Minha impressora 3D

Desde criança sempre amei construir coisas inúteis (para outras pessoas), mas com valor inestimável para mim, como por exemplo, desmontar carrinhos e reaproveitar suas partes para fazer novos carrinhos de controle com fio.

Uma dificuldade que eu sempre tive, foi a incapacidade de reproduzir novamente algo que tinha feito, pois como cada peça vinha de um carrinho diferente, quando uma peça quebrava, muitas vezes um projeto inteiro ficava inviabilizado ou eram necessárias novas camadas de adaptações para atingir um objetivo.

Usei muitos potes de margarina na minha vida para fazer desde bases para carrinhos, até hélices de helicóptero (que claro nunca voaram hehe). Infelizmente não tenho fotos dos meus brinquedos de quando eu tinha 10 à 15 anos, pois vivivamos na era analógica ainda, e fazer uma foto era caro!

Um sonho que eu sempre tive foi poder fazer coisas de uma forma mais reproduzível, ou seja, ter alguma forma de replicar facilmente as ideias da minha cabeça.

Foi então na minha adolescência que ouvi falar de um negócio chamado impressora 3D. Foi amor a primeira vista e eu tive naquele momento uma grande certeza: um dia iria montar a minha!

E olha só o que tenho aqui:

Minha própria impressora 3D concluída!

E sim, montar, pois para mim é um desafio importante a ser superado. Entendo que muitas pessoas veem a impressora 3D como uma ferramenta, eu vejo nela mesmo um projeto e em seguida uma ferramenta.

Foi então em novembro de 2019 que decidi que iria montar minha impressora. Defini um orçamento aproximado, e comecei a guardar dinheiro para este projeto. Em 2020 eu comecei a pesquisa e até o fim do ano terminei a montagem da parte essencial da impressora. Agora em 2021 terminei os ajustes finais estéticos. O projeto todo levou cerca de 1 ano e meio.

Importante se você está pensando em fazer o mesmo: construir uma impressora é para você que gosta de aventura em construir coisas, é um processo lento, cheio de detalhes e que pode ser frustrante às vezes (como tudo na vida). Para mim valeu cada segundo investido!

Requisitos da minha impressora

Assim como qualquer projeto, precisamos começar pensando aonde queremos chegar. Minha impressora tinha as seguintes metas:

  • Deve imprimir numa área de 300x300x400
  • Deve ser precisa e confiável
  • Deve poder ser usada para corte a laser no futuro
  • Deve ser robusta não tendo problemas estruturais
  • Deve ser bonita para eu usar como um objeto de decoração (sim, beleza importa também!)

Logo percebi que o modelo Core XY era o ideal para mim, pois a mesa dela não se move lateralmente, apenas na vertical, permitindo imprimir peças pesadas, grandes e sempre em boa velocidade. Sem falar que ela tem uma estrutura em bloco linda!

A impressora

Segui o projeto “HyperCube Evolution” do Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:2254103 além de dezenas de videos disponíveis no youtube. Tem muito material incrível disponível, o que facilita muito nossa vida.

E claro, fiz alguns ajustes de acordo com minha necessidade, como as colméias em baixo para permitir ventilação e fechar visualmente a estrutura de bloco onde ficam as placas elétricas. Além de ter construído a adaptação do direct drive para ela.

Aqui vou mostrar algumas fotos e videos da minha impressora funcionando, caso você está pensando em construir uma também, espero que sirva de inspiração.

Eu estou absurdamente feliz com o resultado: tenho uma impressora construída por mim, grande, robusta, funcional que imprime qualquer tipo de material e ainda por cima é linda!

Montagem do frame

Aqui um resumão da montagem do frame:

Algumas horas resumidas em menos de 2 minutos
Felicidade em admirar o resultado parcial: Eu adoro valorizar o trabalho em andamento. Isso injeta dopamina no meu cérebro e ajuda ele a continuar motivado.

Felicidade no processo de montagem

Aqui eu falando um pouco da montagem dela, e do orgulho que é este processo todo. E falando sobre eu estar vivendo a realização de um sonho.

Apresentando a estrutura inicial da impressora funcionando – Video 27/07/2020

Fotos gerais da impressora

Aqui uma galeria de algumas fotos que mostram um pouco do processo de construção e claro da impressora em si:

Tentativas/problemas de impressão e suas falhas

Claro que a impressão não iria funcionar na primeira, segunda, ou vigésima nona vez não é mesmo? hehe. Acho importante mostrar um pouco das frustrações que passei no processo de construção, pois normalmente vemos apenas quando tudo está pronto e funcionando. Aqui faço questão de te mostrar que sim, sempre dá tudo errado primeiro!

