A impressão 3D pode tornar-se muitas vezes complexa e é muito provável que, de vez em quando, utilize estruturas de suporte nos seus modelos. Sempre que isso acontece, tem de se certificar de que as definições de suporte estão devidamente calibradas. Caso contrário, os seus modelos podem sofrer muito em termos de qualidade.

Neste artigo, vou tentar explicar o que são definições de suporte e como pode obter as melhores definições de suporte para a sua impressora 3D utilizando o software Cura.

Quais são as definições de suporte para impressão 3D no Cura?

As definições de suporte na impressão 3D são utilizadas para ajustar a forma como os suportes são criados, desde o local onde os suportes serão criados, à densidade do suporte, ao padrão do suporte, às distâncias entre os suportes e o modelo, até aos ângulos de saliência do suporte.

Os suportes são uma parte importante da impressão 3D, especialmente para modelos complexos e com muitas peças abrangentes. Se pensar numa impressão 3D com a forma da letra "T", as linhas laterais necessitariam de suporte porque não podem ser impressas no ar.

Uma coisa inteligente a fazer seria mudar a orientação e ter as saliências alargadas planas na placa de construção, levando a uma situação em que os suportes não são necessários, mas em muitos casos, não se pode evitar a utilização de suportes.

Quando finalmente utiliza suportes nos seus modelos, existem muitas definições de suporte que encontrará no seu cortador, permitindo-lhe fazer algumas alterações úteis para tornar os seus suportes mais práticos.

Uma delas é criar os suportes de forma a facilitar a sua posterior remoção do modelo. A definição específica que pode ajudar neste aspecto é a "Densidade da interface de suporte" no Cura.

Esta definição altera basicamente a densidade da parte superior e inferior da estrutura de suporte.

Se diminuir a densidade da interface de suporte, os suportes devem ser mais fáceis de remover e vice-versa.

Também podemos utilizar uma definição mais simples que não está na categoria "Especialista" para facilitar a remoção de suportes, que é a Distância Z do suporte, que explicarei mais adiante neste artigo.

Existem muitas definições de suporte no Cura de que nunca ouviu falar e que, normalmente, nunca terá de ajustar, mas algumas podem ser práticas.

Muitas destas definições não são visíveis no Cura até alterar a vista de visibilidade das definições, que vão desde Básico, Avançado, Especialista e Selecção personalizada. Pode encontrá-las clicando nas 3 linhas do lado direito da caixa de pesquisa das definições do Cura.

Para ter uma ideia melhor, eis algumas das definições de suporte existentes no Cura (visibilidade das definições ajustada para "Avançado"):

• Estrutura de apoio - Escolha entre os suportes "Normal" ou "Árvore" (explicaremos "Árvore" mais adiante no artigo)
• Colocação de apoio - Escolha entre os suportes criados "Everywhere" ou "Touching Buildplate"
• Ângulo de balanço do suporte - Ângulo mínimo para a criação de suportes para peças pendentes
• Padrão de suporte - Padrão das estruturas de apoio
• Densidade de apoio - Determina a densidade das estruturas de suporte
• Apoiar a expansão horizontal - Aumenta a largura dos suportes
• Espessura da camada de enchimento do suporte - Altura da camada de enchimento dentro dos suportes (múltiplo da altura da camada)
• Apoio gradual - etapas de enchimento - Diminui a densidade dos suportes ao longo do fundo em etapas
• Activar a interface de suporte - Permite várias definições para ajustar a camada directamente entre o suporte e o modelo (visibilidade "Expert")
• Activar o telhado de apoio - Produz uma placa densa de material entre o topo do suporte e o modelo
• Activar o piso de apoio - Produz uma placa densa de material entre o fundo do suporte e o modelo

Existem ainda mais definições na vista de visibilidade "Especialista" no Cura.

Agora que já sabe o que são definições de suporte e como podem ser úteis, vamos entrar em mais pormenores sobre outras definições de suporte.

Como posso obter as melhores definições de suporte no Cura?

Eis algumas definições de suporte no Cura que poderá querer ajustar se quiser optimizar as suas estruturas de suporte.

