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O progresso técnico na comunidade de prototipagem rápida autorreplicante de código aberto ( RepRap ) permitiu que uma forma distribuída de manufatura aditiva se expandisse rapidamente usando materiais à base de polímeros. No entanto, a falta de uma alternativa de código aberto para metal e os altos custos de capital e a baixa produtividade das impressoras 3D de metal comerciais proprietárias restringiram severamente sua implantação. As aplicações das impressoras 3D de metal comerciais se limitam à prototipagem rápida e a produtos acabados de alto custo. Isso restringe severamente o acesso à tecnologia para pequenas e médias empresas, países em desenvolvimento e para uso em laboratórios. Este artigo relata o desenvolvimento de uma impressora 3D de metal de código aberto com custo inferior a US$ 2.000. A impressora 3D de metal é controlada por um microcontrolador de código aberto e é uma combinação de uma soldadora MIG a gás-metal comercial de baixo custo e um derivado da Rostock, uma RepRap Deltabot. A lista de materiais, os esquemas de projeto elétrico e mecânico e os procedimentos básicos de construção e operação são fornecidos. Uma análise técnica preliminar das propriedades da impressora 3D e dos produtos de aço resultantes é realizada. Os resultados da impressão de peças metálicas funcionais personalizadas são discutidos e conclusões são tiradas sobre o potencial da tecnologia e o trabalho futuro necessário para a distribuição em massa dessa tecnologia.

Para a impressora 3D RepRap mais recente em metal, veja aqui.

Novo software: Melhorias no fatiador e no processo para impressão 3D de metal baseada em GMAW de código aberto.

▼Esta página faz parte de um projeto internacional que utiliza a impressão 3D RepRap para fabricar OSAT ( Operações, Testes e Automação) para o desenvolvimento sustentável. Saiba mais.

Pesquisa: Impressão 3D de código aberto para OSAT · RecycleBot · Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) da reciclagem doméstica · Reciclagem Verde Distribuída · Filamento Ético · ACV da manufatura distribuída · ACV de Energia e CO2 do RepRap · RepRaps movidos a energia solar · RecycleBot movido a energia solar · Centro de Viabilidade · Testes Mecânicos · Protocolo de impressão RepRap: MOST · Lições aprendidas · Montagem do RepRap MOST · Montagem do Prusa MOST · Montagem do RepRap MOST HS · Servidor de Impressão RepRap

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Faça você mesmo: Quer construir uma MOST RepRap? · Visão geral da montagem Delta: MOST · Visão geral da montagem Athena · Impressora 3D de metal MOST · Impressora 3D para resposta a crises humanitárias

Imprima esses arquivos STL em qualquer impressora RepRap . As peças vermelhas na imagem à direita são as peças impressas. O arquivo SCAD está incluído, caso precise.

• Arquivo 3X :Fim do motor.stl
• Arquivo 3X :Fim do idler.stl
• Arquivo 3X : Terminadores de correia.stl
• Arquivo 3X : Polia de 12 dentes MOST.stl
• Arquivo:Effector.stl
• Arquivo: Carriage.stl
• Arquivo: Adaptador de cama.stl

Se você já montou uma RepRap antes, isso será fácil. Caso não esteja familiarizado com RepRaps ou impressoras Deltabot como a Rostock, instruções de montagem mais detalhadas estão disponíveis na página de montagem da RepRap da MOST Prusa e na Visão Geral da Montagem Delta: MOST . Esses links fornecerão detalhes sobre como, por exemplo, trançar os fios ou configurar o microcontrolador Melzi/Arduino. Este conceito, no entanto, não se limita a este projeto específico e deve funcionar para a maioria das impressoras RepRap — você só precisa de proteção contra incêndio e de uma máquina de solda. Boa sorte! Se conseguir, entre em contato conosco.

1. Prepare todos os materiais listados na lista de materiais.
2. Imprima todos os componentes plásticos em uma RepRap.
3. Alargue os furos para parafusos M3 em cada peça plástica e limpe os locais onde as porcas ficam presas com uma faca afiada, deixando-as compatíveis com todos os parafusos e porcas M3.

