Desenvolvimento de uma Impressora 3D
Fernando Morgado Leitão1 e Robson Soares Oliveira2 , Michele Rodrigues 3
1Centro Universitário da FEI
[email protected],
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Resumo: Em meio a ideias novas, uma das grandes dificuldades é tornar real o que se projeta. Analisando o cenário da indústria, foi realizada uma pesquisa sobre impressoras 3D. O trabalho é uma implementação de uma "RepRap[1]" com algumas melhorias, possibilitando assim uma maior flexibilidade e adaptação para os mais diversos tipos de uso. Com o sucesso na construção da impressora, foi possível projetar outros modelos em menor escala e que fossem personalizáveis de maneira simples e muito abaixo do custo esperado.
1. Introdução
O conceito de impressão tridimensional (3D), ou prototipagem rápida, visa à produção de um objeto
detalhado com volume e profundidade a partir de um modelo digital. A impressão 3D permite o rápido
desenvolvimento de produtos sustentáveis e tem sido crescentemente utilizada para produzir componentes
leves para economizar materiais e custos. Dentre as diversas tecnologias temos o uso da sobreposição de
diversas laminas de polímeros, camada por camada, conferindo sua forma final. Finalmente, podemos citar a técnica de uso de materiais sólidos que são aquecidos em uma câmara e derretidos, e posteriormente resfriados no molde escolhido. [2]
Dentre as empresas pioneiras na área de impressora 3D (opensource), podemos citar a RepRap e a
Makerbot[3]. A RepRap (replicating rapid-prototyper) foi inventada por Adrian Bowyer, engenheiro e
matemático pela Universidade de Bath, UK. Funciona com plástico aquecido para que, quando solidificado, crie objetos 3D a partir dos desenhos criados em computador. A tabela abaixo apresenta alguns modelos da RepRap.
Tabela I – Modelos de impressora 3D1.
RepRap
Prusa Mendel
Wallace
RepRapPro Huxley
MendelMax
Original Mendel
RepRapPro Mendel
O objetivo deste trabalho é de desenvolver uma
Impressora 3D aperfeiçoando seu funcionando e
reduzindo custos.
2. Resultados
Inicialmente, foi feita a aquisição de um modelo básico da MakerboT com mesa de 12x12x10cm, o que
limitava bastante no desenvolvimento de peças maiores.
Após estudos e adaptações, foram impressas peças para uma versão melhorada da Prusa Mendel (da empresa RepRap), onde guias lineares permitiram uma mobilidade mais rapida, precisa e silenciosa.
3. Metodologia
Com um modelo da máquina foi feito o desenvolvimento e adaptação de outra maquina
escalável sobre demanda, ou seja, apenas alterando o tamanho das barras, uma impressora de 12x12x10 pode ser alterada para o tamanho que desejar, sem que exista a necessidade de um novo projeto. A área útil de impressão aumentou para 22x22x20cm. Na Figura 1 é apresentada uma foto atual da impressora Prusa Mendel modificiada. Para este primeiro modelo, foi necessário realizar modificações no firmware da placa controladora, o que melhorou tanto na escala quanto na velocidade de impressão.
Figura 1 – Prusa Mendel modificada.
O layout da peça é feito com o auxilio de softwares de modelagem 3D, como por exemplo o AutoCAD[4] , onde após projetar, basta exportar o arquivo com
extensão "stl", o que permite ser lido pelo software que irá separar a peça por camadas, prontas para imprimir.
A placa de circuito impresso que faz conexão entre o software e a impressora 3D, foi feito inicialmente com o auxilio do circuito educacional Arduino[5], sendo que uma nova versão foi confeccionada para um
processamento mais rápido das informações, levando a uma impressão com tempo reduzido.
4. Conclusões
Com um valor muito abaixo das impressoras 3D do mercado, foi possível criar peças com a mesma
qualidade destas outras máquinas, permitindo o alcance de um número maior de pessoas.
5. Referências
[1] RepRap, http://reprap.org/wiki/RepRap9 - 2012
[2] Impressora 3D, http://tinyurl.com/cxbd4l8 - 2012
[3] MakerBot, http://makerbot.com - 2012
[4] AutoCAD, http://www.autodesk.com.br- 2012
[5] Arduino, www.arduino.cc – 2012