• Estrutura de apoio
• Colocação de apoio
• Ângulo de balanço do suporte
• Padrão de suporte
• Densidade de apoio
• Distância Z de apoio
• Activar a interface de suporte
• Apoio gradual - etapas de enchimento

Para além destas, pode normalmente deixar o resto das definições por defeito, o que será óptimo, a menos que tenha um problema avançado que precise de ser resolvido com os seus suportes.

Qual é a melhor estrutura de apoio?

A primeira definição que obtém quando visualiza as definições de suporte no Cura é Estrutura de suporte, e pode escolher entre "Normal" ou "Árvore". Este é o tipo de técnica utilizada para formar estruturas de suporte para o seu modelo.

Para imprimir modelos simples que requerem saliências padrão, a maior parte das pessoas opta por "Normal". Esta é uma definição em que as estruturas de suporte são colocadas directamente na vertical e impressas por baixo das partes salientes.

Por outro lado, os suportes em árvore são normalmente reservados para modelos mais complexos que têm saliências delicadas/finas. Explicarei os suportes em árvore com mais pormenor mais adiante neste artigo.

A maioria das pessoas opta por "Normal", uma vez que essa é praticamente a definição predefinida e funciona bem para a maioria dos modelos.

Qual é a melhor colocação de apoio?

A colocação de suportes é outra definição essencial que permite determinar a forma como as estruturas de suporte são colocadas. Pode seleccionar "Em todo o lado" ou "Placa de construção em contacto".

A diferença entre estas duas definições é bastante simples de compreender.

Quando escolhe "Touching Buildplate", os seus suportes serão produzidos em partes do modelo onde o suporte tem um caminho directo para a placa de construção, sem que outra parte do modelo se interponha no caminho.

Se escolher "Everywhere", os seus suportes serão produzidos em todo o modelo, de acordo com as definições de suporte que definiu. Não importa se a sua peça é complexa e tem voltas e reviravoltas a toda a volta, os seus suportes serão impressos.

Qual é o melhor ângulo de balanço do suporte?

O ângulo de saliência do suporte é o ângulo mínimo necessário para que o suporte seja impresso.

Quando se tem uma saliência de 0°, todas as saliências serão criadas, enquanto um ângulo de saliência de suporte de 90° não criará nada em termos de suportes.

Quanto mais baixo for o ângulo, mais saliências a impressora criará, enquanto que quanto mais alto for o ângulo, menos suportes serão criados.

Dependendo do desempenho e da calibração da sua impressora 3D, pode utilizar com sucesso um ângulo mais elevado e continuar a ter bons resultados nas suas impressões 3D.

Muitos entusiastas de impressoras 3D recomendam um valor de cerca de 50° para o ângulo de saliência do suporte, para garantir que as suas impressões 3D continuam a sair bem e poupar um pouco de material com menos estruturas de suporte.

Eu testaria isto na sua própria impressora 3D e veria o que funciona melhor para si.

Uma óptima maneira de testar a capacidade da sua impressora 3D, bem como o desempenho da sua saliência, é imprimir em 3D o Micro All-In-One 3D Printer Test (Thingiverse).

Não se traduz directamente no ângulo de balanço do apoio que pode utilizar, mas permite-lhe testar a sua capacidade de o aumentar ainda mais.

Qual é o melhor padrão de suporte?

Existem muitos padrões de suporte à escolha no Cura, o que nos dá a opção de personalizar a forma como os nossos suportes são construídos. Dependendo do que procura, existe um padrão de suporte ideal para si.

Se pretende suportes robustos e resistentes, o padrão Triângulos é o mais resistente de todos os padrões, enquanto o padrão Grelha também é bem resistente.

O padrão Zig Zag é o melhor padrão de suporte para saliências, juntamente com o padrão Lines.

Se estiver a pensar qual é o padrão de suporte mais fácil de remover, eu escolheria o padrão Zig Zag porque se dobra para dentro e sai em tiras. Os suportes Cura que são demasiado fortes devem utilizar um padrão de suporte que seja fácil de remover.

