Princípios de projeto para impressão 3D e dicas práticas reunidas

• Projeto para impressão 3D é bastante diferente dos métodos tradicionais de fabricação e exige uma filosofia de projeto completamente diferente
• Há muita informação básica online, mas são raros os materiais que reúnem diretrizes avançadas ou dicas realmente práticas
• Este guia reúne em um só lugar princípios de projeto e exemplos voltados especificamente para impressão 3D em FDM/FFF
• Este texto tem foco em FDM/FFF e pode não se aplicar a outros métodos de manufatura aditiva
• O ponto central é o projeto de peças funcionais, buscando estruturas fáceis de imprimir mesmo sem ajustes finos
• Minimizar o pós-processamento, reduzir o desperdício de material e facilitar a produção estão entre os principais objetivos
• O foco está mais na integridade mecânica do que na estética, e peças bem projetadas naturalmente têm sua própria beleza

Goals of Design Engineering

• Projeto mecânico é sempre o trabalho de encontrar a melhor solução entre múltiplos objetivos e restrições
• Objetivos principais:
  • Projeto orientado à carga: criar uma estrutura que suporte as cargas com eficiência
  • Projeto voltado ao processo de fabricação (DFM): ajustar a estrutura para facilitar a impressão
  • Otimização de custo: reduzir material e tempo de impressão
• Engenharia de projeto otimiza a estrutura da peça para o processo de fabricação, em vez de focar na melhoria do equipamento
• A peça ideal busca um projeto portátil (Portable Design) com alta portabilidade entre diferentes impressoras 3D
• Como impressoras e softwares continuam evoluindo, algumas regras podem se tornar menos importantes com o tempo

Terminology

• Layer: estrutura formada pelo empilhamento da peça em seções horizontais
• Perimeter: linha que forma o contorno externo de cada camada
• Shell: estrutura oca em que cada camada mantém apenas os contornos externos
• Infill: estrutura em grade que preenche o interior da shell
• Infill Percentage: proporção da densidade de preenchimento interno
• Overhang: estrutura em balanço que se projeta para cima sem suporte inferior
• Bridge: estrutura que atravessa um vão com apoio nas duas extremidades
• Seam: ponto de início/fim da impressão do contorno externo, geralmente visível

The Standard Printer Profile

• Para um projeto portátil, é necessário definir um ambiente de impressora padrão assumido
• Abaixo estão os critérios de projeto com base em uma impressora FDM genérica:
  • Diâmetro do bico: 0.4mm
  • Altura de camada: 0.2mm
  • Eixos XY bem alinhados e calibrados
  • A velocidade de impressão é padrão, mas alguns artefatos devem ser considerados
  • Impressão de bridges e overhangs sem dificuldades significativas
  • Adesão adequada à mesa

1. Designing for Part Strength

• Peças impressas em 3D são ocas e fabricadas por camadas, portanto têm anisotropia (Anisotropy), com propriedades mecânicas que variam conforme a direção
• Além das regras gerais de projeto para resistência, são necessárias considerações extras específicas da impressão 3D

• Part Orientation

  • R1.1 — Alinhe as forças de tração paralelamente ao plano de impressão
  • Como cargas de tração são mais críticas quando tendem a separar as camadas, é importante escolher a orientação de impressão considerando a direção da carga
  • Especialmente em estruturas do tipo clipe, que sofrem flexão, o risco de quebra em uso repetido varia bastante conforme a orientação de impressão
  • Para evitar que outros usuários imprimam o modelo na orientação errada, é recomendável salvar o arquivo do modelo na orientação correta de impressão

• When no orientation works

  • No caso de peças complexas sem uma orientação ideal de impressão, uma abordagem eficaz é dividi-las em várias partes, imprimi-las separadamente e depois montá-las
  • R1.2 — Se não houver orientação ideal, imprima a peça em partes
  • Juntas tipo dovetail são fáceis de imprimir na maioria das orientações e funcionam bem para montagem

• To infill or not to infill

  • Aumentar o infill para 100% não leva necessariamente a um ganho eficiente de resistência
  • Como a resistência se concentra na superfície, é mais eficaz aumentar as shells (perimeters)
  • R1.3 — A resistência é determinada mais pela superfície externa do que pelo interior
  • O infill pode resultar em desperdício de material e aumento do tempo de impressão
  • Como as cargas estruturais são maiores nas regiões externas mais distantes do eixo neutro, concentrar material ali é mais eficiente

