O guia definitivo sobre impressão 3D: perguntas e respostas

Já tivemos várias matérias sobre impressão 3D aqui no Zunkabitz (escova de dentes,exoesqueleto e até pizza) porém essa tecnologia ainda deixa muitas dúvidas como quanto custa, quais cores disponíveis, qual material usar… Confira então um guia com 20 perguntas e respostas para solucionar suas dúvidas sobre o assunto. E se mesmo assim ainda ficar com dúvidas, deixe um comentário.
Prepare-se para saber tudo e mais um pouco sobre essa tecnologia que ainda vamos ouvir muito nos próximos anos:
1. Para que serve uma impressora 3D?
Inúmeras finalidades. Antes de essa técnica ser desenvolvida, para construir um protótipo de uma peça funcional de um motor, por exemplo, era preciso primeiro modelar manualmente a peça, para depois enformar e fazer o molde. Um processo quase tão trabalhoso quanto produzir efetivamente a versão final do produto. Com a impressão 3D, tudo isso ficou mais rápido. Além disso, existem as possibilidades de impressão de órgãos e até comida! Mas isso tá longe ainda :)
2. Que tipos de objetos eu posso imprimir com facilidade?
Como as impressoras e suas matérias-primas já são relativamente baratas, é possível até mesmo apostar em pequenas produções para a fabricação de diversos objetos, por exemplo: action figures, miniaturas, implantes, próteses, alimentos, peças para máquinas, etc.
perguntas e respostas impressora 3D
3. De onde saem os objetos para a impressão? Eu preciso saber computação gráfica para utilizar uma impressora 3D?
Para que um objeto seja impresso por uma impressora 3D, é preciso que ele tenha sido, antes de tudo, construído em um software de edição 3D no computador, não existe outro jeito. Você pode aprender a modelar do zero ou simplesmente encontrar muitos modelos já prontos na internet. Um bom ponto de partida é o Thingiverse: o site conta com milhares de objetos de todos os tipos prontos para a impressão. Basta fazer o download e pronto. Além dele, o crescimento da popularidade das impressoras 3D está fazendo o número de sites que oferecem esse tipo de conteúdo cada vez maior.
4. Quanto custa imprimir alguma coisa em 3D?
Considerando somente o custo do material: a modelagem de objetos em três dimensões também é conhecida como “modelagem por acumulação” o que significa que você só vai gastar o material utilizado na modelagem, nada além disso. Como a matéria-prima é comercializada por quilo, basta descobrir quanto pesa o objeto que você quer imprimir e calcular com base no preço do material utilizado. Hoje um quilograma de filamento de plástico ABS ou PLA para a impressão custa aproximadamente US$ 48. Utilizando uma média de R$ 100 por quilograma, temos um custo aproximado de R$ 0,10 por grama. Se considerarmos que os objetos impressos são muito leves (se o seu interior for oco), temos um custo relativamente baixo por impressão.
5. Quanto custa uma impressora 3D?
Uma impressora relativamente popular e acessível é a MakerBot Replicator 2. Segundo o site oficial, é possível adquirir o modelo por US$ 2.199 (R$ 4.400). Mas é preciso adicionar a esse valor o custo do frete, os impostos e a matéria-prima. No Brasil, existem diversos modelos de impressora 3D à venda. No site Mercado Livre, é possível encontrar inúmeros tipos, sendo que muitos deles são clones de impressoras 3D importadas. O custo varia entre R$ 2.000 e R$ 10.000, mas é um ótimo ponto de partida para quem quer entrar no mundo da impressão 3D. Como esse objeto está se popularizando com muita rapidez, em breve teremos muito mais modelos disponíveis à venda por valores cada vez menores, inclusive no Brasil. Se puder, aguarde um pouco.
perguntas e respostas impressora 3D makerbot
6. Como ficam os direitos autorais envolvendo objetos impressos?
Quando se trata de objetos físicos, a lei possui diversas interpretações. Geralmente, quando você cria a representação de um objeto simples, como um action figure para colocar na sua mesa de trabalho, por exemplo, seja ele impresso ou não, dificilmente você responderá por quebra de direitos. Porém, se você começar a fabricar e vender um modelo em miniatura do Homem de Ferro, semelhante ao que está sendo vendido “oficialmente”, por exemplo, você pode vir a enfrentar problemas com a justiça, pois está quebrando algumas patentes. Caso você tenha desenvolvido um objeto e queira processar alguém que tenha copiado esse modelo, em alguns casos é possível, em outros não. Imagine que você tenha criado uma cadeira com apoios para os braços completamente diferentes do padrão tradicional. Esses detalhes são os diferenciais criados por você e podem ser protegidos pela lei. Contudo, o restante da cadeira não entra na jogada, pois é um objeto comum. Trata-se da regra da “divisibilidade”. Ou seja, é possível cortar a parte artística da parte útil? Se for assim, a parte artística é protegida por lei. A parte estritamente útil não.