Falarei sobre os outros padrões de suporte mais adiante neste artigo, para que os possa compreender um pouco melhor.

O padrão de suporte e a densidade de suporte (a próxima definição de suporte a ser discutida) partilham uma ligação. A densidade de um padrão de suporte pode produzir mais ou menos material numa impressão 3D.

Por exemplo, o Padrão de Apoio Gyroid com 5% de enchimento pode ser suficiente para um modelo, enquanto o Padrão de Apoio Lines com o mesmo enchimento pode não ser tão bom.

Qual é a melhor densidade de suporte?

A densidade de suporte no Cura é a taxa a que as estruturas de suporte são preenchidas com material. Com valores mais elevados, as linhas nas estruturas de suporte serão mantidas próximas umas das outras, fazendo com que pareçam densas.

Com valores mais baixos, os suportes estarão mais afastados, tornando a estrutura de suporte menos densa.

A densidade de suporte predefinida no Cura é de 20%, o que é bastante bom para fornecer um suporte robusto ao seu modelo. É o que a maioria das pessoas utiliza e funciona muito bem.

O que pode fazer é reduzir a sua densidade de suporte para 5-10% e ter boas definições de interface de suporte para garantir que o seu suporte funciona bem.

Normalmente, não é necessário aumentar demasiado a densidade do suporte para obter bons suportes.

Quando aumenta a densidade do suporte, melhora as saliências e diminui a flacidez, uma vez que os suportes estão ligados entre si de forma densa. É menos provável que o suporte falhe se houver um problema durante o processo de impressão.

O lado oposto do aumento da densidade dos suportes é que estes serão mais difíceis de remover devido à existência de uma maior superfície de aderência. Também utilizará mais material para os suportes e as suas impressões demorarão mais tempo.

No entanto, um bom ponto de partida é geralmente cerca de 20%. Pode ir mais baixo ou mais alto, dependendo da situação, mas 20% de densidade é uma boa regra geral para continuar a utilizar as suas estruturas de apoio.

O padrão de suporte tem um efeito significativo na densidade de suporte que é efectivamente fornecida, em termos de quantidade de material utilizado. Uma densidade de suporte de 20% com o padrão Lines não será a mesma que com o padrão Gyroid.

Qual é a melhor distância Z de suporte?

A distância Z do suporte é simplesmente a distância entre a parte superior e inferior do seu suporte e a própria impressão 3D. Esta distância proporciona-lhe espaço para que possa remover os seus suportes mais facilmente.

O valor predefinido no Cura será simplesmente igual à altura da camada, mas se precisar de mais espaço, pode duplicar o valor.

Um utilizador que experimentou este método descobriu que os suportes eram muito mais fáceis de remover, tendo imprimido com uma altura de camada de 0,2 mm e uma distância Z de suporte de 0,4 mm.

Normalmente, não é necessário alterar esta definição, mas é bom saber que está disponível se pretender facilitar a remoção de suportes.

O Cura gosta de chamar a esta definição "o factor mais influente na forma como o suporte adere ao modelo".

Um valor elevado desta distância permite um maior intervalo entre o modelo e o suporte, o que se traduz numa maior facilidade de pós-processamento e cria uma superfície de modelo mais suave devido à redução da área de contacto com os suportes.

Um valor baixo é útil quando se está a tentar suportar saliências complexas, o que faz com que a impressão do suporte fique mais próxima do suporte, mas os suportes serão mais difíceis de remover.

Experimente experimentar com diferentes valores destas distâncias para encontrar o valor perfeito para si.

O que é o Enable Support Interface?

A interface de suporte é simplesmente uma camada de material de suporte entre os suportes normais e o modelo, ou seja, o ponto de contacto. É feita para ser mais densa do que os suportes reais porque requer mais contacto com as superfícies.

O Cura deve ter esta opção activada por predefinição, juntamente com as opções "Activar telhado do suporte" e "Activar chão do suporte" para gerar essas superfícies mais densas na parte superior e inferior dos suportes.

