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ED 046

Duas cores em 6 placas sem sistema multicolor

A pausa programada na camada 12, a troca manual do carretel e os 23 minutos de máquina parada que as seis placas cobraram.

Placa de porta em PLA preto com as letras do sobrenome em relevo laranja sobre a mesa aquecida.

A placa preta com as letras laranja na mesa

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A frase custou seis encomendas na fila: placa de duas cores só sai de impressora com duas cabeças. Quem repete ela devolve ao cliente a peça que mais pede cor no balcão, a placa de porta com sobrenome em relevo, e segue imprimindo tudo monocromático na crença de que a saída é um sistema multicolor de 3.200 reais.

A saída custou seis linhas de G-code (a linguagem de comandos que o fatiador escreve pra máquina) e um cronômetro de cozinha. O fatiador aceita marcar uma altura e mandar a impressora parar ali, levantar o bico, esperar quem está na bancada trocar o carretel e voltar exatamente de onde saiu. Na placa de porta dessa oficina, a altura certa é a camada 12: o corpo preto termina em 2,4 milímetros e as letras em relevo começam no mesmo ponto.

O erro de achar que cor exige hardware vem de medir a impressora pelo que ela faz sozinha. A máquina de uma cabeça imprime duas cores sem problema nenhum; quem não está automatizado é o gesto de trocar o rolo, e gesto manual se mede em minutos de máquina parada, não em reais de equipamento novo.

Duas correções fizeram a placa bicolor entrar na produção de sábado. A primeira foi programar a pausa por altura no fatiador e não confiar no botão de pausa do painel, que retoma com a cabeça deslocada e deixa degrau visível na peça. A segunda foi cronometrar cada troca com o relógio ligado, porque troca sem número vira aquela impressão que ninguém sabe por que demorou o dobro.

A bancada imprimiu seis placas de porta em PLA preto com letras laranja, cronometrou as seis trocas de carretel, pesou a purga de cada uma e anotou o que a parada custou em hora de máquina. Tudo saiu de uma impressora de bico único de 0,4 milímetro, sem nenhum acessório comprado para o teste.

A primeira placa mostrou onde a camada de troca precisa cair, e por que 12 não foi escolha de gosto.

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I Projeto da Semana

I, As seis placas e a camada 12

A placa de porta dessa oficina mede 120 por 45 milímetros, tem 4 milímetros de altura total e sai deitada na mesa. O corpo é preto e vai do zero aos 2,4 milímetros; as letras do sobrenome sobem em relevo desses 2,4 até os 4,0 milímetros, em laranja. Com camada de 0,2, o corpo ocupa as camadas 1 a 12 e as letras ocupam as camadas 13 a 20.

A camada 12 não foi escolha de gosto: é a última camada em que o bico ainda passa pela área inteira da placa. Da 13 em diante o cabeçote só percorre o contorno das letras, e qualquer troca feita depois desse ponto deixa a cor nova encostando em parede vertical já fria, o que abre fissura na borda da letra.

As seis placas fizeram a troca na mesma altura, 2,4 milímetros, e nenhuma delas mostrou degrau ou linha de emenda visível a 30 centímetros de distância; a única placa com marca foi a terceira, onde a parada passou de 5 minutos e a peça esfriou abaixo dos 40 graus na mesa. A marca dela é uma faixa fosca de 1 milímetro na lateral, que a lixa de 400 tira em meio minuto.

O catálogo de placas dessa bancada tem quatro modelos que usam o mesmo corte de altura. Placa de porta com sobrenome, 38 gramas e 1 hora e 52 minutos; plaquinha de mesa com cargo, 21 gramas e 1 hora e 4 minutos; placa de pet com nome e telefone, 12 gramas e 38 minutos; número de casa em relevo, 46 gramas e 2 horas e 14 minutos. Os quatro dividem a mesma lógica: base chapada embaixo, texto em relevo em cima, uma troca só.

Numa impressão de material único, trocar a cor na metade do trabalho exige purgar o bico até a cor anterior desaparecer do fluxo, porque o material antigo continua preso nas paredes do canal de fusão por vários milímetros de extrusão.

Ben Redwood, Filemon Schöffer e Brian Garret, livro The 3D Printing Handbook, 2017

A purga é a parte que quem improvisa esquece. Trocar o carretel e mandar seguir sem extrudar nada fora da peça faz a primeira letra sair cinza suja, uma mistura do preto que ficou no bico com o laranja que entrou. Nas seis placas, a bancada purgou 80 milímetros de filamento por troca, cerca de 0,24 grama, e só então mandou a máquina retomar.

Medir a cor da purga é simples: extruda direto no papel toalha e pare quando duas extrusões seguidas saírem iguais. Preto para laranja pediu os 80 milímetros, e laranja para preto fecha em 40, porque cor escura cobre cor clara sem denunciar a mistura.

II Configurações Recomendadas

II, A pausa programada no fatiador

A pausa pelo botão do painel deslocou o cabeçote em duas das três tentativas de ensaio e deixou degrau de 0,3 milímetro na parede da placa; a pausa escrita no fatiador, na altura de 2,4 milímetros, retomou no ponto exato nas seis placas do lote. A diferença está em quem guarda a posição: o comando programado grava as coordenadas antes de levantar o bico, o botão do painel interrompe onde estiver.