• The Flow of Forces

  • Ao considerar os caminhos de fluxo das forças (Force Lines) dentro da peça, é possível reduzir tensões alterando a geometria
  • R1.4 — Direcione o fluxo de forças por trajetórias o mais retas possível
  • Aplicar fillets nos cantos pode reduzir a concentração de tensões e diminuir o risco de falha

• Cross-sectional Considerations

  • Como na impressão 3D a maioria das estruturas é oca, reduzir a área de superfície é mais eficaz para economizar material do que apenas reduzir a seção transversal
  • R1.5 — Geometrias espessas são mais vantajosas do que geometrias finas
  • Exemplo: a estrutura em I, tradicionalmente forte, na impressão pode acabar sendo menos vantajosa do que uma seção quadrada em termos de resistência e eficiência de impressão

• Simulation Struggles

  • Na fabricação tradicional, simulação é uma ferramenta essencial, mas na impressão 3D previsões precisas são difíceis por causa da estrutura não homogênea
  • Em vez disso, imprimir e testar diretamente se torna uma alternativa de baixo custo
  • Ainda assim, testes de impressão são adequados para avaliar resistência mecânica, mas não são recomendados para verificar precisão dimensional
  • Otimização topológica (Topology Optimization) não combina bem com o processo FFF e não fornece uma geometria ideal para impressão

2. Tolerância de fabricação e acabamento da peça (Manufacturing Tolerance and Part Finish)

• Chamfers vs. Fillets

  • R2.1 — use chanfros nas arestas paralelas ao plano de impressão e filetes nas arestas verticais para obter a melhor qualidade de impressão
  • Filetes na direção horizontal causam overhangs acentuados, o que piora a qualidade da superfície e dificulta a impressão
  • Na direção vertical, os filetes ajudam a reduzir a aceleração do cabeçote de impressão, diminuindo defeitos de superfície
  • Chanfros mantêm uma inclinação constante, formando linhas de camada uniformes em cada camada e proporcionando um visual mais limpo

• Horizontal Holes

  • Furos circulares na horizontal causam grandes problemas de overhang, então é melhor substituí-los por um formato de gota de 90 graus (teardrop) ou por uma estrutura com teto plano
  • R2.2 — projete furos horizontais em formato de gota ou com estrutura de teto
  • A região de ponte pode ceder um pouco, portanto é necessário prever folga adicional

• Seemingly Seamless

  • A costura do perímetro (seam) é o ponto de início/fim da impressão e, dependendo da posição, pode causar erro dimensional e piora na aparência
  • Em círculos perfeitos ou cantos com ângulos idênticos, fica difícil definir a posição da costura, aumentando a chance de erro
  • R2.3 — no caso de furos verticais, use formato de gota para evitar a costura
  • R2.4 — para que a costura não afete a função nem a aparência, adicione um canto côncavo agudo para guiá-la

• Expectable Tolerances of FFF/FDM

  • O projeto deve considerar as limitações do processo de fabricação, e um erro superficial de cerca de 0,1 mm é considerado normal
  • Peças com cantos vivos e geometria complexa apresentam aumento de erro causado pela aceleração
  • R2.5 — melhore a tolerância projetando trajetórias fáceis para o movimento do cabeçote de impressão
  • Encolhimento e empenamento (warping) tendem a ocorrer menos em peças com muitas superfícies curvas e maior volume
  • R2.6 — para evitar empenamento, projete superfícies arredondadas e com maior volume. A forma ideal é a esfera

• Perfect Precision

  • A abordagem do tipo Goldilocks, em que se encontra a dimensão ideal por meio de impressões de teste, tem alta repetibilidade, mas prejudica a portabilidade do projeto
  • R2.7 — se não puder fazer com precisão, faça de modo ajustável
  • Exemplos de mecanismos de ajuste:
    • Furo oblongo: permite ajuste de posição, mas ajuste fino é difícil
    • Estrutura com parafusos opostos: adequada para ajuste preciso de altura, exige acesso pelos dois lados
    • Combinação de mola e parafuso: ajuste simples, com possibilidade de usar um parafuso extra para fixação
    • Calçamento (shimming): ajuste de altura empilhando chapas finas de aço ou lâminas impressas em 3D