Nestas definições, na vista "Expert", encontrará também Espessura da interface do suporte e Densidade da interface do suporte. Com estas definições, pode controlar a espessura e a densidade dos pontos de ligação superior e inferior dos seus suportes.

O que são as etapas de enchimento de apoio gradual?

Os passos de enchimento de suporte gradual são o número de vezes que se reduz a densidade de enchimento de suporte para metade à medida que o enchimento vai de cima para baixo. A densidade mais elevada de enchimento será nas superfícies superiores do modelo, até à definição de densidade de enchimento de suporte.

As pessoas tendem a deixar esta definição em 0, mas deve experimentar esta definição para poupar filamento sem reduzir a funcionalidade do seu modelo. Um bom valor a definir é 3 para impressões normais, enquanto as impressões maiores podem ser aumentadas.

Na esfera da impressão 3D, a experimentação é fundamental. Ao mexer em diferentes definições de suporte, mas mantendo-se dentro dos limites lógicos, acabará por descobrir valores que o farão progredir de forma notável. A paciência é imprescindível.

O que pode fazer é instalar o plug-in "Cura Settings Guide" a partir da interface da aplicação. Esta é uma excelente forma de os principiantes compreenderem como o software funciona e o que significam as diferentes definições.

Qual é o melhor padrão de suporte para impressão 3D?

O melhor padrão de suporte para impressão 3D é o padrão em ziguezague porque tem um óptimo equilíbrio entre resistência, velocidade e facilidade de remoção.

Ao escolher os melhores padrões de suporte para as suas impressões 3D, prefiro o padrão Ziguezague e o padrão Linhas devido ao seu equilíbrio entre velocidade, resistência e facilidade de remoção . O ziguezague, em particular, é também o mais rápido de imprimir em comparação com outros padrões.

Os outros Padrões de Suporte incluem:

• Linhas

O Lines assemelha-se muito ao Ziguezague e é também um dos melhores padrões de suporte. No entanto, é mais forte do que o Ziguezague e cria estruturas de suporte que serão um pouco mais difíceis de remover. Pelo lado positivo, obtém suportes sólidos.

• Grelha

O padrão de suporte em grelha forma estruturas de suporte com a forma de dois conjuntos de linhas rectas perpendiculares entre si, seguidas de sobreposições consistentes que formam quadrados.

A grelha produz uma qualidade média de saliência, mas é altamente recomendada para suportes fortes e fiáveis. No entanto, uma vez que haverá pouca flexibilidade, os suportes podem tornar-se bastante difíceis de remover.

• Triângulos

O padrão Triângulos é o mais forte de todos os padrões de suporte, formando uma série de triângulos equiláteros que lhe permitem exibir pouca ou nenhuma flexibilidade.

Produz ângulos de saliência de má qualidade e será a estrutura de suporte mais difícil de remover das suas impressões.

• Concêntrico

O padrão de suporte concêntrico é óptimo para formas cilíndricas e esferas. São fáceis de remover e dobram-se para o interior com um esforço mínimo.

No entanto, o padrão Concêntrico é conhecido por fazer asneiras aqui e ali, muitas vezes deixando o suporte suspenso no ar.

• Cruz

O padrão de suporte cruzado é o mais fácil de remover de todos os padrões de suporte no Cura. Apresenta formas cruzadas nas suas estruturas de suporte e desenha um padrão fraccionário em geral.

A cruz não é a melhor opção para quem precisa de apoios robustos e firmes.

• Gyroid

O padrão Gyroid é forte e fiável, apresenta um padrão ondulado ao longo do volume da estrutura de suporte e fornece um suporte igual a todas as linhas da saliência.

O Gyroid é altamente recomendado quando se imprime com materiais de suporte solúveis. O ar que compõe um único volume permite que o solvente atinja rapidamente os interiores da estrutura de suporte, permitindo a sua dissolução mais rápida.

Os diferentes padrões têm diferentes pontos fortes e fracos.

Muitas pessoas concordam que o Ziguezague é o melhor padrão de suporte que o Cura tem para oferecer. É bastante resistente, fiável e excepcionalmente fácil de remover no final da impressão.