Ainda é muito cedo para saber como a polícia dos direitos autorais vai agir na internet, se vai ou não perseguir sites que publicam modelos em três dimensões. No entanto, com a popularização da impressão 3D, esse tipo de atividade deve aumentar muito nos próximos anos.
7. É possível imprimir armas de fogo em impressoras 3D?
Uma das maiores polêmicas envolvendo impressoras 3D é justamente a possibilidade de se imprimir armas de fogo. Além de cópias exatas e réplicas funcionais de modelos já existentes, alguns curiosos estão desenvolvendo modelos próprios, especificamente para serem impressos. Uma delas é a “The Liberator”, desenvolvida por Cody Wilson, um jovem de 25 anos residente nos Estados Unidos. O rapaz levantou uma questão controversa ao anunciar que vai divulgar gratuitamente na internet o modelo desenvolvido por ele.
arma impressora 3D
A legislação ainda não sabe como se comportar em relação a esses objetos. Porém, uma lei americana exige que armas de fogo precisem ser obrigatoriamente detectadas por detectores de metal. Dessa forma, o modelo desenvolvido por Cody precisa ter uma peça de aço de pelo menos 170 gramas para que possa ser detectado pelos aparelhos. Mesmo assim, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos já pediu que os arquivos fossem removidos da internet para que o assunto pudesse ser investigado mais a fundo. Os policiais temem que terroristas possam utilizar esses equipamentos para infiltrar armas de fogo em aviões, por exemplo.
8. É seguro disparar uma arma impressa em plástico?
Apesar de ser possível a criação desses modelos, é preciso entender que o que faz uma bala ser disparada ainda é uma cápsula de pólvora que, ao ser ativada, explode, expelindo o projétil. Essa explosão, é claro, gera um imenso nível de calor que pode derreter ou até mesmo explodir a arma impressa em plástico, causando mais dano ao atirador do que ao alvo do disparo.
9. É possível imprimir em cores?
Sim, já existe essa possibilidade. O método mais simples — e que pode ser utilizado em qualquer modelo — é a substituição do filamento plástico por outro de outra cor no decorrer da impressão. Porém, esse método não garante sempre os melhores resultados. Existem impressoras com duas extrusoras distintas, permitindo que você utilize dois filamentos de cores diferentes na hora da impressão, tudo de forma automática.
10. Qual é a complexidade máxima dos objetos impressos?
Não existe. Como, antes de iniciar a impressão, o software “fatia” os modelos em milhares de camadas bidimensionais distintas, para a impressora não faz diferença se você vai imprimir um quadrado ou uma miniatura funcional de um motor de carro, pois, se você olhar cada uma das camadas, verá que são apenas linhas dispostas em duas dimensões. A única diferença é o tempo da impressão – quanto mais partes, mais demorado vai ser o processo. O tamanho da impressão também não tem limites. Isso é proporcional ao tamanho da área de impressão do equipamento, e cada modelo tem suas características principais. O nível de detalhes do objeto é proporcional à largura das camadas escolhidas no momento da impressão. Quanto mais finas, maior será a qualidade do item impresso.
11. O que tem dentro de um objeto impresso em uma impressora 3D?
Um objeto impresso em 3D possui o formato que você definir, seja por dentro ou por fora. Isso significa que, se você criar um modelo “oco”, ele vai ser impresso assim. Porém, se você não definir nenhum espaço vazio dentro de um cubo, por exemplo, a impressora vai imprimir um cubo maciço. Tenha em mente que objetos ocos tendem a ser mais frágeis, portanto trate de definir uma boa “espessura” para as paredes do modelo antes de iniciar a impressão para não correr o risco de ter problemas. Geralmente essa característica deve ser relativa ao material escolhido. Quando mais sólida a matéria-prima, mais fina pode ser a parede.
