Impressora 3D FOSS, um dia você vai ter uma!

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Na minha última coluna, eu falei sobre o FOSS, ou Free Open Source System. Um FOSS é a transposição da filosofia hacker, do mundo virtual e de programas, para criar entidades físicas, equipamentos e sistemas com filosofias abertas. Mas qual a aplicação prática, real, desta filosofia.

Muito embora já tenhamos controladores e circuitos para automação de tarefas, como o Arduíno que atendem aos requisitos de serem Open-Source e acessíveis, creio que uma das aplicações mais fantásticas do passado seja através das impressoras 3D, mas antes de tudo, você sabe o que é uma impressora 3D?

Uma impressora 3D é, como o próprio nome diz, uma impressora capaz de reproduzir objetos físicos 3D à partir de qualquer modelagem realizada em softwares CAD (Computer Aided Drawing, ou Desenho Auxiliado por Computador – há ainda o uso de Design para a letra D, que significa Projeto em português, e também está correta). Basicamente, ao realizar um modelo 3D num software CAD, pago ou não, o software da impressora 3D irá “fatiar” o objeto e desenhar sobre uma base rígida aquela fatia, e ao invés de usar tinta, ele usará uma camada de um terço de milímetro de plástico semiliquefeito. Ao final do desenho desta camada, uma nova é feita sobre a anterior. Como um pão Pullman, visto de pé, onde cada fatia do pão faz o desenho do pão inteiro, o objeto feito em um CAD é replicado para a realidade pelo empilhamento destas mesmas camadas.

E qual a aplicação da impressora 3D? Bom, ela nasceu na indústria automotiva, naval e aérea, onde a construção de protótipos daquilo que foi projetado era necessária para verificar a função do produto no mundo real, assim como o papel sempre aceita qualquer coisa, conceituar objetos no CAD também pode produzir objetos inexequíveis, e o protótipo serve também para verificar se a montagem do objeto é possível, se a forma do objeto é confortável e, até mesmo, apresentar o produto para um grupo de consumidores teste, antes de se fazer qualquer linha de produção, e ver a receptividade do produto. Isto impede lendas da construção mecânica, como o carro que para trocar uma lâmpada da lanterna requer elevar o bloco do motor, ou o step que é fácil de roubar, mas difícil de guardar o pneu furado em seu lugar, entre outras falhas de conceitos.

Com o tempo, a prototipagem rápida também começou a servir para novas funções, como a produção de series limitadas de peças, a chamada manufatura rápida, para produzir 10, 20 ou até 100 peças sem a necessidade de se criar ferramental e moldes caros. Também se descobriu um uso para o termoplástico ABS, material mais usado neste meio. o ABS tem a propriedade física de passar do estado sólido para o gasoso sem atravessar o estado líquido, perfeito para a criação de modelos chamados moldes perdidos, isto é, coloca-se o modelo impresso numa caixa de areia, mergulha-se metal quente sobre ele e o plástico, dissolvido, vaza pela porosidade da areia deixando em seu lugar o metal com seu formato. Este processo de fundição é responsável pela concepção de peças de geometria complexas, com grande agilidade e baixo custo, visto que a área pode ser reaproveitada a cada processo.

E, claro, a engenharia reversa, chamada no meio mecânico de benchmark, onde pode-se realizar um scanner 3D de um objeto, jogá-lo no CAD e imprimir uma cópia do produto, tudo de forma quase instantânea.

Tá, entendi, tem um monte de aplicações uma impressora 3D, mas onde entra o FOSS? Muito simples. As impressoras custam dezenas de milhares de dólares, de 19.000 dólares para ser mais preciso, os menores e mais lentos modelos, que a própria HP entre outros fabricantes vende, até centenas de milhares de dólares, como são as impressoras de grande porte e precisão. Mas a impressora 3D despertou o imaginário de milhares de pessoas ao redor do mundo, que começaram a sonhar fazer em suas próprias casas, desde miniaturas de RPG, a modelos que eles próprios produziam em casa e até peças para o uso cotidiano, como penduradores de camisas e toalhas, reparos para peças quebradas em eletrodoméstico e a barreira do preço precisava ser vencida. Foi a soma de tecnologia livre, software e hardware, que permitiu produzir impressoras 3D tão baratas quanto 1000 dólares, ou até mais baratas. E mais, na filosofia hacker, cada impressora 3D passou a ser capaz de produzir suas próprias peças plásticas, tornando-as auto-replicáveis e auto-reparáveis.

Neste meio, destacam-se a MakerBot e a RepRap. Impressoras que utilizam controladores Arduínos para movimentar a cabeça extrusora do plástico, termoplástico ABS que pode ser comprado barato em diversos lugares e o software livre que une JAVA e Python para criar o software de fatiamento, o mais famoso deles o Raplicator, cujo nome deriva das séries de Jornada nas Estrelas, e que recebe o arquivo CAD no formato STL (STereoligrafic Language), que a maioria dos CAD’s 3D é capaz de gerar e o fatia e manda os comando de movimentação para a impressora. Replicator e Skeinforge são os softwares de núcleo da tecnologia livre que barateou e está popularizando impressoras 3D, e que também podem ser adquiridos no Brasil, se quiser, através da Metamáquina, empresa 100% ligada à filosofia Open-Source, que representa, monta, vende e dá suportes às máquinas RepRap no Brasil. A filosofia Hacker está tão presente nesta empresa que até mesmo o software CAD usado por eles é Open-Source, o Blender, para ser mais preciso, que possui assombra precisão e é grátis. O Google SketchUp também é uma opção, mas eles, no Google, vendem a extensão STL de saída, que de verdade, é proprietário.

A Impressora 3D Open-Source, para diferenciar-se de milhares de patentes do mercado na hora de dar seu nome, e o nome deriva do material e processo de construção das camadas, adotou o FOSS, simples e fácil, para nomear suas impressoras, que estão se popularizando como se fosse fogo em rastilho de pólvora!

Site da Metamáquina no Brasil: http://www.metamaquina.com.br

Download do Replicator: http://replicat.org/download/

Forum de troca de arquivos 3D: http://www.thingiverse.com/

Por Emanuel Campos

http://fellowpalm.wordpress.com

http://twitter.com/emanuelcampos

emanuel.campos@gmail.com

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