As linhas também são outro padrão de suporte popular com o qual muitas pessoas optam por trabalhar.

Como obter definições de suportes personalizados perfeitas no Cura

O Cura passou a dar acesso a suportes personalizados, uma funcionalidade que costumava estar reservada ao Simplify3D, que é um cortador premium.

Podemos aceder a suportes personalizados descarregando um plugin do software Cura chamado Cylindrical Custom Supports, que se encontra no Marketplace no canto superior direito da aplicação.

Assim que encontrar o plugin e o descarregar, ser-lhe-á pedido que reinicie o Cura, onde terá acesso a estes suportes personalizados muito práticos. Já os utilizei com sucesso em muitas impressões e funcionam muito bem.

Uma das melhores coisas desta ferramenta é que basta clicar numa área e depois noutra para criar um suporte personalizado entre esses dois cliques.

É possível personalizar facilmente a forma, o tamanho, o tamanho máximo, o tipo e até a definição da direcção Y. Estes suportes não são apenas para exibição, pois é possível criar rapidamente alguns suportes de alto nível para os seus modelos.

Para formas de suporte, pode utilizar o:

• Cilindro
• Cubo
• Pilar
• Forma livre
• Personalizado

As definições de suporte padrão que definiu serão aplicadas, como a densidade e o padrão do preenchimento.

Veja o vídeo abaixo para ver um tutorial visual sobre o funcionamento destes suportes personalizados.

Melhores definições de suporte de árvore para o Cura

Para obter as melhores definições de suporte de árvore, a maioria das pessoas recomenda um ângulo de ramo entre 40-50°. Para o diâmetro do ramo, 2-3 mm é um óptimo ponto de partida. Além disso, deve certificar-se de que a distância do ramo está definida para, pelo menos, 6 mm.

Eis o resto das definições de suporte do Tree que pode encontrar no separador "Experimental" no Cura.

• Ângulo do diâmetro do ramo do suporte de árvore - o ângulo do diâmetro de um ramo que cresce em direcção à parte inferior (a predefinição é 5°)
• Resolução de colisão do suporte de árvore - determina a precisão da prevenção de colisões nos ramos (a predefinição é a mesma que Largura da linha de suporte)

Escrevi um artigo intitulado Como utilizar as definições experimentais do Cura para impressão 3D, que pode consultar.

O vídeo abaixo, da CHEP, apresenta alguns pormenores sobre os apoios às árvores.

Para o ângulo do diâmetro do ramo, muitos utilizadores definiram-no para 5°. Pretendemos que este ângulo seja orientado de forma a que o suporte da árvore se mantenha forte sem oscilar ou abanar.

Para a resolução de colisão de suporte de árvore, 0,2 mm é um bom valor para começar. Aumentá-lo ainda mais pode fazer com que os ramos da árvore pareçam de baixa qualidade, mas estará a poupar mais tempo. Experimente para ver o que funciona para si.

Os suportes de árvore são a forma única do Cura de gerar estruturas de suporte para o seu modelo.

Se os suportes normais estiverem a demorar muito tempo para uma peça relativamente pequena, pode querer considerar os suportes Tree, mas essa não é a única razão pela qual o deve fazer.

Estes tendem a utilizar menos filamento e o pós-processamento é, inegavelmente, a melhor parte dos suportes em árvore. O que fazem é envolver o modelo e formar ramos que, colectivamente, criam uma concha à volta do modelo.

Uma vez que estes ramos apenas suportam áreas seleccionadas do modelo e formam depois uma forma de concha, normalmente saem logo com pouco ou nenhum esforço e aumentam a possibilidade de uma qualidade de superfície mais suave.

No entanto, recomendo a utilização de suportes em árvore para modelos complexos. Para modelos mais simples, como peças de uma impressora 3D com saliências médias, os suportes em árvore não serão ideais.

Terá de avaliar se o modelo é um bom candidato para a técnica de criação de suporte distinta do Cura.