1. Fixe o motor e a base de plástico com parafusos M3 x 10 mm com arruelas. Insira duas porcas M3 nos encaixes das porcas dos parafusos de fixação na polia e, em seguida, insira dois parafusos de fixação M3 x 8 mm na polia, sem apertá-los completamente. Passe a polia pelas hastes do motor e aperte todos os parafusos.
2. Fixe o interruptor de limite ao seu suporte na base de plástico usando parafusos M2 x 10 mm. Aplique um pouco de epóxi para garantir que o interruptor não se mova. Certifique-se de que o parafuso no carro esteja engatado no braço do interruptor. Ajuste este parafuso para definir a posição em que o carro engata no interruptor de limite.
3. Use uma furadeira ou faca para limpar as aberturas das hastes, insira 2 hastes lisas paralelas de 300 mm nos orifícios da base de plástico e use parafusos M3 x 12 mm com arruelas para fixar todas as hastes e imobilizá-las.
4. Mergulhe os rolamentos LM8UU em óleo para lubrificação, insira 2 rolamentos LM8UU nas ranhuras do suporte de plástico e aperte firmemente cada rolamento com duas abraçadeiras de nylon pequenas. Deslize os rolamentos LM8UU com os suportes de plástico em cada haste.
5. Fixe a extremidade superior das hastes paralelas na parte superior de plástico com parafusos M3 x 12 mm com arruelas. Use o parafuso de ajuste M8 e a porca M8 para fixar dois rolamentos 608zz nos orifícios centrais da parte superior de plástico.
6. Passe uma extremidade da correia T5 por dentro e ao redor de um dos terminais da correia e puxe a outra extremidade da correia pelo outro terminal. Enrole a extremidade da correia ao redor da polia. Enrole a outra extremidade da correia ao redor dos rolamentos 608zz. Fixe um terminal à lançadeira de plástico com rolamentos LM8UU usando um parafuso M3 x 10 mm com arruela. Prenda firmemente os terminais com uma pequena abraçadeira de nylon.

Isso conclui a construção de um único pilar. Três pilares devem ser construídos em paralelo. Placas de alumínio de 241 mm x 51 mm são fixadas nas partes plásticas superior e inferior para formar um prisma triangular na estrutura .

1. Cole as extremidades do fio de amarração nas hastes de fibra de carbono com epóxi em ambas as pontas. Um conjunto de parafusos e porcas M3 x 12 mm é usado para fixar as extremidades do fio de amarração às lançadeiras de plástico. A outra extremidade é fixada ao suporte de plástico do palco.
2. Certifique-se de que os parafusos M3 estejam frouxamente rosqueados no orifício das extremidades dos cabos de fixação, de forma a permitir que cada braço de fibra de carbono se mova livremente em todas as direções.
3. Três pregos de 5 cm de comprimento são rosqueados no suporte de plástico da plataforma para sustentar a bandeja de cerâmica de 152 mm x 152 mm.

• Para o diagrama de fiação, veja a Fig. 2.
• Os motores de passo e os interruptores de limite são conectados aos terminais correspondentes na placa do microcontrolador, que por sua vez está conectada a um computador Linux através de um cabo USB.
• A placa é alimentada por uma fonte de alimentação de computador reciclada.
• Para controlar a máquina de solda, utilizamos um desses relés conectados aos pinos de E/S auxiliares e de alimentação da RAMPS. Alterar o estado dos pinos aos quais a placa está conectada altera o estado do relé atribuído ao pino ativado. Os contatos do relé são então conectados em paralelo com o interruptor de disparo na alça da pistola de solda. Acionar o interruptor de disparo da alça ou o relé liga e desliga a máquina de solda. Dessa forma, a máquina de solda pode continuar sendo usada normalmente quando não estiver conectada à impressora.

• Os equipamentos de segurança são baseados em protocolos de segurança padrão para soldagem MIG.

• Utilize sua impressora 3D de metal em uma superfície plana, isolada da água e de materiais inflamáveis.
• Verifique se você possui um aterramento adequado, com uma conexão metal com metal ao seu substrato.
• Certifique-se de que seu cilindro de gás esteja sempre preso a um suporte vertical ou carrinho e use somente mangueiras de gás projetadas para soldagem.
• Elimine a desordem da área de trabalho, pois você vai espalhar faíscas por toda parte. Minimize o número de cabos no chão para evitar tropeços.
• Examine as mangueiras regularmente para verificar vazamentos, desgaste e conexões soltas e substitua as mangueiras defeituosas. Borrife com uma mistura de água e sabão. As bolhas indicarão vazamentos.
• Assegure uma ventilação adequada da área de trabalho. Os fumos da soldagem são perigosos. Em uma garagem residencial, deixe uma porta ou janela aberta e utilize um ventilador de mesa como exaustor para remover os fumos da sua área de respiração. Também utilizamos máscaras.

• Use óculos de segurança o tempo todo enquanto estiver no laboratório.
• Ao imprimir e/ou observar a impressora durante a impressão, use uma máscara/capacete de soldador (com escurecimento automático ou blindagem e certificação ANSI atual) ou observe a impressora por meio de uma webcam. Não olhe para a impressora sem proteção!
• Use um alicate para pegar o substrato após a impressão ou luvas de couro grossas.
• Use sempre jaleco resistente a chamas e luvas de couro reforçadas ao manusear as peças impressas.
• Use sapatos de couro - tênis de cano alto (com biqueira de aço são um bônus).