O comando que faz o serviço é o M600, e ele funciona quando o firmware da máquina traz a função de troca de filamento ligada. Firmware sem ela responde com erro e ignora a linha, e nesse caso a saída é a pausa genérica, o M0, acompanhada das linhas de movimento escritas à mão.

Sete passos da pausa que retoma sem degrau

Primeiro, abra a peça fatiada na visualização por camadas e ache a camada em que a cor muda. Na placa de porta é a 12, e o fatiador mostra a altura de 2,4 milímetros no cursor.

Segundo, use a função de troca de cor do próprio fatiador, no ícone de tesoura ou no botão direito sobre a barra de camadas. Orca, Prusa e Cura chamam de nomes diferentes e todos escrevem a mesma marcação no arquivo.

Terceiro, confira se o comando gerado é M600 e se a linha caiu no começo da camada 13, nunca no encerramento da camada 12. Caindo ali, a máquina para com o bico ainda colado à peça e escorre material na superfície.

Quarto, garanta que o bico continue aquecido durante a parada. O tempo de espera padrão de muito firmware desliga o aquecedor em 5 minutos, e bico frio na retomada entope na primeira extrusão.

Quinto, mantenha a mesa a 60 graus enquanto a troca acontece. Mesa fria solta a placa, e placa solta na camada 13 significa recomeçar a peça inteira.

Sexto, purgue 80 milímetros no papel toalha antes de retomar, com o extrusor em 205 graus, e confira se a cor saiu limpa em duas extrusões seguidas.

Sétimo, dispare o retorno pelo painel e fique olhando a primeira camada nova. Se a linha de laranja sair fina ou falhada, pare e purgue mais 40 milímetros: o canal ainda tem preto preso.

A retração merece atenção separada. Filamento retraído fica com a ponta deformada dentro do tubo, e essa ponta trava na entrada do bico quando a máquina volta. Zerar a retração nas duas últimas camadas antes da troca resolveu o travamento que apareceu na segunda placa do lote.

Configuração fechada do lote bicolor: PLA a 205 graus com mesa a 60, camada de 0,2 e primeira camada de 0,25, bico de 0,4, 3 paredes no corpo da placa e 4 nas letras, 15 por cento de preenchimento em grade, ventoinha em 100 por cento da terceira camada em diante, zero suporte, M600 no começo da camada 13, purga de 80 milímetros, bico e mesa mantidos quentes durante a parada.

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III Análise de Margem

III, 23 minutos parados em 6 placas

As seis placas consumiram 11 horas e 12 minutos de impressão efetiva e 23 minutos de máquina parada nas trocas. Cronômetro por troca, em minutos e segundos: 4:12, 3:48, 5:30, 3:24, 3:00 e 3:06.

Placas impressas: 6, de 120 por 45 por 4 milímetros

Peso de cada placa: 38 gramas, sendo 34 de preto e 4 de laranja

Camada da troca: 12, na altura de 2,4 milímetros

Tempo de impressão por placa: 1 hora e 52 minutos

Trocas cronometradas: 6, somando 23 minutos

Média por troca: 3 minutos e 50 segundos

Troca mais lenta: 5 minutos e 30 segundos, carretel com a ponta solta

Troca mais rápida: 3 minutos exatos, carretel já preso no suporte

Purga por troca: 80 milímetros, 0,24 grama

Purga somada no lote: 1,44 grama

Filamento consumido: 228 gramas, 20,29 reais com o rolo a 89 o quilo

Tempo de máquina no lote: 11 horas e 35 minutos

Energia do lote: 1,27 quilowatt-hora, 1,17 real a 0,92 o quilowatt-hora

Custo direto do lote: 21,46 reais

Receita do balcão: 294 reais, 6 placas a 49 cada

Margem sobre o custo direto: 272,54 reais

Retorno por hora de máquina: 23,53 reais

Valor das paradas no mesmo retorno: 9,02 reais nos 23 minutos

Os 23 minutos parados equivalem a 3,3 por cento do tempo de máquina do lote, e a 9,02 reais quando convertidos pelo retorno por hora da própria bancada. Uma placa a 49 reais absorve 1,50 real de parada, pouco diante dos 15 reais que o cliente paga a mais pela versão bicolor contra a versão preta lisa.

A comparação com o sistema multicolor fecha o argumento do dinheiro. O acessório de quatro carretéis custa 3.200 reais e purga em torno de 12 gramas por peça na torre de descarte, contra 0,24 grama da troca manual. Nas seis placas, o sistema teria queimado 72 gramas de filamento, 6,41 reais, para devolver os 23 minutos. Pelo volume dessa bancada, 6 placas bicolores por semana, o equipamento levaria mais de dez anos pra se pagar só no tempo economizado.

O limite honesto é a presença humana. A pausa só funciona com alguém na oficina no momento em que a máquina para, e a placa que parou às 3 da manhã ficou com o bico quente e a peça na mesa até as 7, o que estragou a superfície e cobrou uma reimpressão de 38 gramas. Fila de impressão bicolor precisa começar em horário que caiba no expediente de quem troca.

"Quantos minutos a sua última troca de carretel levou, com o cronômetro ligado?"

Hoje: abra a sua última peça no fatiador, marque uma pausa por altura na camada em que a cor muda e mande uma placa de teste de 12 gramas pra máquina, com o cronômetro na mão durante a troca; anote o tempo na parede da oficina antes de dormir.