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Os 96 gramas de suporte que viraram lixo
O mesmo busto de 18 centímetros fatiado duas vezes: com suporte normal sobraram 96 gramas de descarte e 34 minutos de alicate; com árvore, 34 e 11.
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Galho de suporte preso ao queixo do busto
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Todo ângulo acima de 45 graus precisa de alguma coisa embaixo dele. O plástico sai do bico quente e mole, e sem apoio ele desaba no vão antes de esfriar. O fatiador resolve o problema construindo uma estrutura descartável que sustenta a peça durante a impressão e vai para o lixo depois.
A pergunta que quase ninguém faz na oficina é quanto essa estrutura descartável custa. Ela consome filamento que não vira produto, ocupa horas de máquina que não viram produto e, pior de tudo, cobra tempo de mão humana com alicate no fim da fila.
O suporte normal é uma grade vertical. O fatiador olha para a projeção da peça no plano da mesa, cobre a área inteira com uma malha e sobe essa malha do zero até encostar em cada região sem apoio. É simples, é robusto e é caro em material.
O suporte de árvore parte de outro princípio. Em vez de subir uma parede embaixo de toda a área em balanço, ele nasce em poucos pontos da mesa, cresce como um tronco fino e se ramifica só perto do topo, tocando a peça em pontinhas pequenas.
A diferença entre os dois não é estética. Uma grade encosta na peça ao longo de uma superfície contínua e deixa uma casquinha rugosa em toda essa área. Uma árvore encosta em pontos isolados e deixa marcas do tamanho de uma cabeça de alfinete.
Só que árvore não é campo mágico. Ela erra em geometria fechada, tomba em peça alta com galho comprido demais e às vezes solda no plástico quando o contato é agressivo. Existe configuração errada de árvore que sai pior que a grade.
O jeito honesto de decidir é fatiar a mesma peça duas vezes, imprimir as duas, pesar o que virou lixo, cronometrar o alicate e olhar a superfície com a peça na luz rasante.
Busto é o pior caso e por isso é o melhor teste. Ele tem queixo em balanço, ombro projetado, nuca curva e cabelo com reentrância, e cada uma dessas regiões pede apoio de um jeito diferente.
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I Projeto da Semana
O busto de 18 centímetros fatiado duas vezes
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Um busto, dois suportes, 62 gramas de diferença.
O vaso decorativo é a peça que mais denuncia costura, porque ele passa a vida inteira contra uma fonte de luz. A oficina imprime 6 por mesa e entrega para loja de decoração.
O busto sai da oficina com 18 centímetros de altura e 11 de largura no ombro, em PLA cinza fosco. A oficina imprime um por vez e vende como peça de mesa para escritório.
O arquivo é o mesmo nas duas rodadas: camada de 0,2, bico de 0,4, três perímetros, preenchimento de 12 por cento em giroide e peça pesando 186 gramas. Nada disso mudou entre uma impressão e a outra.
A única diferença mora no tipo de suporte. Na primeira rodada, grade normal com padrão de fábrica. Na segunda, suporte de árvore com galhos finos e contato reduzido.
O critério de conferência foi peso, relógio e luz rasante. Cada peça foi pesada com o suporte ainda preso, cronometrada durante a remoção e olhada contra uma lâmpada de bancada inclinada, que é quando marca de suporte aparece.
A grade normal consumiu 96 gramas de filamento em estrutura descartável. Ela cobriu a área embaixo do queixo, subiu pela frente do peito e formou uma parede inteira embaixo do ombro projetado.
O suporte de árvore consumiu 34 gramas. Ele nasceu em quatro pontos da mesa, subiu em troncos de 3 milímetros e se abriu em nove galhos finos que encostaram no queixo, na nuca e embaixo do ombro.
O tempo de máquina seguiu o material. A rodada com grade fechou em 19 horas e 40 minutos, e a rodada com árvore fechou em 16 horas e 55 minutos, com quase 3 horas de diferença no mesmo arquivo.
A remoção é onde a conta dói. A grade saiu em 34 minutos de alicate e espátula, com a maior parte do tempo gasto na malha densa que ficou colada embaixo do queixo.
A árvore saiu em 11 minutos. Os galhos quebram na mão com um estalo seco, porque a área de contato é pequena e o material tem pouca ancoragem no plástico da peça.
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As estruturas de suporte consomem material e tempo de construção sem agregar valor à peça final, e a área de contato entre suporte e superfície determina diretamente a qualidade do acabamento após a remoção.
Ian Gibson, David Rosen e Brent Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer, 2015
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A marca na superfície é a terceira medida e a que o cliente enxerga. A grade deixou uma faixa rugosa contínua embaixo do queixo, de cerca de 22 centímetros quadrados, com textura de lixa grossa que a unha pega.
A árvore deixou nove pontos isolados, cada um do tamanho de uma cabeça de alfinete, distribuídos em regiões que o olho encontra só na luz rasante.
O acabamento seguiu essa diferença. Tirar a rugosidade da grade levou 26 minutos de lixa de 400 e depois de 800, e disfarçar os nove pontinhos da árvore levou 8 minutos com lixa fina.
Uma coisa a árvore não entregou de graça. Um galho comprido, o que sustentava a ponta do ombro esquerdo, oscilou no meio da impressão e deixou uma ondulação de meio milímetro na superfície logo acima dele.
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II Configurações Recomendadas
Galhos finos com o contato no mínimo
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Suporte de árvore não se ativa e pronto. Ele se ajusta em três campos, e é o contato com a peça que decide se você vai passar 11 ou 34 minutos com o alicate na mão.