A impressão 3D em metal expõe você à soldagem por períodos mais longos do que o normal para soldagem de rotina. Certifique-se de que toda a sua pele esteja coberta para evitar queimaduras solares.

A plataforma é controlada como uma impressora 3D RepRap Delta comum. Para uma introdução à nomenclatura, tente este link . Baixe o firmware Repetier e o software host , use o Arduino para carregar o firmware na plataforma e configure o Cura no host. Isso funcionará em qualquer tipo de computador, mas recomendamos o Debian, que é gratuito e de código aberto . Os modelos podem ser criados e modificados com qualquer editor 3D, como o OpenSCAD , o Blender ou um aplicativo CAD como o FreeCAD (para uma lista mais detalhada de programas CAD gratuitos e de código aberto, acesse aqui ). O modelo deve ser exportado como um arquivo STL. Este arquivo é carregado no Cura e fatiado para gerar o percurso da ferramenta. Pode ser necessário tentar algumas vezes para ajustar todas as configurações corretamente. O GCode é salvo no disco e aberto com o Repetier Host, que o envia para a plataforma de impressão. Quando a plataforma alcançar a pistola de solda, ligue a soldadora conectando o cabo que leva ao interruptor (que deve ser mantido pressionado com uma braçadeira de nylon). Durante a impressão, observe a distância entre a pistola e o objeto. Essa distância deve começar em aproximadamente 7 mm e permanecer a mesma. Se aumentar, diminua a altura da camada ou reduza a velocidade de movimento (isso pode ser feito durante a impressão com o Repetier Host). Se diminuir, faça o oposto.

Embora toda a configuração ainda seja altamente experimental, algumas partes são mais experimentais do que outras. Algumas funcionalidades que estão sendo testadas com diferentes níveis de sucesso estão listadas aqui. O Cura tentará ajustar a "largura da linha" do filamento depositado alterando sua taxa de alimentação. Atualmente, a soldadora não suporta esse tipo de ajuste, então algumas peças recebem mais material do que deveriam, enquanto outras recebem menos. Para resolver isso, foi desenvolvido um plugin para o Cura que converte essas alterações na taxa de alimentação em alterações na velocidade do bico. O plugin pode ser encontrado junto com o arquivo scad no GitHub . Este plugin também permite adicionar comandos personalizados para o início e o fim do deslocamento. Isso pode ser usado para ativar um relé para ligar e desligar a soldadora.

• Analisador de Arco de Código Aberto: Monitoramento Multissensor da Manufatura Aditiva por Arco com Arame
• Mecanismos de liberação do substrato para soldagem MIG/MAG em impressão 3D de alumínio - como remover a impressão do substrato com um martelo
• Monitor de tensão e corrente de baixo custo e código aberto para impressão 3D de soldagem a arco com gás e metal.
• Otimização por Enxame de Partículas dos Parâmetros de Impressão para Impressão 3D de Metal Baseada em TIG de Código Aberto
• Desenvolvimento de liga hipoeutética de alumínio-silício para impressão 3D baseada em GMAW utilizando fundição em cunha
• Laboratório de código aberto
• Impressão 3D de código aberto do OSAT
• Análise econômica do ciclo de vida da manufatura distribuída com impressoras 3D de código aberto
• Impactos ambientais da manufatura distribuída por meio da impressão 3D de componentes e produtos de polímero.
• Construindo equipamentos de pesquisa com hardware gratuito e de código aberto
• Universidade de Tecnologia de Delft - MIG+ Prusa I3
• Weld 3D - 1º spin-off comercial
• consulte a literatura sobre "fabricação aditiva de arco de arame" (WAAM)
• Mini Metal Maker - Impressora 3D projetada especificamente para argila metálica, que é então queimada - US$ 25 - Instruções de montagem, portanto, quase de código aberto.
• Código aberto Impresora 3-D para Metales
• Aplicações da impressão 3D em metal baseada em GMAW de código aberto
• Impressora 3D de metal de código aberto MOST v2
• Plugin de fatiamento para impressão 3D em metal
• Formação in situ de mecanismos de liberação do substrato para impressão 3D de metal de solda a arco com gás
• Monitor de tensão e corrente de baixo custo e código aberto para impressão 3D de soldagem a arco com gás e metal.
• Monitoramento e controle integrados de tensão e corrente para soldagem a arco com gás e metal em impressora 3D de código aberto com junta esférica magnética.
• Limpeza de substrato de alumínio para impressão 3D: MOST
• Utilizando uma matriz delta inversa para impressão em cera para fundição de metais.

