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Impressora 3D: o dia que fiz meu robô

Criar um projeto simples do zero usando ferramentas básicas, resolver problemas e mandar imprimir em um modelo 3D não é tarefa para fazer todo dia.

Mas serviu para provar uma teoria que eu tenho na cabeça faz um tempo: impressão 3D, hoje, não é para ter em casa. É ainda uma produção de nicho que é melhor atendida por estúdios de serviços especializados. Você não vai querer explicar praquele tio sem paciência com impressoras jato de tinta que o filamento prendeu na peça, vai?

O projeto foi feito em um workshop do pessoal da Autodesk na Garagem Fab Lab, em São Paulo. Usei o Autodesk Fusion 360 (download gratuito), que serve como ferramenta de modelagem 3D e plataforma de colaboração de projetos na nuvem, para começar o projeto. Quem deu o curso? Os caras que fizeram essa instalação aqui em exibição no Sesc Pompeia.

Pra quem (confesso) usa no máximo três ou quatro camadas no editor de fotos (bidimensional!), entender um app de modelagem 3D, com três eixos de trabalho, demora. Passei a tarde de sábado em confusão mental absorvendo a informação e o monte de comandose fui pra casa tentar criar o meu projeto.

O desafio era, usando algumas partes predefinidas – um suporte de bateria, um motor vibratório e um botão liga/desliga, criar um “robô” pequeno, imprimir em 3D e soldar as partes prontas.

Criar formas? OK

Desenhar bordas curvas? OK

Encaixar as peças no projeto? Mais ou menos.

Criar estruturas internas (canos) para passar fios? Tá doido?

No fim das contas (e com uma boa ajuda do Radamés e do Thiago, os super instrutores), consegui criar meu sabonete robótico em software.

Em resumo, esse é o Autodesk Fusion 360 com o projeto quase pronto para imprimir…

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Note que, na base do “sabonete”, eu criei esferas que serviriam de “pés” para o brinquedo:

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E os menus, depois de decifrados parcialmente, ainda me parecem misteriosos. “Press Pull” não é lá muito intuitivo à primeira vista, certo?

robo 360 fusion - 03

Uma das coisas mais bacanas do Fusion 360 é que você pode aplicar um material e cores ao seu objeto, mesmo sabendo que vai sair só em uma cor lá na impressão 3D, no máximo duas dependendo do modelo.

Eu fiz o bicho em acrílico claro e, nas renderizações automáticas que o app faz (afinal, usa processamento na nuvem e guarda na web), ficou sensacional. Mas é… protótipo:

Visto de ângulo:

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De cima (note que tem passagens internas para passar os fios):

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E de lado:

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Projeto finalizado, bastava mandar pra impressora? Nãaaao.

Antes, é preciso exportar o projeto em um formato específico (.STL) que será aberto pelo app da impressora (MakerWare), tratado e gravado em um formato novo (.X3G) que a impressora vai ler de um cartão de memória. Usei uma MakerBot Replicator para imprimir meu sabonete em plástico ABS. Na hora de imprimir, por facilidade, rotacionamos o objeto para começar o processo de ponta cabeça (essas bolinhas do projeto original não teriam como sustentar o resto do plástico quentinho).

A ideia original era imprimir em um filamento incrível chamado Ninja Flex, mais flexível e resistente, mas por conta do tempo, fomos de plástico ABS convencional mesmo (isso acarretou outro problema lá pra frente).

Na primeira tentativa a impressora recém-aquecida criou uma bola de plástico mal-resolvida.

Idem na segunda e na terceira.

Voltamos pro app da MakerWare e criamos um suporte. Provavelmente, por conta das curvas muito próximas à base, a impressora estava simplesmente derretendo e desistindo do processo logo no começo.

Na quarta vez, já com o suporte modificado, o sabonete começou a crescer:

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E crescer. Note que, na parte de dentro, a impressora cria uma espécie de colmeia que serve de sustentação para o objeto. Quanto mais colmeias, maior a resolução da impressão, maior o tempo que demora pra ficar pronto. Aqui usamos uma resolução baixa (algo em torno de 5 ou 6%).

robo 360 fusion - 10

E o sabonete continuou a crescer!

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Até que, quando ia começar a imprimir a tampa da base, a impressora 3D resolveu regurgitar o projeto quase no final.

Isso depois de quase DUAS HORAS esperando (ninguém disse que ia ser rápido). De qualquer modo, como a maior parte principal estava pronta, a base não faria falta. Só ficou… inacabado.

robo 360 fusion - 12

Depois de um pouco de lixa, pinça e recortes com uma Dremel, consegui passar os fios por dentro do sabonete e começar a encaixar e soldar as peças.

