a utilização de uma altura de camada de cerca de 0,12 mm ou 0,16 mm deve funcionar bastante bem na maioria dos casos.

A regra geral para as alturas de camada é situar-se entre 25-75% do diâmetro do bocal, por isso, com um bocal padrão de 0,4 mm, pode utilizar confortavelmente uma altura de camada de 0,12 mm, mas pode ter problemas com uma altura de camada de 0,08 mm.

A razão pela qual está a ver as alturas das camadas em incrementos de 0,04 mm é porque estes são os valores ideais com base na forma como as impressoras 3D se movimentam, especialmente com o motor de passo.

Normalmente, obtém-se uma melhor qualidade utilizando uma altura de camada de 0,12 mm em vez de 0,1 mm, devido a este facto. Até mesmo o Cura predefine as alturas de camada para estes valores. Para uma melhor explicação sobre isto, consulte o meu artigo 3D Printer Magic Numbers: Getting the Best Quality Prints.

Quanto menor for a altura da camada ou maior for a resolução, mais tempo demorarão as impressões, mas com impressões mais pequenas, as diferenças de tempo devem ser demasiado significativas.

Se precisar de uma altura de camada inferior a 0,12 mm, certifique-se de que altera o diâmetro do bico para algo que o coloque na categoria 25-75%, como uma altura de camada de 0,2 mm ou 0,3 mm.

Pode obter o conjunto de bicos LUTER 24 PCs por um preço bastante bom, por isso, não hesite em verificar.

É fornecido com:

• 2 x 0,2 mm
• 2 x 0,3 mm
• 12 x 0,4 mm
• 2 x 0,5 mm
• 2 x 0,6 mm
• 2 x 0,8 mm
• 2 x 1,0 mm
• Caixa de arrumação em plástico

Veja o vídeo abaixo que mostra que ainda pode obter impressões 3D muito pequenas com um bocal de 0,4 mm.

Utilizar impressoras 3D com baixa resolução

Algumas impressoras 3D são melhores do que outras no que diz respeito à qualidade e às resoluções elevadas. É possível que tenha visto uma especificação na sua impressora 3D que indica o nível de resolução. Muitas impressoras 3D de filamentos podem atingir 50 mícrones ou 0,05 mm, mas algumas atingem 100 mícrones ou 0,1 mm.

A utilização de uma impressora 3D com uma resolução mais elevada será melhor para produzir peças mais pequenas, mas não é necessária para obter as peças que pretende. Depende realmente do nível que está a tentar atingir.

Se procura peças realmente pequenas com alta resolução, talvez seja melhor optar por uma impressora 3D de resina, uma vez que estas podem atingir resoluções de apenas 10 microns ou uma altura de camada de 0,01 mm.

Pode produzir pequenas impressões 3D fantásticas com uma impressora de filamentos, mas não conseguirá obter o mesmo detalhe e qualidade de uma grande impressora 3D de resina.

Um óptimo exemplo do quão pequeno se pode imprimir em 3D com uma impressora de resina é este vídeo da Jazza.

Imprimir vários objectos ao mesmo tempo

Outra dica valiosa que deve considerar ao imprimir peças pequenas é imprimir mais do que uma peça de uma só vez. Esta dica funcionou para outros utilizadores.

A impressão de várias peças em conjunto garante que cada peça tem tempo suficiente para arrefecer cada camada e reduz a quantidade de calor que irradia sobre a peça. Nem sequer é necessário duplicar o objecto, podendo apenas imprimir algo básico como uma torre quadrada ou redonda.

Em vez de a cabeça de impressão ir directamente para a camada seguinte e não permitir que uma pequena camada arrefeça, passa para o objecto seguinte na placa de construção e completa essa camada antes de voltar ao outro objecto.

Os melhores exemplos são normalmente algo como uma pirâmide, que diminui gradualmente a quantidade necessária para extrudir à medida que chega ao topo.

As camadas acabadas de extrudir não terão muito tempo para arrefecer e endurecer para formar uma base sólida, por isso, ter várias pirâmides numa impressão significa que tem tempo para arrefecer quando passa para a segunda pirâmide.

Se olhar para o tempo de impressão de um objecto e, em seguida, introduzir vários objectos no Cura, não verá um grande aumento no tempo total, uma vez que a cabeça de impressão se move muito rapidamente.

Para além disso, ao fazer isto, deverá obter impressões 3D mais pequenas e de melhor qualidade.