• Engineering Fits

  • Os sistemas de tolerância usados na manufatura tradicional, como H6, são irrealistas na impressão FDM
  • Se necessário, é possível atingir tolerâncias exatas com pós-processamento usando alargador, mas, salvo casos especiais, a eficiência é baixa
  • Em casos simples, escolha entre ajuste com folga (clearance fit) ou ajuste por interferência (interference fit)

• Circles Considered Harmful

  • Em ajustes por interferência, furos circulares oferecem pouca margem para deformação do material, aumentando o risco de quebra
  • Furos hexagonais/quadrados conseguem absorver a interferência por deformação e são mais flexíveis
  • R2.8 — em ajuste por interferência, use furos hexagonais ou quadrados em vez de furos circulares

• Crush Ribs

  • Crush ribs são estruturas adequadas para ajustes por interferência montados apenas uma vez
  • Como a tolerância de impressão pode ser absorvida pela deformação das nervuras, é possível garantir maior consistência na força de interferência
  • Por serem características pequenas, o erro de impressão é maior e elas em geral são impressas undersize
  • R2.9 — use crush ribs em ajustes por interferência que não precisem ser remontados

• Grip Fins

  • Grip fins aproveitam a deformação elástica para oferecer uma estrutura de interferência que pode ser remontada várias vezes
  • Ao contrário dos crush ribs, permitem montagem e desmontagem contínuas e são adequados para peças que exigem uso repetido
  • R2.10 — use grip fins em ajustes por interferência que exijam montagem repetida

3. Otimização do processo (Process Optimization)

• Support Material

  • R3.1 — o princípio é evitar o uso de material de suporte
  • Suportes causam problemas como aumento do pós-processamento, desperdício de material, queda da precisão dimensional e piora da qualidade da superfície
  • Na maioria dos casos, é possível eliminar a necessidade de suporte com pequenas mudanças no design
  • Só de mudar a orientação de impressão já pode ser possível eliminar os suportes

• Diagonal Orientation

  • Ao posicionar a peça inclinada 45 graus em relação ao eixo de impressão, é possível reduzir pontes e manter qualidade mais uniforme em todas as faces
  • R3.2 — a disposição inclinada pode eliminar a necessidade de suporte
  • No entanto, como há risco de tombamento, é recomendável adicionar uma brim

• Divide and Conquer

  • Se não for possível evitar suportes, também vale considerar dividir a peça em várias partes e montá-las depois
  • R3.3 — se não for possível evitar suporte em nenhuma orientação, imprima a peça dividida

• Sacrificial Layers

  • Furos counterbore passantes de cima para baixo são difíceis de imprimir sem suporte
  • Ao adicionar uma camada sacrificial, é possível manter a estrutura sem usar suporte
  • Depois da impressão, removendo a fina camada de ponte com uma faca ou broca, obtém-se a forma desejada
  • R3.4 — use camadas sacrificiais em overhangs internos para substituir suportes

• Overhanging Counterbore Trick

  • É uma técnica um passo além da camada sacrificial, que conclui a estrutura gradualmente ao posicionar a ponte numa direção que não obstrua o furo interno
  • É possível obter um resultado limpo sem pós-processamento, sendo especialmente eficaz em furos pequenos
  • R3.5 — use o truque de camadas de ponte em counterbores com overhang

• Layers of Bridges

  • Ao empilhar várias pontes em camadas, é possível fabricar estruturas mais complexas sem suporte
  • Bridging sequencial (sequential bridging) também é usado no projeto OpenFlexure
  • R3.6 — é possível imprimir formas complexas sem suporte usando pontes sobre pontes

• Well Meant Material Saving

  • Formatos de viga I ou furos desnecessários podem na prática aumentar o consumo de material e o tempo de impressão
  • Na impressão 3D, a área de superfície influencia mais o uso de material do que o interior
  • R3.7 — para economizar material, mantenha formas mais volumosas em vez de abrir furos

• Optimizing Bed Adhesion

  • É preciso ajustar adequadamente a área de contato da peça com a mesa para facilitar a impressão e a remoção em produção em massa
  • Se for pequena demais, há risco de tombamento; se for grande demais, a remoção fica difícil
  • R3.8 — em produção em massa, minimize a área de contato com a mesa