• Fórum de Discussão RepRap
• Discussão no Thingiverse
• Discussão no Reddit
• Discussão sobre hackathon diário
• Discussão Rastall no G+
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• Grupos do Google sobre dicas, truques e avaliações de impressoras 3D

• Cientistas constroem uma impressora 3D de metal de baixo custo e código aberto - Michigan Tech News, Phys.org , Science Daily , Science Codex , The Cherry Creek News , Planet Infowars , Business Standard , GentedeHoy (espanhol) , ItechPost , Reddit , CBS Detroit , Bubblenews , Lab Manager, 3ders , Hexus
• Parafuso solto? Impressora 3D pode em breve fabricar um novo para você - NBC News
• Impressão com metal: Engenheiros criam impressora 3D de soldagem faça-você-mesmo por menos de US$ 1.500 - International Business Times
• Cientistas da Michigan Tech constroem uma impressora 3D de metal "faça você mesmo" por US$ 1.500 - Gigaomm , CNN Money, ARS Mobilitas
• Impressora 3D de metal de baixo custo e código aberto pode levar tecnologia revolucionária a milhões de pessoas - International Science Times
• Nova impressora 3D de metal é de código aberto e acessível - Live Science, Yahoo News , Scientific American
• Viva a impressora 3D de metal de mesa faça-você-mesmo! - DVice
• Agora você pode imprimir em 3D com metal em casa - Placa-mãe
• Testando seu metal - Newsweek, Newsweek.com
• Uma impressora 3D de soldagem em Rostock? - Hack-a-Day
• Michigan Tech lança impressora 3D de metal de código aberto por menos de US$ 2.000 - Indústria de Impressão 3D
• Uma maneira barata de imprimir peças de metal - The New York Times
• RT ACM (The Association for Computing Machinery) , Treehugger , 3D Printer World , Engineering.com , Geeky Gadgets , Gizmodo , Dragons Tales , The Examiner , ICT Career , VR Zone , Gizmag , Computer Weekly , ITPro Portal , Consett Magazine , Shift Frequency
• Memorando de Entendimento com a Sigma Labs : Market Watch, Sacramento Bee , MSN Money , Wall Street Journal , Yahoo Finance, Business Week , ABC 27 , Indústria de Impressão 3D , 3Ders , Technorati , Design News
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Grã-Bretanha

• Impressão 3D em metal e seis mudanças-chave na 'segunda revolução industrial' - The Guardian
• The Register , The Telegraph , The Independent , Techienews , ITPro , Eureka Magazine

Canadá

• Cientistas divulgam planos para impressora 3D de metal de código aberto - Canadian Manufacturing/Design Engineering
• Nova impressora 3D de metal de baixo custo baseada em inovação de código aberto - Substance

China

• Impressora 3D de metal: O que você quer fabricar com ela? - Guokr.com (Resumidamente)
• Impressora 3D de metal, US$ 1500. Você está pronto? - 3dyf.com (3dyf)
• SO China , TI Home , CN Beta , AMOBBS

Dinamarca

• Byg din egen impressora 3D de metal por 6.500 coroas - Engenheiro

França

• Em projeto: uma impressora 3D de metal... código aberto - Futura Sciences
• GNT

Alemanha

• Equipamentos metálicos da impressora 3D - Scienexx, Revista Linux

Índia

• Cientistas constroem impressora 3D de metal de baixo custo e código aberto - Jagran Post
• Cientistas constroem impressora 3D de metal de baixo custo e código aberto - Economic Times (Indian Times)

Itália

• Impressão 3D de metal, código aberto e amendoins - Tom's Hardware

Japão

• Faça você mesmo a baixo custo! A Universidade Tecnológica de Michigan está desenvolvendo uma impressora 3D de metal de código aberto - Social Design News

Lituânia

• A partir de agora, uma impressora 3D de metal custa apenas 1,5 por mil dólares e pode ser feita em casa - Mokslasit 15 min, Technologijos

Malásia

• 6 tendências tecnológicas que dominarão 2014 - HongKiat

Noruega

• Suas impressoras 3D de metal podem ser usadas sozinhas - Teknisk Ukeblad (Technical Weekly)

Polônia

• Imprima uma arma - Rzeczpospolita (rp.pl)

Romênia

• Impressora 3D de metais soldados para qualquer usuário - Sfera

Rússia

• Selo metálico 3D aberto - Lenta.ru, 2045.ru , Universidade Federal de Kazan , Inline
• Os americanos criaram uma impressora 3D que permite imprimir em metal - Imena
• Epoch Times , Computerra , Scienceblog.ru

Espanha

• Impressora 3D para metal, barata e de código aberto - NCYT, Insurgente Press