Um Benchy 3D standard apresentou um tempo de impressão estimado de 1 hora e 54 minutos, enquanto 2 Benchys demoraram 3 horas e 51 minutos. Se considerarmos 1 hora e 54 minutos (114 minutos) e depois o dobro, isso seria 228 minutos ou 3 horas e 48 minutos.

O tempo de deslocação entre os Benchys 3D demoraria apenas mais 3 minutos, de acordo com o Cura, mas é necessário verificar a exactidão do tempo.

Se duplicar modelos, certifique-se de que os coloca perto uns dos outros para minimizar o encadeamento.

Utilize as definições de temperatura e de amp; recomendadas para o seu material

Cada material utilizado na impressão 3D tem as suas próprias directrizes ou requisitos que devem ser seguidos quando se utiliza esse material. É necessário garantir que se obtêm os requisitos correctos para o material com que se está a imprimir.

A maioria das directrizes ou requisitos relativos aos materiais encontra-se sobretudo na embalagem utilizada para selar o produto.

Mesmo que tenha estado a utilizar um PLA de uma marca e decida comprar PLA de outra empresa, haverá diferenças no fabrico que significam temperaturas óptimas diferentes.

Recomendo vivamente que imprima em 3D algumas torres de temperatura para definir a melhor temperatura de impressão para as suas pequenas peças impressas em 3D.

Veja o vídeo abaixo para saber como criar a sua própria torre de temperatura e obter efectivamente as definições de temperatura ideais para os seus filamentos.

Basicamente, é uma impressão 3D de calibração de temperatura que tem várias torres onde a sua impressora 3D altera automaticamente a temperatura para que possa ver as diferenças de qualidade das alterações de temperatura num modelo.

Pode até dar um passo em frente e certificar-se de que imprime em 3D pequenas torres de temperatura para imitar melhor o tipo de impressões 3D que planeia fazer.

Impressão 3D de uma bancada para testar a qualidade de peças pequenas

Agora que temos a nossa temperatura regulada, uma coisa importante que recomendo que faça se quiser imprimir peças pequenas em 3D com precisão é fazer uma impressão de calibração como a 3D Benchy, conhecida como o "teste de tortura".

O 3D Benchy é uma das impressões 3D mais populares por uma razão, uma vez que pode ajudá-lo a avaliar o desempenho da sua impressora 3D, facilmente descarregável do Thingiverse.

Depois de definir a sua temperatura de impressão 3D ideal, tente criar alguns pequenos Benchys 3D dentro desse intervalo de temperatura ideal e veja o que funciona melhor para a qualidade da superfície e características como saliências.

Pode até imprimir em 3D vários Benchys 3D para ter uma melhor replicação do que vai fazer para obter as melhores peças pequenas de plástico impressas em 3D.

Um utilizador descobriu que precisava de temperaturas mais baixas do que o habitual para peças pequenas. Tentaram imprimir em 3D um Benchy e descobriram que as temperaturas mais elevadas levavam a que o casco por vezes se deformasse e empenasse.

Abaixo está uma Benchy 3D reduzida a 30%, demorando apenas 10 minutos a imprimir em 3D com uma altura de camada de 0,2 mm.

Pretende utilizá-lo como referência para determinar o tamanho das suas impressões 3D e para ver o desempenho da sua impressora 3D com modelos desse tamanho.

Pode acabar por ter de mudar o bocal e utilizar uma altura de camada inferior, ou alterar as temperaturas de impressão/cama, ou mesmo as definições da ventoinha de arrefecimento. A tentativa e erro é uma parte essencial da impressão 3D de pequenos modelos com êxito, pelo que esta é uma forma de melhorar os seus resultados.

Utilizar apoios adequados

Existem alguns modelos que podem exigir que imprima algumas peças finas e pequenas. Pode também ter alguns modelos que devem ser impressos em pequenas dimensões. As peças pequenas ou finas necessitam frequentemente de um suporte adequado.

Com a impressão de filamentos, as peças pequenas vão ter dificuldade em ser impressas em 3D sem uma boa base ou suporte que as sustente. O mesmo acontece com a impressão em resina, uma vez que existem pressões de sucção que podem fazer com que peças finas e pequenas se partam.

É importante obter a colocação correcta, a espessura e o número de suportes para modelos mais pequenos.

Recomendo vivamente que aprenda a utilizar suportes personalizados para definir o número perfeito de suportes e o tamanho dos suportes para os seus modelos pequenos.

