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ED 041

A ponte que cedeu no vão de 40 milímetros

Nove vãos de 10 a 50 milímetros no mesmo arquivo: o perfil padrão cedeu a partir de 40, e a ponte a 25 mm/s segurou até 45.

Corpo de prova de PLA laranja com o tabuleiro atravessando o vão entre dois pilares.

Ponte de PLA medida no paquímetro sobre a bancada

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"Ponte de 40 milímetros? A impressora aguenta." Foi a frase que entregou um suporte de bancada com três fios pendurados embaixo do vão, visíveis com a peça na mão e impossíveis de esconder com lixa. A impressora aguenta até certo ponto: bridging (ponte, o trecho que o bico imprime no ar entre dois apoios, sem nada embaixo) funciona porque o fio quente encolhe e se estica entre as duas bordas enquanto esfria. Quando o vão passa do que o fio segura sozinho, ele afunda no meio antes de endurecer, e a barriga vira defeito permanente.

A bancada montou um corpo de prova com dois pilares de 20 milímetros de altura por 20 de lado e um tabuleiro de 20 milímetros de largura e 1,0 de espessura cruzando de um ao outro. Nove arquivos saíram do mesmo modelo paramétrico, mudando só a distância livre entre os pilares: 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 50 milímetros. Nada mais mudou de peça pra peça, nem altura, nem largura do tabuleiro, nem orientação na mesa.

Cada vão foi impresso duas vezes. A primeira leva rodou com o perfil padrão da casa, que imprime a ponte a 60 milímetros por segundo com ventoinha em 100 por cento e fluxo de ponte em 100 por cento. A segunda leva mudou um único campo do fatiador, a velocidade de ponte, que desceu pra 25 milímetros por segundo. Dezoito peças no total, mesma impressora, mesmo rolo de PLA laranja, bico de 0,4 a 210 graus, mesa a 60, camada de 0,2 e três paredes.

O critério de queda ficou combinado antes da primeira peça. Cede quem tiver barriga maior que 1,0 milímetro, medida com o paquímetro de profundidade apoiado nos dois pilares, ou qualquer fio solto pendurado embaixo do tabuleiro. Ondulação rasa, brilho irregular e fio esticado sem afundar contam como marca de acabamento. Cada peça foi medida em três pontos do vão, e o valor anotado é o maior dos três.

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I Projeto da Semana

O vão de 40 milímetros que derrubou a ponte

Com o perfil padrão a 60 milímetros por segundo, os vãos de 10, 15 e 20 milímetros saíram com barriga de 0,1 milímetro ou menos, dentro do erro do paquímetro. O vão de 25 marcou 0,3, o de 30 marcou 0,6 e o de 35 marcou 1,1 milímetro, já fora do combinado, com dois fios frouxos no meio que ainda encostavam nos vizinhos.

No vão de 40 milímetros a ponte do perfil padrão cedeu de vez: 2,4 milímetros de barriga e três fios soltos pendurados, e os vãos de 45 e 50 fecharam com o tabuleiro rompido no centro. A peça de 50 nem chegou ao fim: o bico arrastou o emaranhado de fio pendurado e arrancou o tabuleiro do pilar da direita na sexta camada.

Com a velocidade de ponte em 25 milímetros por segundo, a leitura andou pra frente. Os vãos até 30 milímetros ficaram em 0,1, o de 35 marcou 0,2, o de 40 marcou 0,7 e o de 45 marcou 1,3 milímetro, com um fio solto. O vão de 50 rompeu nas duas levas.

O ponto de virada tem explicação mecânica direta. O fio de PLA sai do bico a 210 graus e leva cerca de meio segundo sob a ventoinha pra endurecer o bastante pra parar de escorrer. A 60 milímetros por segundo, o bico já depositou 30 milímetros de fio mole antes de o começo do trecho endurecer, e todo esse comprimento afunda junto. A 25, o trecho mole em qualquer instante cai pra pouco mais de 12 milímetros, e o fio que já esfriou segura o que vem atrás.

A velocidade de impressão de pontes deve ser reduzida para que o material tenha tempo de solidificar enquanto atravessa o vão, e o resfriamento por ventoinha deve ser mantido no máximo durante essas camadas.

Prusa Research, Prusa Knowledge Base, verbete sobre bridging, 2022

O verbete da Prusa Research descreve o mesmo mecanismo que o paquímetro mostrou na bancada, com uma diferença de leitura que vale anotar: o texto fala em reduzir, sem dizer quanto. As dezoito peças dão o número pra este material e esta impressora, 25 milímetros por segundo, e mostram que o ganho tem teto. Abaixo de 45 milímetros de vão a queda de velocidade resolve; acima, ela apenas adia o rompimento.

A superfície de baixo também mudou de textura. Nas pontes a 60, os fios saíram com espaçamento irregular e vales fundos entre eles, porque cada fio afundou um pouco diferente do vizinho. Nas pontes a 25, os fios ficaram paralelos e encostados, e a face de baixo do tabuleiro passou a refletir luz de forma uniforme até o vão de 40.

II Configurações Recomendadas

Ponte a 25 milímetros por segundo com ventoinha cheia

Ponte a 25 milímetros por segundo com ventoinha em 100 por cento levou o limite útil do PLA de 30 pra 40 milímetros de vão livre, com barriga de 0,7 milímetro na peça mais exigida. Quem projeta suporte, gabarito ou caixa com travessa vazada ganha 10 milímetros de folga só mexendo num campo do fatiador.

