Bloco 1 · O que é fabrico aditivo

Definição

Adicionar material em camadas sucessivas até obter a peça final, a partir de um modelo 3D digital.

Oposto da maquinagem (subtractiva): em vez de remover, constrói.

Vantagens:

• Geometrias impossíveis de maquinar (cavidades internas, formas orgânicas).
• Peça única sem custos de molde.
• Iteração rápida: protótipo em horas.
• Personalização sem custo extra.

Quando usar (e quando não)

Usa quando:

• Protótipo funcional rápido.
• Peças complexas / personalizadas.
• Reposição de peças descontinuadas em manutenção.
• Pequenas séries (< 100 unidades).
• Suportes, gabaritos, ferramentas dedicadas.

Não usa quando:

• Grande série → fundição, injecção, maquinagem mais económicas.
• Tolerâncias < 0,1 mm → maquinagem fina ou rectificação.
• Cargas mecânicas elevadas → materiais clássicos.

Bloco 2 · Tecnologias

Mapa rápido

Em oficina/escola: FDM é o padrão. SLA quando precisa detalhe fino.

FDM (Fused Deposition Modeling)

   [Spool de filamento]
            │
   [Tubo Bowden ou direct drive]
            │
   [Hot end] ── extrude a 180-280°C
            │
   [Bocal Ø 0.4 mm] (típico)
            │
       camada a camada sobre
   [Plataforma aquecida]

• Filamento sólido → fundido → depositado camada a camada (0.1-0.3 mm).
• Cada camada solidifica antes da seguinte.
• Suportes quando há ângulos < 45° com vertical.

SLA / DLP

[Resina líquida] na cuba
      ↑
[Projector UV / Laser]
   pelo fundo (DLP/MSLA) ou pelo topo (SLA)
      ↑
[Plataforma sobe lentamente]
   tirando peça curada

• Resolução superior ao FDM (50-100 µm por camada).
• Detalhe excelente (modelos, dentária, joalharia).
• Resina é tóxica crua; precisa de cuidado + cura UV pós-impressão.

Bloco 3 · Materiais

Filamentos FDM

Quando escolher

• PLA → 80% das peças. Económico, fácil, sem caixa fechada.
• PETG → quando precisa resistência química/UV ou contacto alimentar.
• ABS → quando vai aquecer > 60°C ou precisa flexionar; precisa câmara aquecida.
• TPU → flexível, juntas, calçado, dampers.
• Nylon → engrenagens, peças com fricção.

Bloco 4 · Fluxo CAD → Print

Sequência

1. Modelo 3D (CAD: Fusion, FreeCAD, SolidWorks)
        ↓
2. Exportar STL (malha triangular)
        ↓
3. Slicing (Cura, PrusaSlicer, Bambu Studio)
   - Configurar parâmetros
   - Gerar G-code
        ↓
4. Imprimir (FDM/SLA)
        ↓
5. Pós-processar (retirar suportes, lixar, pintar)

Slicing

Software que fatia a peça em camadas e gera o G-code (instruções para a máquina):

• Onde extrudir.
• Que velocidade.
• Que temperatura.
• Onde pôr suportes.
• Que padrão de enchimento (infill).

Slicers comuns: Cura (universal), PrusaSlicer (Prusa), Bambu Studio (Bambu), SuperSlicer (avançado).

Bloco 5 · Parâmetros principais

Os 5 críticos

1. Layer height — espessura da camada (0.1-0.3 mm). Menor = mais detalhe + mais tempo.
2. Infill — % de enchimento interior (10-100%). Mais = mais resistente + mais material/tempo.
3. Infill pattern — geometria (grid, gyroid, honeycomb, lines).
4. Print speed — 40-100 mm/s. Mais lento = melhor qualidade.
5. Print temperature — extruder e cama; depende do material.

Outros importantes

• Wall thickness — espessura das paredes externas (2-4 camadas tipicamente).
• Top/bottom layers — superior e inferior sólidos (4-6 camadas).
• Supports — sim/não, padrão, ângulo limite (45°).
• Adhesion — skirt/brim/raft para colar à cama.
• Cooling — ventilador (aumenta qualidade overhangs, pode estragar ABS).
• Retraction — recuo do filamento ao mover sem extrudir (evita stringing).

Padrões de infill

• Lines / Rectilinear — rápido, OK para protótipos.
• Grid — equilibrado.
• Gyroid — alta resistência multi-direccional, atractivo visualmente.
• Honeycomb — máxima resistência/peso.
• Triangles / Cubic — bons compromissos.

% típico: 20% para protótipos visuais, 40-60% para funcionais, 100% para máxima resistência (raro — desperdício).

Bloco 6 · Pós-processamento

Tarefas comuns

1. Remover suportes — alicate, lima.
2. Lixar — grit 120 → 400 → 800.
3. Vapor smoothing (ABS com acetona; PLA não funciona).
4. Pintar — primário + tinta acrílica/aerossol.
5. Furar/roscar — fácil em FDM; usar insertos térmicos para roscas durables.
6. Colar — supercola para PLA; cimento ABS para ABS; epoxi geral.

Insertos térmicos

Para fazer rosca durável (M3, M4, M5) num furo:

1. Modelar furo ligeiramente menor que o diâmetro externo do inserto (ex.: Ø 4.0 para M3).
2. Aquecer o inserto com ferro de soldar a 250°C.
3. Pressionar dentro do furo → o plástico funde e abraça o inserto.
4. Esperar arrefecer.

Resultado: rosca metálica que aguenta torque sem arrancar.

Bloco 7 · Aplicações em manutenção industrial

Casos reais

• Reposição de peças descontinuadas (manípulos, tampas, suportes).
• Gabaritos de furação, alinhamento, montagem.
• Calços e adaptadores entre componentes incompatíveis.
• Caixas para electrónica.
• Modelos para fundição em areia (master patterns).
• Protótipos antes de mandar fabricar em metal.

Limitações em manutenção

• Carga mecânica: PLA quebra a esforços elevados; nylon ou ABS são melhores mas mais difíceis.
• Temperatura: PLA deforma > 60°C; PETG > 75°C; ABS > 95°C.
• Tolerância: ±0,2-0,5 mm típica; H7/g6 não é alcançável.
• UV: PLA degrada ao sol em meses; PETG aguenta anos.

Decisão: imprimir ou maquinar?

Imprimir se:

• Geometria complexa (cavidades, formas orgânicas).
• Material plástico aceitável.
• Tempo: 1-12 horas total para protótipo.

Maquinar se:

• Tolerância fina necessária.
• Material metal obrigatório.
• Carga mecânica elevada.
• Série > 50 unidades (maquinagem fica mais barata).