Retirar os suportes com cuidado

Os suportes são definitivamente estruturas essenciais que são necessárias durante a impressão 3D de peças pequenas. Retirá-los das impressões é algo que deve ser feito com toda a atenção e cuidado. Se a remoção do suporte não for feita da forma correcta, pode potencialmente destruir as impressões ou mesmo parti-las.

A primeira coisa a fazer aqui é descobrir os pontos exactos onde o suporte está ligado ao modelo. Quando analisar isto, terá definido os caminhos correctos para si próprio e terá problemas mínimos para separar os suportes das impressões.

Depois de identificar este aspecto, pegue na sua ferramenta e comece pelos pontos mais fracos dos suportes, uma vez que estes são fáceis de retirar do caminho. Pode então avançar para as secções maiores, cortando cuidadosamente para não destruir a própria impressão.

Remover os suportes com cuidado é uma óptima dica que deve ter em atenção quando se trata de imprimir peças pequenas em 3D.

Recomendo que adquira um bom kit de pós-processamento para impressão 3D, como o AMX3D 43-Piece 3D Printer Tool Kit da Amazon, que contém todo o tipo de acessórios úteis para uma remoção e limpeza adequadas da impressão, tais como:

• Uma espátula de remoção de impressões digitais
• Pinças
• Mini ficheiro
• Ferramenta de rebarbamento com 6 lâminas
• Alicate de ponta estreita
• Conjunto de 17 peças de canivetes de segurança tripla com 13 lâminas, 3 cabos, estojo e braçadeira; correia de segurança
• Conjunto de limpeza de bicos de 10 peças
• Conjunto de escovas de 3 peças com escovas de nylon, cobre e aço
• Cortadores de filamentos

Este seria um óptimo complemento para a impressão 3D de peças pequenas e para minimizar os danos, aumentando simultaneamente a facilidade de utilização.

Utilizar um tempo mínimo de camada

As peças pequenas impressas em 3D têm tendência a ceder ou a deformar-se se não houver tempo suficiente para as camadas recém-extrudidas arrefecerem e endurecerem para a camada seguinte.

O Cura tem um tempo mínimo de camada predefinido de 10 segundos, o que deve ser um número bastante bom para ajudar as camadas a arrefecer. Ouvi dizer que, mesmo num dia quente, 10 segundos devem ser suficientes.

Além disso, a utilização de uma boa conduta de ventoinha de arrefecimento para ajudar a soprar ar fresco sobre as peças vai ajudar estas camadas a arrefecer o mais rapidamente possível.

Uma das condutas de ventoinha mais populares é a Petsfang Duct do Thingiverse.

Implementar uma jangada

Utilizar uma jangada para impressões 3D pequenas ajuda a aderir, pelo que os modelos aderem muito mais facilmente à placa de construção. Conseguir que as impressões pequenas adiram pode ser difícil porque há menos material para entrar em contacto com a placa de construção.

A definição habitual de "Raft Extra Margin" é de 15 mm, mas para esta pequena Benchy 3D à escala de 30%, reduzi-a para apenas 3 mm.

O "Raft Air Gap" é a distância que a jangada tem em relação ao modelo real, pelo que pode testar este valor para ver se a impressão é fácil de remover sem danificar o modelo ou se tem de aumentar este valor para que seja mais fácil de remover.

Uma vez que a jangada está a tocar na placa de construção, reduz a deformação no próprio modelo real, pelo que é uma óptima base para suportar o calor, resultando numa impressão 3D pequena de melhor qualidade.

Como imprimir em 3D com um bocal pequeno

A impressão 3D com um bocal pequeno pode ser um desafio em alguns casos, mas depois de compreender as bases, não é muito difícil obter impressões de grande qualidade.

O 3D General criou o vídeo abaixo que explica como imprime em 3D com bicos extremamente finos.

Como mencionado anteriormente, pode adquirir o conjunto de bicos LUTER 24 PCs para obter uma gama de bicos pequenos e grandes para a sua viagem de impressão 3D.

Ele fala sobre como a utilização de extrusoras de engrenagem directa é melhor para a impressão 3D com estes bicos mais pequenos, por isso recomendo que se faça essa actualização para obter os melhores resultados.

Não há como errar com a extrusora Bondtech BMG da Amazon, uma extrusora de alto desempenho e baixo peso, que melhora a sua impressão 3D.

