A demanda por impressoras 3D mais rápidas cresce cada vez mais. Hoje, o mercado não aceita impressões a 20, 30, ou 50 mm/s, o que pode se tornar um grande obstáculo para quem deseja expandir um negócio de impressão 3D. Até mesmo quem utiliza a tecnologia como hobby já não tem paciência para esperar por uma impressão simples de 10 horas que, muitas vezes, ainda resulta em baixa qualidade.
Com isso, os fabricantes de impressoras comerciais começaram a oferecer modelos que prometem ser mais rápidos. Mas será que realmente são? Vamos explorar esse tema dentro do contexto de projetos de impressoras 3D, seja na montagem de um novo equipamento ou na modificação significativa de uma impressora existente. Muitas das informações aqui discutidas podem ser aplicadas a impressoras comuns, mas atenção: ao aprofundar nesse assunto, você pode começar a questionar as promessas dos fabricantes.
Klipper: O divisor de águas
Sempre menciono que o Klipper veio para revolucionar o cenário. Seu principal diferencial é separar o processamento e a movimentação em placas distintas, permitindo atingir os níveis de performance atuais. Sem o Klipper, essas velocidades e acelerações elevadas são inviáveis.
Antes, vou fazer uma breve explicação da diferença de aceleração e velocidade da impressora, ahhh, mas como tem gente que confunde esses dois parâmetros!
A diferença entre velocidade e aceleração
Muita gente confunde esses dois conceitos, então aqui vai uma explicação simples:
- Velocidade: Refere-se à taxa de movimento do bico da impressora ao longo dos eixos, medida em milímetros por segundo (mm/s).
- Aceleração: É a taxa de mudança na velocidade do bico, ou seja, o quão rápido ele atinge a velocidade configurada no software de fatiamento e o quão rápido ele desacelera ou muda de direção.
Exemplo prático: Carro a combustão vs. carro elétrico
Pense na diferença entre um carro a combustão e um elétrico. Quando você acelera um carro a combustão, a velocidade aumenta de forma gradual até atingir a “velocidade de cruzeiro”. Já em um carro elétrico, a aceleração é instantânea e você sente o corpo sendo jogado para trás no banco.
Com as impressoras 3D, o princípio é o mesmo. Com alta aceleração, a velocidade configurada é atingida rapidamente, tornando quase irrelevante se a impressão está a 150 mm/s ou 400 mm/s. Em minhas impressoras, utilizo aceleração de 14.000 mm/s² e velocidade de até 250 mm/s, valores constantes que discutiremos em breve.
A crítica às impressoras comerciais
Muitas impressoras comerciais prometem acelerações e velocidades absurdas, mas a estrutura dessas máquinas normalmente não é capaz de suportar tais demandas. Isso cria uma falsa expectativa de redução no tempo de impressão. Muitas vezes, as acelerações prometidas ocorrem apenas em picos, em momentos específicos da impressão, e não de forma constante.
Aceleração em detalhes
Velocidade alta vs. baixa aceleração
Quando a velocidade é alta, mas a aceleração é baixa, a estrutura da impressora sofre menos impacto, com vibrações mínimas. Porém, quando a velocidade é baixa e a aceleração alta, a estrutura da impressora é submetida a forças que podem causar vibrações excessivas e, em alguns casos, até soltar parafusos ou desalinhar componentes.
Aspectos importantes a considerar
Vários fatores influenciam a capacidade de uma impressora atingir altas acelerações, como:
- Resfriamento da impressão
- Estrutura da impressora
- Motores fortes o suficiente
- Hotend com fluxo adequado
- Calibração correta
- Filamentos de boa qualidade
- Ressonâncias
Esses fatores nem sempre são plenamente atendidos em impressoras comerciais, o que dificulta alcançar o desempenho prometido pelos fabricantes.
A importância da aceleração
Ao observar a sua impressora, preste atenção em aspectos como a rigidez da estrutura, o tipo de motores, o sistema de resfriamento e a montagem do hotend. Motores pequenos tendem a gerar menos torque, o que limita a aceleração. Se qualquer um desses pontos apresentar problemas, será difícil alcançar boas acelerações, e ainda mais complicado atingir valores altos.
Como melhorar sua impressora
Se você está disposto a modificar sua impressora para obter melhor desempenho, será necessário investir em peças adequadas para suportar altas acelerações. Quando bem ajustada, é possível reduzir o tempo de impressão em até três vezes, mantendo a qualidade.
Dicas para manter a qualidade
- Resfriamento: Aumente a eficiência do resfriamento da impressão. Trocar as ventoinhas padrão por modelos maiores, como as 4020 ou 4040, ou até usar um motor CPAP pode fazer uma grande diferença.
- Estrutura: Verifique se a estrutura está firme e bem montada para evitar vibrações excessivas.
- Motores: Motores de maior torque (7 a 8 kgfm) são essenciais para suportar altas acelerações sem superaquecimento.
- Hotend: Utilize hotends como Volcano ou Crazy para garantir que o filamento seja extrudado na taxa necessária.
- Calibração: Refazer a calibração com a impressora ajustada para alta aceleração é fundamental.
Ressonâncias: O fator mais importante
A ressonância é a principal inimiga de impressões de alta qualidade. Sem um sistema de controle como o Input Shaper do Klipper, que ajusta a impressão com base nas frequências de vibração, até o equipamento mais caro falhará.
Conclusão
A aceleração, mais do que a velocidade, é o segredo para otimizar sua impressora 3D. Este é um tema que continuarei abordando em detalhes no meu canal do YouTube (@dalearteoficial), com vídeos disponíveis a partir de dezembro de 2024.