12. Como lidar com as partes “flutuantes” de um modelo impresso em uma impressora 3D?
Quando você olha um modelo feito em três dimensões no computador, ele pode possuir diversos pontos “flutuantes”. Imagine o modelo de um homem com os dois braços abertos. Se ele estiver na tela do PC, tudo bem. Pois é só um modelo. Caso você tente imprimir a peça, será preciso pensar em como esse objeto vai ficar quando a gravidade agir sobre suas partes, por exemplo: se esse modelo for impresso em pé, a impressora vai começar a criar as camadas a partir do pé do boneco. Quando chegar aos braços, não vai existir uma sustentação para que o plástico comece a ser depositado, e isso vai resultar em uma bagunça sem fim. Para resolver esse problema, é preciso definir hastes de sustentação para todas essas partes flutuantes. Essas hastes devem ser removidas depois da impressão. Para que isso seja possível, algumas impressoras trazem duas extrusoras, cada uma com um material diferente. O suporte pode ser feito com um plástico biodegradável e que se desmancha na água, desse modo, basta lavar o objeto impresso com água quente após o final da impressão para que os suportes possam ser removidos e você tenha um modelo perfeito.
Uma sugestão mais simples é simplesmente mudar a orientação do modelo. Porque não imprimir esse homem com os braços abertos, deitado? Ou, então, separar as partes do corpo e imprimir uma de cada vez, independentemente, para depois uni-las, exatamente como os action figures tradicionais são fabricados.
13. Existe alguma diferença entre os plásticos ABS e PLA utilizados na impressão 3D ?
Esses dois materiais não são os únicos, mas são os mais utilizados na impressão 3D. Confira as principais diferenças entre os dois:
  • ABS: o material mais comum utilizado nas impressoras de modelagem por fusão e depósito (as mais comuns e mais acessíveis ao público em geral) é o ABS, ou Acrilonitrila butadieno estireno. Esse tipo de polímero é bastante rígido e leve, apresentando um bom equilíbrio entre resistência e flexibilidade;
  • PLA: o PLA ou ácido poliático é um polímero biodegradável que é produzido a partir de ácido láctico fermentado a partir de culturas. Esse tipo de matéria-prima é mais eficiente que o ABS em determinadas moldagens, pois tende a deformar menos depois da aplicação e libera menos fumaça ao atingir o seu ponto de fusão, além de ser biodegradável.
Os materiais impressos com ABS podem apresentar uma qualidade final um pouco maior, porém o PLA possui um ponto de fusão menor e resulta em objetos mais resistentes no final. Além disso, como o PLA é menos viscoso quando em estado líquido, ele exige menos força da extrusora na hora de expelir o material, o que pode garantir um pouco mais de durabilidade para os equipamentos. Não existe muita diferença de preço entre os dois, pois ambos são materiais relativamente baratos. Você deve escolher aquele que mais se adequa à sua impressora e aos seus objetivos.
perguntas e respostas impressora 3D
14. Qual é o material utilizado nas impressoras por fusão a laser (SLS e SLA)?
Como as impressoras do tipo SLS são as mais versáteis, a quantidade de materiais disponíveis para a impressão também é grande. Os mais comuns, contudo, são o plástico e o metal. Diferentemente das impressoras de fusão e acumulação, em que a matéria-prima é fornecida por filamentos plásticos, aqui o material é em formato de um pó ultrafino que é bombardeado por um laser de alta potência até que entre em ponto de fusão para formar as camadas. Também existem modelos que trabalham com fibra de carbono, alumínio, ferro e aço, além de gesso e cerâmica.
Já no caso das impressoras do tipo SLA, em que os objetos são moldados em uma resina líquida, um dos materiais mais utilizados é o plástico epóxi em forma líquida. Porém, existem grandes variações desse material, servindo para diversas finalidades, como permitir a criação de objetos mais resistentes a altas temperaturas, por exemplo.
15. Qual é a maior impressora 3D que existe atualmente?
Conforme a tecnologia avança, surgem mais e maiores impressoras de tamanhos avançados. Uma delas é a Gigabot: o modelo que começou como um projeto no Kickstarter promete itens com um tamanho máximo de até 60x60x60 centímetros.
gigabot perguntas e respostas impressora 3D
Fabricantes mais tradicionais, como a MakerBot, também já estão criando modelos cada vez maiores. A Replicator 2 possui uma área de impressão maior que a dos modelos anteriores, e essa tendência é aumentar ainda mais. Mesmo que modelos maiores pertençam a um nicho mais exclusivo, certamente devem surgir em um futuro próximo versões disponíveis para o público em geral.
16. É verdade que em breve será possível imprimir casas inteiras?