Provavelmente, é melhor testar diferentes velocidades de impressão para ver os efeitos na qualidade da superfície. Recomendaria começar com uma velocidade baixa, de cerca de 30 mm/s, e depois aumentá-la para ver a diferença que faz.

A utilização de uma largura de linha mais pequena pode ajudar a imprimir mais detalhes, mas em muitos casos, a utilização de uma largura de linha igual ao diâmetro do bocal é recomendada pela maioria dos utilizadores.

As velocidades de impressão predefinidas podem causar problemas com o fluxo de material através da extrusora. Neste caso, pode tentar diminuir a velocidade para cerca de 20-30 mm/s.

A calibração correcta da impressora 3D e do bocal é necessária quando se imprime com bocais pequenos, pelo que a atenção aos detalhes é muito importante.

Para obter os melhores resultados, é necessário calibrar os e-steps.

Melhores definições do Cura para peças pequenas

Para encontrar a melhor definição para o seu software de corte Cura, poderá ter de começar com a definição predefinida e testar cada uma delas até encontrar a que lhe dá o melhor resultado.

No entanto, aqui está a melhor definição do Cura para peças pequenas que pode utilizar com o Ender 3

Altura da camada

Uma altura de camada entre 0,12-0,2 mm deve funcionar bem com um bocal de 0,4 mm para peças mais pequenas.

Velocidade de impressão

As velocidades de impressão mais lentas proporcionam geralmente uma melhor qualidade de superfície, mas é necessário equilibrar este factor com a temperatura de impressão para que não sobreaqueça. Recomendo uma velocidade de impressão de 30 mm/s para começar e aumentá-la em incrementos de 5-10 mm/s para encontrar um bom equilíbrio entre qualidade e velocidade.

As velocidades rápidas não são muito importantes para as peças pequenas, uma vez que a sua produção é relativamente rápida.

Temperatura de impressão

Primeiro, siga as recomendações da sua marca para as temperaturas de impressão e, em seguida, obtenha a temperatura ideal utilizando uma torre de temperatura e verificando qual a temperatura que obtém os melhores resultados.

O PLA tem uma temperatura de impressão habitual entre 190-220°C, o ABS 220-250°C e o PETG 230-260°C, consoante a marca e o tipo.

Largura da linha

No Cura, a definição predefinida da largura da linha é 100% do diâmetro do bocal, mas pode ir até 120% e ver se obtém melhores resultados. Em alguns casos, as pessoas vão até 150%, pelo que recomendo que faça os seus próprios testes e veja o que funciona melhor para si.

Enchimento

As melhores recomendações para o enchimento são a utilização de 0-20% para peças não funcionais, 20%-40% de enchimento para alguma durabilidade extra, enquanto pode utilizar 40%-60% para peças de utilização intensiva que possam ser submetidas a um nível significativo de força.

Como reparar pequenas peças impressas em 3D que não colam

Um dos problemas com que se pode deparar durante a impressão 3D de peças pequenas é o facto de estas poderem cair ou não aderir à placa de construção.

• Utilizar uma jangada
• Aumentar a temperatura da cama
• Utilizar adesivos como cola ou laca
• Colocar fitas como a fita Kapton ou a fita azul de pintor
• Assegurar que o filamento está completamente seco de humidade, utilizando um secador de filamentos
• Eliminar o pó limpando a superfície da cama
• Nivelar a cama
• Tentar mudar a placa de construção

A primeira coisa que eu faria seria implementar uma jangada para que haja mais material para aderir à placa de construção. Depois, é preciso aumentar a temperatura da cama para que o filamento fique num estado mais adesivo.

Pode então utilizar soluções como cola, laca ou fitas para colar na placa de construção para aumentar a aderência das peças mais pequenas.

Se estas dicas não funcionarem, é melhor verificar o filamento e certificar-se de que não está velho ou cheio de humidade, o que pode afectar a qualidade da impressão e a aderência à base.

A superfície da cama pode começar a acumular pó ou sujidade ao longo do tempo, por isso, limpe-a regularmente com um pano ou um guardanapo, certificando-se de que não toca na superfície da cama com os dedos.

O nivelamento da cama também é muito importante, mas não tanto para as peças mais pequenas.

Se nada disto funcionar, pode haver problemas com a própria placa de construção, pelo que a mudança para algo como um PEI ou uma cama de vidro com um adesivo deve resolver o problema