• Mouse Ears

  • Em vez de brim, usar uma estrutura Mouse Ear projetada diretamente no CAD pode melhorar a adesão e simplificar o pós-processamento
  • Pode ser removida facilmente tanto quando anexada diretamente à peça quanto na forma de saliências separadas
  • R3.9 — adicione Mouse Ears em peças com dificuldade de adesão à mesa

4. Integração funcional (Functional Integration)

• Integrar várias funções em uma única peça reduz a montagem e os custos, mas traz desvantagens como restrições na orientação de impressão e dificuldade para iterar protótipos
• Dependendo do caso, também vale considerar dividir as funções para garantir facilidade de prototipagem e manutenção

• Canais para Zip tie

  • Adicionar pequenos canais semicirculares na superfície da peça permite fixar fios com zip ties
  • R4.1 — Usar canais para zip tie para fixação de cabos

• Flexures

  • Flexure é uma estrutura que permite movimento aproveitando a elasticidade do material
  • Ao projetá-la de forma fina e longa, é possível obter mais deslocamento dentro da faixa elástica
  • Também é possível otimizar rigidez e curso colocando vários flexures finos em paralelo
  • R4.2 — Usar flexures para integrar funções móveis
  • R4.3 — Projetar flexures para deformarem apenas dentro da faixa elástica
  • R4.4 — Colocar batentes nos flexures para evitar deslocamento excessivo

• Clips

  • Clips são um caso clássico de uso de flexures e permitem fixação sem parafusos de montagem
  • A orientação de impressão é importante, e clips que atravessam as camadas são muito fracos
  • Ao usar travamento por forma (form-locking), é necessário prever espaço para soltar o clip
  • R4.5 — Projetar clips com o menor deslocamento possível para evitar quebra
  • R4.6 — Clips com travamento por forma devem permitir desmontagem

• Living Hinges

  • Living hinge é uma dobradiça que funciona pela flexão de um plástico fino, com um projeto simples e econômico
  • Dobradiças finas devem obrigatoriamente ser impressas na horizontal sobre a mesa
  • Dobradiças feitas por bridging têm desempenho inferior

• Printed Bearings

  • Quando são necessários rolamentos grandes, é possível integrá-los projetando pistas dentro da peça e montando esferas de aço
  • Também é possível adicionar uma gaiola impressa para manter o espaçamento

• Print-in-place Mechanisms

  • Print-in-place é uma forma de imprimir várias peças de uma vez sem montagem
  • Permite até imprimir estruturas impossíveis de montar, como conjuntos de engrenagens, sendo uma técnica de integração muito poderosa
  • A dificuldade de projeto é alta devido a fatores como orientação fixa de impressão e dificuldade de remoção de suportes
  • Entre peças que fazem interface, é necessário garantir folga de pelo menos 0.3 mm
  • R4.7 — Usar estruturas breakaway removíveis para sustentar geometrias flutuantes
  • R4.8 — Garantir espaçamento suficiente para evitar contato durante a impressão

5. Além do plástico (Beyond Plastic)

• Porcas e parafusos

  • Screw Preload
    • A força de compressão (preload) gerada ao apertar um parafuso define a estabilidade da união, mas peças impressas em 3D têm baixa rigidez, então os cálculos tradicionais não servem
    • Para lidar com vibração e cargas dinâmicas, recomenda-se usar threadlocker ou porca travante
    • R5.1 — Parafusos submetidos a cargas dinâmicas devem ser usados com recursos auxiliares de travamento
  • Screw Length
    • Parafusos devem ser projetados o mais longos possível para distribuir a compressão pela peça e evitar aperto excessivo
    • R5.2 — Projetar o comprimento do parafuso para ser o maior possível
  • Threads in Printed Parts
    • É possível fazer roscas diretamente em peças plásticas ou gerá-las no CAD, mas elas se danificam com facilidade em caso de aperto excessivo
    • Roscas usinadas com macho podem ser usadas em uniões de baixa carga sem montagem repetida
    • R5.3 — Usar rosca feita com macho em uniões com pouca reutilização
  • Rib Thread Forming
    • O método de deformar crush ribs para criar rosca permite fixação fácil mesmo sem pós-processamento
    • R5.4 — Gerar rosca com ribs é útil para uniões simples com pouca reutilização
  • Threaded Inserts
    • Insertos metálicos de inserção térmica oferecem roscas fortes e estáveis, adequadas para montagem repetida
    • R5.5 — Recomenda-se usar insertos para alta resistência e reutilização repetida
  • Embedded Nuts
    • Inserir porcas padrão dentro da peça é econômico e ideal quando usado com parafusos longos
    • É possível inserir a porca com cutouts laterais ou traseiros
    • R5.6 — Projetar cutouts para inserção de porcas padrão
  • Thread Strength
    • A maioria dos métodos de rosca oferece resistência suficiente para cargas comuns, então o critério de projeto deve focar mais em repetibilidade e montabilidade

