Diagrama de uma impressora 3D

A imagem abaixo mostra uma impressora com configuração cartesiana, onde a mesa se move para frente e para trás no eixo Y e o hotend se move para a esquerda e para a direita no eixo X, como acontece em impressoras populares como Bambu Lab A1, Creality Ender 3 e Prusa MK4.

Diagrama de uma impressora cartesiana com mesa móvel

1. Carro Z: conecta-se tanto à haste Z quanto ao fuso roscado. O fuso gira com o motor de passo e move o carro X para cima e para baixo. Em máquinas Bowden, a extrusora muitas vezes fica montada aqui.

2. Fim de curso X: informa ao hotend onde parar durante o homing. Também existem fins de curso Y e Z, embora o Z às vezes seja substituído por um nivelador automático.

3. Mesa de impressão: pode ser de vidro, PEI ou outro tipo de superfície. É nela que a peça adere.

4. Bico: o filamento passa por um bico aquecido para formar a impressão. Há bicos com vários diâmetros. Quanto menor o orifício, maior o nível de detalhe. Os tamanhos variam de 0,15 mm a 1,2 mm, às vezes mais. Também existem materiais como latão, aço endurecido e ponta de rubi, cada um com maior resistência à abrasão e maior custo.

5. Carro X: é onde o hotend, e em impressoras direct drive a extrusora, ficam presos. Ele se conecta às hastes e à correia X, que movem o hotend no eixo X. Esse conjunto deve estar bem firme, sem folgas.

6. Extrusora: é o sistema que empurra o filamento para o bico. Neste exemplo, mostramos uma extrusora direct drive sem engrenagem. Extrusoras com engrenagem usam relação de transmissão para reduzir o esforço no motor e aumentar o torque, permitindo alimentar o filamento mais rápido. A extrusora tem uma engrenagem dentada presa ao motor, que prensa o filamento contra um rolamento livre. Também existem extrusoras dual drive, que trocam esse rolamento por outra engrenagem dentada. Esse conjunto também pode ficar no carro Z em uma configuração Bowden.

7. Motor de passo da extrusora: é o motor que gira e alimenta o filamento pela extrusora. Em uma configuração Bowden, ele costuma ficar no carro Z. É ele que você ajusta ao configurar os E-Steps. Em extrusoras com engrenagem, o motor sofre menos esforço por causa da vantagem mecânica, o que reduz pulos e aumenta o valor de E-Step. Se você montou a impressora, vale usar dissipador de calor nesse motor. O peso extra, em um sistema direct drive, é um dos motivos para alguém preferir Bowden.

8. Correia do carro X: move o carro X para a esquerda e para a direita pelo eixo X. Ela deve estar firme e com boa tensão para reduzir wobble no Z.

9. Motor de passo Y: move a mesa para frente e para trás no eixo Y ao controlar a correia Y. Esse arranjo existe assim apenas em máquinas cartesianas. Em sistemas CoreXY, não existe um “motor Y” isolado, porque cada motor afeta X e Y ao mesmo tempo.

10. Correia do carro Y: é a correia conectada à mesa e controlada pelo motor Y. Do outro lado, ela gira livremente em um rolamento. Assim como a correia X, deve ficar firme e elástica ao toque.

11. Hastes lisas Y: são as hastes nas quais o carro Y desliza por meio de rolamentos. Elas garantem que a mesa se mova suavemente, sem trepidação. Devem ser lubrificadas com graxa branca de lítio para reduzir resistência. Em algumas máquinas, podem ser substituídas por trilhos lineares ou extrusões de alumínio com roletes.

12. Ventoinha de resfriamento ativo: esfria a peça enquanto as camadas são depositadas. É essencial para obter peças limpas com certos materiais, incluindo PLA. Em outros materiais, pode piorar a adesão entre camadas, então é importante confirmar o comportamento do material antes de ativá-la no slicer.

13. Motor de passo Z: algumas máquinas têm apenas um motor Z, mas este exemplo usa dois. Ele gira o fuso Z, ou haste roscada, e move os carros X e Z para cima e para baixo. Em máquinas CoreXY, isso muda, porque quem sobe e desce costuma ser a mesa, não o hotend.

14. Bloco aquecedor do hotend: é a parte do hotend que aquece e se conecta ao aquecedor. Ele fica ligado ao bico na parte de baixo e ao barrel na parte de cima, com um heatbreak entre eles. O barrel deve sempre receber fluxo de ar para evitar heat creep, embora essa ventoinha não apareça na imagem.

15. Hastes lisas X: são as hastes por onde o carro X desliza com rolamentos. Elas garantem que o hotend se mova suavemente de um lado para o outro. Devem ser lubrificadas com graxa branca de lítio. Em algumas impressoras, também podem ser trocadas por trilhos ou extrusões com roletes.

16. Hastes lisas Z: sua máquina pode ter apenas uma, mas a imagem mostra duas. É nelas que o carro Z se apoia por meio de rolamentos para subir e descer de forma estável. Elas também precisam de lubrificação, assim como as hastes X e Y, para reduzir o atrito. Em alguns equipamentos, podem ser substituídas por trilhos ou sistemas com roletes.

17. Fuso Z ou haste roscada: são eixos roscados com diâmetro entre 5 mm e 10 mm, sendo 8 mm o mais comum. Muitas máquinas usam apenas um, mas dois fusos costumam gerar resultados mais consistentes. Eles são girados pelos motores Z e rosqueiam nos carros Z, movendo os conjuntos Z e X para cima e para baixo. Eles cumprem, para o eixo Z, um papel semelhante ao das correias nos eixos X e Y. Como há mais peso nesse eixo e menos movimento frequente, o uso de haste roscada faz sentido. Em geral, quanto mais espesso o fuso, melhor. Hastes finas de 5 mm podem entortar e não duram muito em impressoras 3D.