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Esta página tenta explicar, em linhas gerais, como todas as peças se encaixam para criar uma RepRap.

Porém, se você quiser pular tudo isso e ir direto pôr as mãos na massa, a melhor opção é dar uma olhada no The incomplete RepRap beginner's guide e na categoria build instructions. Além destes guias, talvez você queira dar uma olhada na seção Modelos abaixo.

Estrutura de componentes da RepRap.

Dito isto, para termos uma visão geral, devemos começar discutindo os diferentes modelos de RepRaps, e então partir para os quatro componentes principais de uma RepRap:

  • O conjunto de ferramentas de software.
  • A parte eletrônica.
  • O corpo mecânico.
  • O extrusor.


Modelos

Hoje em dia, há um número crescente de instruções de construção bons e detalhados para RepRaps! Clique no nome abaixo da figura para ler mais sobre cada projeto de modelo.

Se você for steampunk ou só gostar de fazer as coisas sem kits comerciais, há também as RepStraps.

Conjunto de Ferramentas de Software

A grosso modo, o conjunto de ferramentas de software pode ser dividido em 3 partes:

  1. Ferramentas CAD.
  2. Ferramentas CAM.
  3. Firmware para eletrônicos.

Ferramentas CAD

As ferramentas de desenho assistido por computador, ou ferramentas CAD (do inglês Computer Aided Design), são usadas para projetar peças tridimensionais para impressão.

Software

Na verdade, ferramentas CAD são projetadas para permitir a fácil modificação e manipulação de peças baseada em parâmetros. Às vezes, arquivos CAD são chamados de arquivos paramétricos. Eles costumam representar peças ou montagens em termos da geometria sólida construtiva, ou CSG (do inglês Constructive Solid Geometry). Usando CSG, peças podem ser representadas como uma árvore de operações booleanas executadas sobre formas primitivas como cubos, esferas, cilindros, pirâmides etc.

Aplicações de software de código livre/libre/aberto (FLOSS) que recaem nessa categoria seriam OpenSCAD, FreeCAD e HeeksCAD, além de outros. Exemplos de ferramentas CAD proprietárias e totalmente paramétricas são a PTC Creo (anteriormente PTC Pro/Engineer), SolidWorks, Autodesk Inventor e outras.

Nesses programas, a geometria é tipicamente armazenada numa árvore de recursos, onde as dimensões podem ser modificadas numericamente, e a geometria é então gerada novamente com alta precisão. A geometria é uma representação matemática onde, por exemplo, um círculo é gerado a partir dos parâmetros de centro, raio e plano (daí "paramétrico"). Não importa o quanto você amplie, um círculo continua curvo, e o programa CAD não encontra problema para achar o centro quando você clica nele. Isto pode ser bastante útil ao se fazer desenhos com dimensões entre o círculo e seções que precisam ser concentricamente removidas.

Outra categoria mais ampla de ferramenta CAD seriam aplicativos que representam peças com uma malha poligonal. Estes aplicativos são para serem usados mais em efeitos especiais e aplicações artísticas. Eles também parecem ser um pouco mais intuitivos. Aplicações FLOSS nesta categoria seriam o Blender e o Art of Illusion. Dentre as ferramentas proprietárias, estão o 3ds Max, o Alias, o SketchUp e outros.

Além disso, você pode criar formas apenas com um navegador, em certos websites como TinkerCAD.com (fácil) ou 3DTin.com (mais sofisticado). Estes permitem que você baixe a geometria final.

Algumas das ferramentas supracitadas também usam dados paramétricos para gerar as geometrias, mas muitas apenas registram as posições dos vértices dos polígonos que formam os modelos. Algumas usam parâmetros para gerar a geometria, mas esquecem esses dados depois que os vértices são posicionados. Uma curva é, portanto, uma aproximação, gerada por certo número de segmentos de reta entre pontos. Como tal, estas ferramentas são mais adequadas ao design em que a precisão das dimensões é menos importante do que a aparência e a facilidade de uso.

Se quiser imprimir usando o mínimo de material, com as partes do desenho otimizadas por volume em função das tensões, você pode usar otimização de topologia por meio de software para uso não comercial, como Topostruct e BESO, ou de código livre e aberto, como o Topy, um software de otimização de topologia escrito em Python pelo brilhante William Hunter.

Pode ser útil ter um software de engenharia de rede, que criará um suporte para sua peça ou preencherá a peça para poupar material. Um dos programas mais usados é Materialize Magics, mas há também o Netfabb. Ambos são software proprietário, não livre.

Arquivos

Na maioria das vezes, aplicativos de software 3D salvam seus arquivos em formato específico do aplicativo, que, no caso de ferramentas de CAD proprietárias, costuma ser um segredo comercial muito bem guardado e modificado com frequência.

Há poucos formatos de arquivo CAD intercambiáveis. Os dois formatos de arquivo CSG intercambiáveis mais usados são STEP e IGES. Ambos extraem as geometrias dos dados paramétricos e oferecem apenas sólidos "mortos". Características podem ser adicionadas ou removidas, mas a forma básica é bloqueada. Atualmente, não há um formato de arquivo intercambiável industrial que retenha dados paramétricos.

O formato de arquivo de malha intercambiável mais usado é o STL. Arquivos STL são importantes porque, como veremos abaixo, são usados por ferramentas CAM.

Arquivos de malha não podem ser convertidos em formatos de arquivo CSG porque não contêm dados paramétricos - apenas as coordenadas dos vértices do polígono que compõem o sólido. Contudo, formatos de arquivo CSG podem ser convertidos em formatos de arquivo de malha.

Portanto, se você estiver projetando uma peça, é uma boa ideia fazê-lo usando um aplicativo CAD CSG e salvar e distribuir seu arquivo paramétrico original junto com os arquivos STL gerados.