• Dowel Pins

  • Pinos de posicionamento de precisão (dowel pins) são pouco usados por causa dos limites de tolerância da impressão
  • Ainda assim, continuam úteis em fixações em que a precisão é importante, podendo ser usados com pós-processamento ou com hex holes/crush ribs

• Embedded Hardware

  • O método de inserir ferragens durante a impressão simplifica fixação e montagem
  • O componente é inserido após pausar a impressão e depois ela é retomada, ficando preso dentro da estrutura
  • Exemplos: chapas transparentes, ímãs, telas metálicas etc.
  • R5.7 — Integrar funções com inserção de ferragens em vez de mecanismos de fixação complexos

• Printing on Fabric

  • É possível cobrir tecidos finos (como tule) durante a impressão para criar estruturas flexíveis
  • Isso é usado principalmente em roupas e cosplay, com peças individuais fixadas sobre o tecido
  • A flexibilidade pode ser ajustada conforme a geometria

6. Projeto da aparência (Appearance)

• Formas complexas

  • A impressão 3D permite criar superfícies curvas complexas e formas orgânicas sem custo adicional
  • É possível fugir do design tradicional baseado em ângulos retos e usar ativamente formas complexas para melhorar a aparência ou a ergonomia
  • R6.1 — Usar ativamente formas complexas para melhorar a aparência ou a ergonomia

• Shadow Lines

  • Ao adicionar pequenas folgas e ribs (linhas salientes) nas junções de peças montadas, é possível criar emendas limpas mesmo sem alta precisão
  • Se também for necessário vedar, pode-se adicionar ribs duplos internamente para formar uma estrutura labiríntica
  • R6.2 — Adicionar shadow lines nas junções das peças para melhorar a aparência

• Surface Texture

  • Existe a limitação de que é difícil remover as layer lines em superfícies verticais
  • O uso de textured build plates pode melhorar a qualidade da face inferior, mas de forma limitada
  • O recurso Fuzzy Skin aplica irregularidade artificial para disfarçar as marcas de camada e melhorar o toque
  • R6.3 — Ajustar a textura da superfície para reduzir o aspecto de impressão 3D

• Printed Text

  • É possível gravar texto na peça sem marcação a laser nem etiquetas
  • Números de peça ou versões podem ser gravados para facilitar gestão e rastreamento de revisões
  • Texto gravado em baixo-relevo (engraving) produz resultado mais limpo do que em alto-relevo (embossing)
  • R6.4 — Adicionar texto preferencialmente em baixo-relevo
  • R6.5 — Posicionar o texto na vertical para induzir impressão mais precisa
  • Com largura de linha de 0.6 mm ou mais e profundidade de 0.5 mm ou mais, a maioria das impressoras não terá problemas

• Vase Mode Design

  • Vase Mode imprime uma única parede externa em espiral, permitindo impressão rápida e simples
  • Há aparência lisa sem emenda de camadas, sem stringing e baixo consumo de material
  • Como não há estrutura interna de suporte, a rigidez é baixa, mas isso pode ser compensado dependendo da forma
  • R7.1 — Usar padrões de beading para dar rigidez a peças em Vase Mode

• Beading Patterns

  • Beading patterns (Sickening Pattern) usados para reforçar chapas metálicas também podem ser aplicados à impressão
  • A adição de ribs em estruturas finas tipo casca aumenta a rigidez
  • O CNC-Kitchen apresenta casos detalhados