Melhores definições de suporte do Cura para miniaturas

Para imprimir miniaturas, um ângulo de saliência de suporte de 60° é seguro e eficaz. Também é melhor utilizar o padrão de suporte de linhas para obter mais detalhes nas suas miniaturas. Além disso, mantenha a densidade de suporte no seu valor predefinido (ou seja, 20%) e isso deve ajudá-lo a começar bem.

O uso de suportes de árvores para miniaturas é muito popular porque elas tendem a ter formas e detalhes mais complexos, especialmente quando há espadas, machados, membros estendidos envolvidos e coisas do tipo.

Um utilizador mencionou como pega no ficheiro STL das suas miniaturas, importa-as para o Meshmixer e, em seguida, faz com que o software gere alguns suportes de árvores de alta qualidade. Depois disso, pode simplesmente exportar o ficheiro actualizado de volta para um STL e cortá-lo no Cura.

Veja o meu artigo Best 3D Print Miniature Settings for Quality.

Dependendo do modelo, pode fazer sentido seleccionar o posicionamento do suporte para a placa de construção de toque, para que não se construa em cima da miniatura.

A utilização de suportes normais pode funcionar, especialmente se criar os seus próprios suportes personalizados, mas os suportes de árvores funcionam muito bem para minis detalhadas. Em alguns casos, os suportes de árvores podem ter dificuldade em entrar em contacto com o modelo.

Se isso acontecer, tente fazer com que a largura da linha seja igual à altura da camada.

A rotação e o ângulo correctos para as suas miniaturas impressas em 3D podem fazer uma diferença significativa no resultado final.

O vídeo abaixo, da 3D Printed Tabletop, é óptimo para definir as suas configurações para imprimir algumas miniaturas fantásticas. Normalmente, resume-se a uma pequena altura de camada e à impressão a uma velocidade baixa.

Se conseguir afinar a sua impressora 3D para imprimir com sucesso alguns bons ângulos de saliência, pode reduzir o número de suportes. Como mencionado acima, um bom ângulo de saliência é de 50°, mas se conseguir esticar para 60°, isso fará com que haja menos suportes.

Dependendo do seu modelo e de outras definições, este valor pode variar, mas um valor de 0,25 mm parece funcionar como um padrão geral para muitos perfis que vi enquanto pesquisava.

As minis de alta qualidade requerem definições cuidadosamente optimizadas e, embora seja difícil imprimi-las na perfeição logo desde o início, a tentativa e o erro irão gradualmente levá-lo até lá.

Além disso, outra definição chamada Largura da linha de suporte que aparece no separador "Qualidade" no Cura parece desempenhar um papel aqui. Diminuir o seu valor reduziria a diferença entre o suporte da árvore e o modelo.

Como é que corrijo as definições de suporte do Cura que são demasiado fortes?

Para corrigir suportes demasiado fortes, deve diminuir a densidade do suporte, bem como utilizar o padrão de suporte em ziguezague. Aumentar a distância Z do suporte é um óptimo método para facilitar a remoção dos suportes. Eu também criaria os seus próprios suportes personalizados, para que possam ser construídos tão pouco quanto necessário.

A Distância Z do suporte pode afectar directamente a dificuldade ou facilidade de remoção dos suportes do modelo.

Encontrada nas definições "Expert", a Distância Z de apoio tem duas subsecções - a Distância superior e a Distância inferior. Os valores destas mudam de acordo com o que coloca na definição principal da Distância Z de apoio.

O valor da Distância Z deve ser o dobro da altura da camada, para que haja espaço extra entre o modelo e os suportes, o que facilitará a remoção dos suportes e será suficiente para suportar correctamente o modelo.

Se não quiser utilizar suportes personalizados por qualquer motivo, como por exemplo, se houver demasiados suportes para adicionar, pode utilizar outra funcionalidade do Cura chamada Bloqueadores de suporte.

É utilizado para remover suportes onde não se pretende que sejam criados.

Sempre que cortar um modelo no Cura, o software determina onde as estruturas de suporte serão colocadas. No entanto, se vir que o suporte não é necessário num determinado ponto, pode utilizar o Bloqueador de suporte para remover os suportes indesejados.

É bastante simples, mas pode obter uma melhor explicação vendo o vídeo abaixo.