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O primeiro campo é o ângulo de balanço. Ele define a partir de que inclinação o fatiador acha que a superfície precisa de apoio, e o padrão de fábrica costuma vir generoso demais, gerando galho em região que se sustentaria sozinha.
O segundo é o diâmetro do galho. Galho grosso não tomba, mas cola forte na peça e cobra alicate. Galho fino sai na mão e arrisca oscilar em peça alta, que foi exatamente o que apareceu no ombro do busto.
O terceiro é a distância entre o topo do suporte e a peça. Meia camada de folga já é o suficiente para o galho soltar sozinho, e folga zero solda o suporte no plástico e transforma remoção em cirurgia.
A calibragem em quatro passos
Primeiro, suba o ângulo de balanço para 50 graus e veja a pré-visualização. Boa parte dos galhos que o fatiador propõe no padrão de fábrica atende superfície que fecha sozinha com ponte curta e ventoinha alta.
Segundo, deixe o galho em 3 milímetros de diâmetro e o topo em 0,8. Tronco grosso na base segura a estrutura em pé e ponta fina reduz a marca que sobra no queixo e na nuca.
Terceiro, abra a folga vertical em meia camada, o que dá 0,1 na configuração de 0,2. Essa é a diferença entre o galho estalar na mão e o galho arrancar uma lasca do rosto do busto.
Quarto, ligue o reforço do galho longo e limite a altura de ramificação. Galho que passa de 8 centímetros sem apoio lateral oscila com a inércia do cabeçote e imprime a própria vibração na superfície da peça.
Duas armadilhas cobram caro nessa configuração. A primeira é confiar na árvore em geometria fechada. Peça com cavidade interna estreita não dá espaço para o tronco crescer, e o fatiador devolve galho torto que quebra no meio da impressão.
A segunda é o ângulo exagerado. Passar de 60 graus economiza suporte na pré-visualização e devolve queixo caído, com as primeiras camadas do balanço penduradas no ar e um cordão de plástico frio marcando o rosto.
Configuração fechada para o busto de 18 centímetros: PLA, bico de 0,4 a 210 graus, mesa a 60, camada de 0,2, suporte de árvore com ângulo de 50 graus, galho de 3 milímetros afinando para 0,8 na ponta, folga vertical de 0,1, reforço de galho longo ligado e ventoinha em 100 por cento a partir da camada 4.
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III Análise de Margem
Quarenta e quatro reais por busto
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O busto vendido a 240 reais tem uma conta que muda inteira quando o suporte troca de tipo.
| Filamento da peça: 186 gramas a 118 reais o quilo, ou 21,95 nas duas rodadas |
| Filamento de suporte: 96 gramas na grade contra 34 na árvore, 11,33 contra 4,01 |
| Máquina: 19 horas e 40 minutos contra 16 horas e 55, a 3 reais a hora, 59,00 contra 50,75 |
| Alicate: 34 minutos contra 11, na hora de bancada a 42 reais, 23,80 contra 7,70 |
| Lixa: 26 minutos contra 8, na mesma hora de bancada, 18,20 contra 5,60 |
Com a grade normal, o busto custa 134,28 e deixa 105,72 de margem. Com o suporte de árvore, ele custa 90,01 e deixa 149,99. São 44,27 por peça que aparecem só porque um campo do fatiador mudou.
O filamento é a parte pequena da diferença, e é justamente onde a oficina olha primeiro. As 62 gramas a mais de plástico descartado valem 7,32, ou pouco mais de um sexto do que a troca de suporte devolve.
O tempo de bancada é a parte grande. Os 23 minutos de alicate e os 18 de lixa que a grade cobra a mais somam 41 minutos de mão humana, que valem 28,70 na hora cheia.
A máquina fecha o resto. As quase 3 horas a mais de impressão valem 8,25 no cálculo direto, e valem bem mais que isso numa oficina de uma impressora só, onde cada hora ocupada é um pedido que não entra.
A conta escondida aparece no fim do mês. Com 12 bustos por mês, a grade queima 8 horas e 12 minutos de bancada só em remoção e acabamento, contra 3 horas e 48 na árvore.
São 4 horas e 24 minutos de mão liberada por mês, e essas horas não voltam como economia na planilha: elas voltam como pedido a mais que cabe na semana.
O risco também muda de lado. Alicate em malha densa embaixo do queixo é onde a peça quebra, e a oficina perdeu um busto no lote anterior arrancando grade colada no plástico do nariz.
O cliente percebe antes do vendedor. Ele passa o polegar embaixo do queixo assim que pega a peça, e a faixa rugosa da grade mal lixada é o primeiro lugar que a mão encontra.
Três limites honestos fecham a conta. O primeiro é a geometria: busto tem balanço aberto e é o melhor caso para árvore, e uma peça mecânica com cavidade estreita devolve o resultado contrário.
O segundo é o material. PLA quebra o galho com um estalo, e PETG estica antes de romper, o que devolve fio grudado na peça e aumenta o tempo de alicate mesmo com árvore.
O terceiro é a altura. Peça de 18 centímetros já flerta com o limite de galho longo, e um busto de 30 pede reforço lateral ou volta para a grade nas regiões mais altas.
"Você já pesou o que sai da sua mesa como lixo, ou só conta as gramas que viraram peça?"
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Guia 3D Perfeito · Novo
Catálogo do Que Vende
As 24 peças que o brasileiro paga pra ter, e as que só queimam filamento.
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Quiz da edição
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Quantos minutos de alicate a árvore levou para sair da peça, contra a grade normal no mesmo busto?
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