• Unconventional Vase Mode

  • Vase Mode não serve só para vasos: manipulações geométricas permitem imprimir peças funcionais
  • A hex tray de FPacheco é um exemplo que aproveita as vantagens do Vase Mode mesmo sem ser um caso típico
  • Em produção em massa, é possível ganhar tanto em tempo quanto em qualidade

Lista de verificação

• 1. Garantir a resistência da peça

  • R1.1 Alinhe os esforços de tração paralelamente ao plano de impressão
  • R1.2 Se for difícil otimizar a orientação, divida em múltiplas partes
  • R1.3 A resistência depende mais da espessura das superfícies do que do preenchimento interno
  • R1.4 Transmita a carga da forma mais direta possível
  • R1.5 Priorize seções transversais mais espessas em vez de mais finas

• 2. Tolerâncias de fabricação e acabamento superficial

  • R2.1 Aplique chanfro nas arestas horizontais e filete nas arestas verticais
  • R2.2 Em furos horizontais, use formato de gota ou topo plano
  • R2.3 Corrija a precisão de furos verticais também com formato de gota
  • R2.4 Direcione a posição da costura para cantos côncavos para garantir precisão
  • R2.5 Projete a geometria considerando o caminho do cabeçote da impressora
  • R2.6 Evite deformações com formas volumosas e superfícies curvas suaves
  • R2.7 Quando for difícil garantir precisão, permita possibilidades de ajuste
  • R2.8 Em encaixes por interferência, use furos hexagonais/quadrados em vez de circulares
  • R2.9 Em press-fit de uso único, use Crush Rib
  • R2.10 Em encaixes reutilizáveis, use Grip Fin

• 3. Otimização do processo

  • R3.1 Minimize a necessidade de suportes
  • R3.2 Evite suportes ajustando a orientação da peça
  • R3.3 Quando os suportes forem inevitáveis, divida a peça
  • R3.4 Use uma camada sacrificial para evitar overhang interno
  • R3.5 Use o truque de Overhanging Counterbore
  • R3.6 Implemente formas complexas com estruturas de múltiplas pontes
  • R3.7 Minimize a área de superfície e mantenha estruturas com volume
  • R3.8 Em produção em massa, minimize a área de contato com a mesa
  • R3.9 Se houver problemas de adesão, adicione Mouse Ear

• 4. Integração de funções

  • R4.1 Fixe cabos com canais para Zip Tie
  • R4.2 Integre mecanismos móveis com flexures
  • R4.3 Projete para que a deformação ocorra apenas dentro da faixa elástica
  • R4.4 Inclua estruturas de limitação física para não exceder os limites do flexure
  • R4.5 Projete clips com o menor deslocamento possível para evitar quebra
  • R4.6 Em clips desmontáveis, garanta espaço para acesso com ferramenta
  • R4.7 Em projetos Print-in-Place, use superfícies de suporte removíveis
  • R4.8 Garanta folga suficiente para evitar interferência entre peças

• 5. Além do plástico – elementos mecânicos

  • R5.1 Em parafusos sujeitos a carga dinâmica, use travas auxiliares como porca travante ou adesivo
  • R5.2 Projete o comprimento do parafuso o maior possível
  • R5.3 Em parafusos para montagem pouco frequente, faça rosca direta
  • R5.4 Inserir parafusos com base em Crush Rib pode eliminar pós-processamento
  • R5.5 Use Heat-Set Insert para obter insertos roscados fortes e reutilizáveis
  • R5.6 Projete recortes para permitir a inserção de porcas comuns
  • R5.7 Além dos parafusos, insira ferragens durante a impressão para simplificar a montagem

• 6. Aparência

  • R6.1 Mesmo formas complexas podem ser aplicadas sem custo extra para melhorar aparência ou ergonomia
  • R6.2 Adicione shadow lines na união entre duas partes para um visual mais sofisticado
  • R6.3 Ajuste a textura da superfície para reduzir o aspecto de impressão 3D
  • R6.4 Para texto, prefira gravado em vez de emboss
  • R6.5 Posicione textos gravados/em relevo perpendicularmente ao plano de impressão

• 7. Projeto especializado para Vase Mode

  • R7.1 Use Beading Pattern para garantir rigidez em peças no Vase Mode

[judy002626]

Entre os materiais que vi, acho que este realmente está entre os que trazem informações avançadas de altíssimo nível. Fico muito feliz de poder ver um conteúdo assim em coreano.

