Tutorial elaborado para os alunos do curso de Design da FAU-USP, matriculados na disciplina PRO2719 –

Materiais e Processos de Produção III (Profª Uiara Montedo, 2º semestre de 2013)

Última atualização: 12/02/2014

Autor: Bruno César Kawasaki

Agradecimentos

Aos monitores do laboratório InovaLab: Armando Nader, Bruno Rufino, Eloi Pattaro e Gabriel Delage e

Silva, e ao Felipe Sanches da Metamáquina, pelos conhecimentos repassados. Ao prof. Eduardo Zancul,

pela disponibilização do laboratório, e à profª Uiara Montedo pela oportunidade de monitoria na disciplina

PRO2719.

Tutorial: Do objeto real à impressão 3D

Softwares utilizados: 123D Catch©, Rhinoceros©, ReplicatorG© e PronterFace©. Impressora: Metamáquina 2.

Os passos 1-8 podem ser feitos antes da aula no laboratório.

Instrução Exemplo 1. Criar login no site do aplicativo 123D Catch

(http://www.123dapp.com/catch).

2. Instalar app 123D Catch for PC

3. Ler ou assistir tutoriais

Ler http://www.123dapp.com/howto/catch

Assistir Tips for a successful shoot http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=7TfXXJxDsXw

Assistir Manual Stitching http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=5yPt66D1S2E

Assistir Reference Points http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=q1ByqjzHeEE

4. Tirar fotos (cerca de 50 e no máximo 70 fotos no formato VGA são suficientes) Obs.: No exemplo, foram 30 fotos no mesmo nível do objeto e 20 fotos em nível um pouco acima.

5. Realizar login no site

6. Abrir app na web

7. Carregar fotos, aguardar e salvar o projeto. Tempo necessário: aprox.. 10 min (cerca de 10 minutos no caso de 51 fotos somando 8 MB).

Projeto armazenado na conta online (site Autodesk):

Projeto visualizado no PC (aplicativo off-line):

8. Exportar a malha para o formato STL e salvar no PC

Observações (ago2013):

Os apps web e PC possuem limitações para edição de malhas, por isso, recomendo editar com um CAD;

O App para PC não possui as funções de preenchimento e corte de plano, a princípio disponíveis apenas no app online. O app online, no entanto, apresenta o defeito de não executar o corte de plano (bug);

O que é salvo pelo app PC não pode ser lido pelo app web;

O app web abre a captura espacial original independentemente do que foi editado no app PC.

9. Abrir a malha em formato STL com o CAD de modelagem 3D.

Malha STL visualizada no Rhinoceros ©.

10. Editar malha e preparar para a impressão:

Verificar se a resolução da malha está adequada;

Eliminar partes indesejadas;

Ajustar a escala, se necessário (as dimensões máximas recomendadas são 15 cm x 15 cm x 10 cm);

Criar suportes para possibilitar a impressão, se necessário;

Criar plataforma de aprox. 2 mm caso o objeto possa se desestabilizar durante a impressão (exemplo: parte superior mais larga que inferior);

Tapar “buracos” na malha;

Verificar os ângulos de inclinação da superfície em relação ao eixo z e corrigir, se necessário;

Confira o material sobre preparação da malha para impressão. Comandos úteis para a edição de malhas com o Rhinoceros 5:

Para obter medidas: Analyse -> Distance -> ... ; ou Dimension -> ...

Para alterar a escala do objeto: Transform -> Scale -> Scale 3D

Para transformar sólido em mesh: Mesh -> From NURBS Object

Para cortar um pedaço da malha (operação trim): Mesh -> Mesh edit tools -> Mesh trim

Para tapar buracos de malhas: Mesh -> Mesh repair tools -> Fill all holes Caso o CAD tenha restrições para a edição de malhas, uma opção é

transformar a malha em superfície usando o comando MeshToNURB

Cortes necessários indicados em amarelo:

Corte à direita para eliminar partes desconexas

Corte abaixo para permitir a impressão da base

Malha pronta para impressão:

(Rhinoceros ©)

11. Salve o arquivo no formato STL, preferencialmente com outro nome.

12. Abrir o software ReplicatorG (http://replicat.org/). Abra o arquivo salvo anteriormente. (File Open).

13. No menu à direita, clique em Move. Clique em Put on platform e em Center. Agora o objeto está com a base encostada no eixo XY e no centro, posição que favorece a rapidez da impressão.

14. Salve o arquivo STL que você acabou de editar com o ReplicatorG.

15. Abrir o software PronterFace (http://replicatorwarehouse.com/pronterface/).

16. Preparando a impressora 3D (Metamáquina 2):

Verifique se o vidro está limpo (lavar com sabão e secar). Eventuais oleosidades na superfície prejudicam a impressão.

Verifique o cabo de alimentação elétrica e o material de impressão.

Ligue a impressora.

17. No PronterFace, clique em Connect para conectar com a impressora.

18. Com um alicate, remova um eventual material residual no bico da impressora. No PronterFace, clique em Settings Z Calibration.

19. Coloque um pedaço de papel sulfite sob o bico da impressora e, no PronterFace, clique em -1.0 mm até o bico se aproximar da mesa de impressão, mas sem tocá-la. Clique em -0.1 mm para que o bico se aproxime lentamente, até que seja impossível deslocar o papel. Neste ponto, a impressora está calibrada no eixo Z. Clique em + 1.0 mm, retire o papel e clique em -1.0 mm. Importante: Tenha muito cuidado ao baixar o bico da impressora. Jamais dê o comando de baixar o bico se este já se encontra encostado na mesa – se isto ocorrer, a máquina irá se desajustar.

20. Clique em Load File e abra o arquivo STL anteriormente salvo. Espere carregar.

21. Clique em Print para começar a impressão. Leva-se alguns instantes para que a temperatura do bico aumente antes de a impressora começar a se movimentar.

22. Fique atento durante a impressão. Se ocorrer algum problema, clique em Pause preferencialmente quando o bico estiver passando no meio do objeto. Remova eventuais excessos de material com o alicate, e considere a necessidade de abortar a impressão. Pode ser necessário reajustar o modelo. Caso o material acabe durante a impressão, consulte o apêndice.

23. Terminada a impressão, aguarde alguns minutos até o objeto esfriar. Se este ainda estiver aquecido, a tentativa de remoção pode causar uma deformação. Com auxílio de um alicate, remova o objeto cuidadosamente, evitando a descalibrar da mesa. Remova também eventuais materiais residuais sobre a mesa. Caso haja outro objeto na fila de impressão, mantenha o programa do jeito que está – assim não é necessário calibrar impressora em Z novamente. Lembre-se de remover um eventual resíduo de material no bico antes de iniciar a nova impressão.

Apêndice: Troca de material de impressão

Caso o material acabe durante a impressão:

1. Clique em Pause;

2. Clique em Set referente a Heat para mudar o status atual, e aguarde a temperatura ser atingida;

3. Clique em Reverse;

4. Aperte os dois botões com mola, acima do bico da impressora, e abra a tampa.

5. Remova o cabo de material. Insira o novo cabo, aperte os dois botões e feche a tampa.

6. Clique em Extrude;

7. Clique novamente em Set referente a Heat para voltar ao status inicial;

8. Dê o comando Resume para voltar a imprimir.