A configuração de ponte decide se o vão sai limpo na primeira tentativa ou se a peça volta pra bancada com fio pendurado embaixo. A bancada fechou cinco decisões depois das dezoito peças.

Cinco ajustes que seguraram o fio no vão

Primeiro, desça a velocidade de ponte pra 25 milímetros por segundo no perfil e deixe fixa. O campo aparece como Bridge speed no PrusaSlicer e no Orca, dentro de Speed, e vale pra todas as peças: em vão curto ele custa segundos, em vão longo ele salva a peça inteira.

Segundo, mantenha a ventoinha em 100 por cento durante a camada de ponte, inclusive se o perfil do material reduzir refrigeração nas camadas normais. O fio precisa endurecer no ar, e refrigeração parcial nessa altura devolve a barriga que a velocidade tirou.

Terceiro, suba o fluxo de ponte pra 105 por cento quando o vão passar de 30 milímetros. O fio esticado entre os dois apoios afina ao ser puxado, e um pouco mais de material compensa o estiramento sem engrossar a peça.

Quarto, projete o vão livre em 40 milímetros ou menos sempre que o desenho permitir. Um pilar no meio, uma nervura de 3 milímetros ou um chanfro de 45 graus nas bordas do vão resolvem o que nenhuma configuração resolve, e o chanfro ainda encurta o trecho pendurado na primeira camada.

Quinto, gire a peça na mesa pra que a ponte atravesse o menor eixo do vão. O tabuleiro de 20 por 40 imprime como ponte de 40 numa orientação e como ponte de 20 na outra, e a segunda sai limpa até com o perfil padrão.

O vão de 35 milímetros da leva a 60 tinha saído aceitável na inspeção rápida, com a peça vista de cima na luz da oficina. A barriga de 1,1 milímetro só apareceu com o paquímetro de profundidade apoiado nos pilares, e é a mesma barriga que impede a tampa de assentar quando a peça vira parte de um conjunto.

Configuração fechada da ponte aprovada: PLA laranja a 210 graus com mesa a 60, camada de 0,2, bico de 0,4, três paredes, velocidade de ponte em 25 milímetros por segundo, fluxo de ponte em 105 por cento acima de 30 milímetros de vão, ventoinha em 100 por cento na camada de ponte e vão livre de projeto limitado a 40 milímetros.

Quem banca a edição de hoje

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III Análise de Margem

Os 9 minutos que salvam o suporte de bancada

O suporte de bancada que gerou a frase do começo tem quatro travessas vazadas de 38 milímetros de vão. Impresso com o perfil padrão, ele gasta 3h12 e sai com fio pendurado em três das quatro travessas. Com a ponte a 25, o mesmo arquivo gasta 3h21 e sai limpo nas quatro.

Peças no teste: 18, sendo 9 com o perfil padrão e 9 com ponte a 25 mm/s

Vãos medidos: 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 50 milímetros

Critério de queda: barriga acima de 1,0 milímetro ou fio solto pendurado

Último vão limpo com o perfil padrão: 30 milímetros, com 0,6 de barriga

Primeiro vão reprovado com o perfil padrão: 35 milímetros, com 1,1 de barriga

Barriga no vão de 40 com o perfil padrão: 2,4 milímetros e três fios soltos

Último vão limpo com ponte a 25 mm/s: 40 milímetros, com 0,7 de barriga

Primeiro vão reprovado com ponte a 25 mm/s: 45 milímetros, com 1,3 de barriga

Vão que rompeu nas duas levas: 50 milímetros

Ganho de vão útil: 10 milímetros

Comprimento de fio mole no ar a 60 mm/s: cerca de 30 milímetros

Comprimento de fio mole no ar a 25 mm/s: cerca de 12 milímetros

Tempo do corpo de prova de 40 a 60 mm/s: 41 minutos

Tempo do corpo de prova de 40 a 25 mm/s: 43 minutos

Suporte de bancada com o perfil padrão: 3h12 e 3 travessas com fio solto

Suporte de bancada com ponte a 25 mm/s: 3h21 e nenhuma travessa com fio solto

Minutos a mais no suporte: 9

PLA do suporte: 128 gramas, igual nas duas versões

Custo de reimprimir o suporte: 11,39 reais em filamento, com o rolo a 89 reais o quilo

A conta fecha rápido. Nove minutos de máquina a mais evitam 3h12 de reimpressão e 11,39 reais de filamento perdido, e a peça sai da bancada sem meia hora de faca quente e lixa embaixo de cada travessa.

Fica o limite honesto do teste. Dezoito peças é amostra pequena, tudo rodou num rolo só de PLA laranja numa impressora com ventoinha de 4010 e duto duplo, e cada vão foi impresso uma vez por perfil, sem repetição pra estimar variação. PLA de outro fabricante, PETG e ABS têm janela de resfriamento diferente e pedem leitura própria. Ficou de fora o intervalo entre 25 e 60 milímetros por segundo: 35 ou 45 podem entregar quase o mesmo vão útil com menos tempo, e responder pede uma terceira leva com esses dois valores nos vãos de 35, 40 e 45.

"Qual foi o maior vão que você mandou imprimir sem medir a barriga depois?"

Hoje: abra o perfil do seu fatiador, mude o campo de velocidade de ponte pra 25 milímetros por segundo, salve e imprima um corpo de prova de 40 milímetros de vão; amanhã cedo, meça a barriga em três pontos com o paquímetro de profundidade e anote o maior valor.