No caso de parafusos, infelizmente ainda sou iniciante, então tenho usado um método passado mais pela experiência prática de pessoas ao meu redor: em vez de fazer a rosca separadamente, crio um pino cilíndrico cerca de 0,4 mm mais estreito que o diâmetro do parafuso e aplico um chanfro curto de alto ângulo na entrada. O que você acha disso?

Por exemplo, no caso de um M3, estou usando um furo de 2,6 mm com um chanfro de 80° e 0,3 mm de comprimento na entrada. No SLA, estou deixando a espessura da parede do pino em 2 mm ou mais e, no FDM, embora eu não conheça bem as especificações de quem imprimiu para mim, também foi possível fazer.

Não são peças que recebam alta carga mecânica ou exijam grande resistência; são mais próximas de uma fixação simples. Ainda assim, vendo que continuaram intactas mesmo depois de cair algumas vezes, achei que funcionaram surpreendentemente bem.🤔

[1206good]

A menos que sejam peças que precisem ser desmontadas e montadas continuamente, parece que, na prática, não há muito problema até mesmo em rosquear um parafuso em um pilar simples, desde que se tome cuidado apenas com o problema de separação conforme a direção das camadas.

Nos casos em que é necessário desmontar e montar repetidamente, acho melhor usar insertos do que imprimir inclusive a rosca.

Na aba de comentários,
"Como forma de fazer uma rosca diretamente em uma peça impressa, parafusos para madeira são eficazes

Parafusos para madeira podem criar sua própria rosca sem necessidade de macho
Se imprimir em PETG, a resistência é suficiente, mas o PLA pode rachar em furos paralelos às camadas"
concordo com essa parte.

[GN⁺]

Opinião no Hacker News

• Fiquei viciado em impressão 3D. Comecei com a A1 Mini, mas passei a imprimir não só projetos criativos como também peças funcionais

  • Imprimi um rack de servidor de 6 polegadas para o GLi.net Beryl e a Apple TV
  • A impressão 3D consome muito tempo, mas com a A1 e o Claude dá para curtir como hobby
  • É preciso ter habilidades de CAD, mas começar sem LLMs parece bem intimidador

• Este artigo está em um nível acima da peça média do Thingiverse ou do Printables

  • Foi projetado no modo "plastics" do Fusion 360, mas não dá para distinguir se foi impresso ou moldado
  • Fico me perguntando se existe algum motor de CAD capaz de fazer uma "projeto orientado à produção" ajustado às capacidades de máquinas padronizadas

• Parafusos para madeira funcionam bem como forma de fazer roscas diretamente em peças impressas

  • Parafusos para madeira podem criar a própria rosca sem necessidade de macho
  • Se imprimir em PETG, a resistência é suficiente, mas o PLA pode rachar em furos paralelos às camadas

• A limitação de projeto dos insertos roscados é que não é confiável inserir o parafuso pelo lado de trás

  • Dá para resolver inserindo o parafuso por trás antes da instalação, rosqueando-o no inserto e instalando os dois juntos

• Uso impressoras 3D há 7 anos e montei uma em casa durante a pandemia

  • Alguns dos temas tratados no artigo eu já conhecia por experiência
  • É impressionante o nível de pesquisa e explicação sobre tudo

• Uma forma útil de minimizar material na impressão é simplesmente não imprimir superfícies

  • Se a superfície não for importante para a função, ela pode ser removida
  • Usando infill plano, a peça pode ficar com uma aparência bem legal

• "Structures", de J. E. Gordon, ajuda a entender conceitos de projeto mecânico

• A Bambu Labs P1S é tão fácil de usar que me fez imprimir 100 vezes mais do que com a antiga Ender

  • Isso me motivou a aprender Fusion360

• Problema de conflito entre bordas com filete e bordas afiadas

  • No caso de uma caixa retangular, dá para considerar filetá-la em 3 dos 4 cantos e deixar o outro afiado

• Um design útil é dividir uma esfera em duas partes para que possam ser parafusadas uma na outra

• Não há motivo para não adicionar texto às peças impressas

  • A aparência do texto em 3D impresso é decepcionante
  • A técnica de transferência com toner parece promissora, e a ideia de pintar com spray e depois desenhar o texto com laser também é interessante