Eu tive todos os tipos de problemas possíveis fazendo ela, como é de se esperar hehe. O mais engraçado de todos, foi que passei 2 meses investigando um problema físico nela porque as peças não grudavam na cama na hora de imprimir, não importasse o que eu fizesse, só às vezes funcionava e ainda meia boca.

Até que descobri que no meu software slicer, uso o Cura, eu havia deixado a configuração padrão que é para filamento de 3mm não 1.75! Aí ela fazia metade da extrusão necessária, e por consequência não conseguia aderir na mesa durante o início da impressão! Foi quase inacreditável, mas aconteceu e hoje consigo ver a kilômetros de distância este problema hehe.

Frustração ao entupir a hotend

Isso aconteceu inúmeras vezes! Até que decidi trocar a hotend por uma que tem proteção interna para o metal não pegar direto no filamento.

Frustração de quando queimei a placa principal da impressora

Claro que uma montagem do zero não poderia passar por menos que uma ou duas peças queimadas. Mas queimar a placa mãe porque fechei curto no motor que esfria a impressão é foda!

Neste video eu ainda não sabia o que tinha causado o problema:

Frustração de quando queimei a placa mãe da impressora! – 21/08/2020
Causador da queima da placa: curto circuito na conexão do cooler da hotend.

Depois consertei construindo o um circuito para substituir o chip, fiz algumas adaptaçõeszinhas divertidas e deu boa!

Problema com feedrate do eixo Z:

“Errou rudi”: Vemos neste video um erro de configuração da proporção de mm/s configurado errado para o eixo Z, fazendo ele entender que 0.1 mm era igual a 1mm.

Aqui eu ainda não fazia ideia do problema que estava passando, achava que era calibragem:

“Quase grudando”, mais um meio milímetro e teria grudado.
Eu não tinha uma tela LCD para fazer a calibragem “on de fly”, então isso aconteceu dezenas de vezes!
“Era para estar imprimindo neste exato momento”

Aqui algumas imagens que representam um pouco do fracasso das impressões:

Finalmente! Aqui eu orgulhoso com minha primeira impressão de sucesso!!!

Depois de 9 meses trabalhando na impressora, finalmente o primeiro resultado!

Orgulho imenso na primeira impressão de sucesso 9 meses depois!

Um pouco mais da primeira impressão acontecendo com a impressora ainda em estágio inicial:

Under extrusion descoberta! – 2 meses para descobrir um problema de software!

Aqui a primeira impressão após a configuração correta do slicer para usar 1.75mm e não 3mm. “Aprendizado da vida né. Essa é a graça de construir as coisas: é que você aprende mil coisas, até finalmente chegar naquilo que realmente é o problema”

“Estava dando um desânimo já!” —- “Olha só a qualidade desta impressão!”

Impressão orgasmática

Vale à pena fazer sua própria cama aquecida (heated bed)?

TLDR: não. A ideia foi legal, pois adoro entender como as coisas funcionam, então eu queria ter certeza de que uma cama aquecida nada mais é que uma certa quantia de fio de cobre em contato com o alumínio, e de fato aprendi que é isso mesmo.

Aprendi muito sobre quanta corrente é necessária para quecê-la, e que os chãos aquecidos que se vendem por aí nada mais são do que fio de cobres ligados na tomada!

O problema maior aqui é que numa construção manual como essa, sempre ficam espaços entre o fio e a placa de alumínio, então em altas temperaturas (leia-se mais que 60 graus) você vai queimar sua cama aquecida (heated bed).

Ela funciona bem se você quer trabalhar exclusivamente com PLA. Do contrário recomendo comprar uma pronta que vale muito mais à pena, sem falar que as prontas de silicone aquecem brincando à 200 graus sem afetar sua estrutura!

Impressões que ajudam no dia a dia

Raramente eu faço algo que não seja brinquedos na impressora, ou seja, às vezes ela imprime coisas úteis que minha esposa olha e diz, “é, até entendo que ela serve para alguma coisa” hehehe.

Tesoura com uma única impressão

Essa tesoura me chamou muito a atenção, pois em uma única peça podemos ter uma tesoura pronta para uso. Digamos que ela não é bem uma tesoura, mas dá pra entender a ideia:

Meu amore sendo usada de cobaia para testar a nova impressão :)

Suporte para nova tábua no balcão

Mas olha que case legal: compramos um balcãozinho de madeira e minha esposa queria que ele tivesse mais divisórias. Ela comprou as tábuas para dividir e eu imprimi as peças e voalá!