Já existem diversas iniciativas no mundo todo para o desenvolvimento de impressoras grandes o suficiente para a construção de casas inteiras. O processo seria basicamente o mesmo de uma impressora de mesa: o equipamento deposita a matéria-prima em camadas até que a construção fique pronta. O diferencial aqui é justamente o material, que pode ser fibras de madeira, metal, plástico e até mesmo areia. A vantagem desses equipamentos é a velocidade, o custo e a resistência das construções, que deve ser muito maior, principalmente se levarmos em conta a complexidade da obra.
17. O que sai mais barato? Uma casa construída no modelo tradicional ou uma casa impressa?
De acordo com os estudiosos do assunto, uma casa impressa teria um custo muito mais baixo que uma casa construída no modelo tradicional por diversos fatores. O primeiro deles é o custo do material: como não há desperdício, pois tudo é calculado meticulosamente, a construção seria mais barata. Outro motivo é o custo com trabalhadores. Como não é preciso ter muitos operários trabalhando na obra, é possível economizar muito nesse quesito. Além disso, a construção civil não é um lugar exatamente seguro, e muitos trabalhadores acabam se acidentando, elevando ainda mais o custo da obra. Existe ainda o fator tempo: estudos garantem que uma casa inteira pode ser “impressa” em até 20 horas, o que, novamente, serviria para baixar ainda mais o custo como um todo.
18. É verdade que eu posso imprimir uma impressora 3D com uma impressora 3D?
Teoricamente, sim. O RepRap é um projeto de impressoras de código aberto, ou seja, que podem ser utilizadas e modificadas por qualquer um, que visa a disseminação desses equipamentos. Como as impressoras 3D RepRap são construídas com muitas partes plásticas, a maior parte da mecânica dessas impressoras pode ser criada por elas mesmas, ou seja, as impressoras são capazes de se autorreplicar. Entretanto, alguns componentes eletrônicos, cabos de energia e outros precisam ser adquiridos separadamente, pois as impressoras ainda não são capazes de produzir objetos com partes complexas e que misturam diversos materiais diferentes.
19. É verdade que já é possível imprimir órgãos humanos com uma impressora 3D? Qual é o material utilizado e como isso é possível?
Apesar de já ser possível imprimir órgãos humanos em uma impressora 3D, ainda deve demorar um tempo para que essa tecnologia chegue aos laboratórios e hospitais. A forma como isso funciona é semelhante ao modo como uma impressora 3D normal trabalha, a diferença está na matéria-prima que, em vez de ser um filamento plástico, é uma mistura de células-tronco com células de algum órgão específico, como um rim, por exemplo.
Cientistas da Universidade da Pensilvânia desenvolveram um sistema capaz de imprimir vasos sanguíneos. A tecnologia deles é muito inteligente: a impressora cria “guias” com açúcar, que é estabilizado com um polímero especial. Depois disso, uma série de células é depositada sobre esses trilhos de açúcar, transformando os tubos em um tecido vivo.
Porém, ainda existem alguns problemas para serem resolvidos nesses modelos, e um dos principais é a durabilidade das células. As células-tronco humanas tendem a não sobreviver ao processo de impressão. Dessa forma, os pesquisadores ainda precisam de ajustes no processo para que isso possa ser feito. A vantagem é que, mesmo com todos esses problemas, muitas pessoas ao redor do mundo todo já estão pesquisando maneiras de viabilizar a fabricação de órgãos, pois isso salvaria milhares de vidas que estão atualmente nas filas de transplante.
20. E se a minha impressora 3D estragar?
A tecnologia de impressoras 3D ainda é novidade no mundo todo, principalmente no Brasil. Dessa forma, ainda não existem muitas assistências técnicas especializadas nesse tipo de equipamento por aí. Se você tiver algum problema com a sua impressora 3D, existem vários caminhos para tentar resolver o problema. O primeiro deles é entrar em contato com o fabricante, que poderá fornecer suporte e, ou, instruções de conserto, assim como peças sobressalentes.
Caso a sua impressora seja do modelo RepRap, é possível repor algumas peças danificadas facilmente: basta ir até a casa de um amigo que também possua um equipamento desses e fabricar as peças que estão faltando. Se isso não for possível, o projeto RepRap possui uma vasta documentação detalhando esses equipamentos e que pode fornecer muitas informações úteis para o reparo dos modelos.
Ufa, acho que foi o post mais longo aqui do Zunkabitz! Pra você que leu até o final, ficou alguma dúvida ainda? Caso sim, só deixar um comentário!

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