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E acabou ficando assim o meu sabonete robô impresso em 3D, com tudo encaixado e colado no lugar certo:

robo 360 fusion - 14

Um dos problemas que tive com o uso desse material plástico (ABS) foi que pensei o projeto todo no tal Ninja Flex, mais maleável.

O ABS é rígido, e eu não deixei uma margem de segurança adicional no encaixe do motor vibratório nem no do suporte da bateria nem no liga-desliga. Por isso o uso da Dremel para desgastar um pouco o material em cima. No caso do motor, optei por remover a proteção externa e coube direitinho aí na frente.

Moral da história: o que o robô sabonete faz na prática?

Isso aqui:

No fim das contas, criar e imprimir 3D hoje é o que falei lá no começo: ainda é algo experimental e que empresas de serviço terceirizado ainda fazem isso melhor e com gente com mais experiência/paciência/tempo. Os materiais distintos de impressão – sejam ABS, PLA ou Ninja Flex – também têm seus tempos e configurações e, por consequência, problemas. As duas horas que levei para fazer o sabonete em ABS levariam bem mais em Ninja Flex, porque é um material que é mais lento (e não funciona em todas as impressoras 3D do mercado).

Não me vejo agora louco pra ter uma impressora 3D (mesmo com os preços caindo), quem sabe quando a coisa funcionar realmente de forma mais profissional e menos experimental.

De qualquer modo, é divertido ver o projeto final pronto – e o pessoal da Garagem ficou de imprimir de novo em Ninja Flex e me mandar.

E eu já fiz algumas adaptações no design:

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Henrique Martin já escreveu na PC World, PC Mag, Folha de S. Paulo e criou o Zumo em 2007. Em 2011, o Zumo se transformou no ZTOP, referência em conteúdo original sobre tecnologia em um mundo pós-PC. Siga-o no Twitter: @henriquemartin

  • Como geek que sou, é um pequeno sonho de consumo que pretendo adquirir nos proximos anos. Fico curioso em colocar as mãos em uma impressora 3d!

  • Parabéns pelo projeto. Mesmo com 15 anos de experiência em CAD, ela se limita ao 2D e passar ao 3D é outro aprendizado no comandos e fechamentos de arquivos (não deixar arestas soltas).

    Mas a possibilidade existe atualmente e a massificação dos projetos on line e dos equipamentos é um futuro excelente.
    Já tem a venda até no DX por 550 dólares.

  • Eduardo Lopes

    Registro que dos 20 participantes, o Henrique foi um dos três que conseguiu fazer funcionar durante o workshop! E sem saber modelar nada, o sabonete ficou incrível

  • carribeiro

    Montei uma Prusa Mendel em dezembro de 2012, usei com alguma frequência durante uns três meses, e cheguei à mesma conclusão que a sua: o problema não é imprimir em 3D, o problema é que a impressora é ideal para produzir PEÇAS e não PRODUTOS. E apesar de o “toolchain” ser tecnicamente avançado (só ver a renderização do seu robô), mas ainda está longe de ser algo usável por “não designers”.

    Uma das coisas que salta aos olhos é que as coisas que a gente (“não designer”) desenha gastam mais material e demoram mais para imprimir do que a mesma coisa feita por um profissional. Acho que falta um software de 3D que não seja somente “realista” mas que opere como um “assistente” com operações de mais alto nível, pensando em camadas, cortes, segmentação eficiente das peças, etc. – e tudo isso conversando em linguagem não técnica. Foi o que eu senti falta.

    Uma opção interessante seria um construtor à la Lego: peças “geométricas” simples encaixáveis em um grid. O software comporia o modelo em 3D completo e depois, faria uma análise para propor os cortes corretos para possibilitar a montagem, minimizando material e tempo de impressão, e alertando para os pontos críticos, como necessidade de folgas, espaço para manobra de materiais, sequência de colagem, ou ainda questões estruturais, necessidade de reforço, etc.

    Enquanto não tiver isso, operando nesse nível de abstração, o design de produtos para usar uma impressora 3D estará limitado a peças decorativas ou cópias de trabalhos profissionais que alguém tenha desenvolvido (como é o caso da própria Prusa).

    • Mario Nagano

      Sim eu concordo com o seu ponto de vista.

      Talvez o que esse mercado precisa é de uma Killer App tão revolucionária quanto foi o Print Shop para o Apple II ou o PrintMaster para PC para as impressoras “2D”.

  • Enquanto não tiver isso, operando nesse nível de abstração!