Robô sofredor – ou suporte para filtro de água

Minha impressão útil favorita até agora. Eu não podia furar a parede para prender o filtro de água, somente dupla face ele caia, foi então que desenhei em menos de meia hora um robô sofredor que fará para mim o serviço de segurar o filtro de água. Na segunda versão já acertei e ficou perfeito!

Suporte para Box de banheiro, feito para minha maninha sob demanda:

Suporte para lâmpada de teto feito para minha manona e também deu boa!

15 minutos apenas para dezenhar fo Fusion 360 (sem brincadeira!)

Dicas gerais

  • Vai montar sua própria impessora? Não tenha pressa, facilmente você vai gastar alguns meses nela.
  • Curta o momento: a construção deve ser o objetivo para que cada etapa seja feita com calma e de forma robusta para ter um resultado final que te dê orgulho!
  • Não compensa construir a própria cama elétrica com fios de cobre, isso só funciona para temperaturas de até 60 graus para pla. ABS exige 110 graus e o fio de cobre simplesmente derrete tudo que está tentando segurar ele!
  • Não subestime a importância do alinhamento dos motores das polias.
  • Lembre-se de revisar se seu slicer está configurado para o tamanho certo de filamento e cabeça de impressão, o resto é detalhe.

Uma nova paixão: Fusion 360

Eu não tenho palavras para dimensionar o quanto Fusion 360 tornou minha vida mais fácil! Ele é tipo o Arduino da modelagem 3D: fácil de usar, acessível e tudo que um não especialista precisa para fazer coisas fodas!

O Fusion 360 não inicia | Fusion 360 | Autodesk Knowledge Network

E não digo que por isso é um software simples ou não destinado para uso profissional, pelo contrário, ele é absurdamente foda para uso profissional incluindo simulação de estruturas e afins. Muita coisa para um hobbista que usa as features básicas apenas.

Eu uso um plano gratuito que anualmente preciso renovar, vale muito à pena. Antes eu conhecia o Blender apenas, que é muito incrível e é opensource, mas parece que o fusion foi feito para pessoas como eu que nada conheciam deste incrível universo de modelagem 3D.

Criei nele várias peças para a impressora como: Cabeça da extrusora, colméia inferior para esconder a parte dos circuitos elétricos, suporte para filamento e todas as peças que escondem os fios e a terminação dos ferros superior da impressora. É simplesmente incrível e muito rápido fazer desenhos nele!

Algumas peças que fiz no Fusion 360:

Agradecimentos

Quero agradecer minha esposa e o restante da minha família por sempre me apoiarem em meus projetos loucos que servem “apenas” para brincar e entenderem o quão importante é para mim alimentar esta criança que vive dentro de mim, respeitando meu espaço e sempre me apoiando.

Quero agradecer também meu amigo de sempre, Herculano por ter me dado uma impressora 3D que permitiu eu ter autonomia para constuir essa nova e aprender um bocado antes de começar sua construção.

O que significou para mim finalizar essa impressora

De longe, este foi o projeto de hobby mais longo que executei com sucesso. Talvez por ter certeza desde o começo de que ia demorar bastante tempo, talvez por saber que a graça não estava em terminar e sim em construir, ou talvez porque hoje tenho 31 anos e sei lidar melhor com as frustrações e ansiedade que uma criança de ~10 anos tinha e não sabia o que fazer senão desmontar tudo e começar algo diferente.

Para mim, construir minha própria impressora 3D me enche de orgulho, especialmente porque ela colocou em prova minha resiliência e ficou tão linda e tão funcional que me emociono toda vez que brinco com ela.

Este post, assim como todo meu blog, é para o Paulo do futuro lembrar o quão incrível e gostoso foi todo o processo de construção. Se de alguma forma te motivou a fazer ses próprios projetos, deixa um comentário aqui falando sobre o que você sonha em construir e falta um próximo passo para começar :)

Video de conclusão do projeto

2 Comments

  1. Que orgulho do meu irmão nerd. Que bom que vc nunca abandonou a criança dentro de você!
    Essa impressora tá foda, além de linda.
    Parabéns!!! Obrigada por compartilhar as frustrações também.
    P.s. chorei de rir em “nem queria imprimir mesmo” kkkkk

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