Modelagem e Manutenção de Impressora 3d para Restabelecimento de Usabilidade Escolar

Resumo

A manufatura aditiva, popularmente conhecida como impressão 3D, tem se consolidado como uma ferramenta pedagógica estratégica no ambiente escolar, pois fomenta a cultura maker, a inovação e o raciocínio lógico em atividades interdisciplinares e de robótica. Contudo, a continuidade dessas práticas frequentemente enfrenta desafios relacionados à manutenção técnica dos equipamentos, cuja inoperância e a falta de conhecimento técnico específico podem paralisar os projetos didáticos em desenvolvimento e desmotivar a comunidade de escolas públicas em cidades do interior. Diante desse cenário, o presente trabalho relata uma atividade de extensão que promoveu assistência técnica para a manutenção de uma impressora 3D desativada, desenvolvida por acadêmicos bolsistas do curso de Engenharia de Energia da UNIPAMPA/Bagé na Escola Estadual de Ensino Médio da cidade de Bagé-RS. A demanda surgiu da necessidade de reparar a impressora 3D da instituição, modelo Sethi3D Aip V2, que se encontrava inativa devido ao rompimento do suporte do componente de fim de curso, também conhecido como endstop, peça fundamental para o correto posicionamento, calibração e segurança dos eixos do equipamento durante o processo de fabricação. Com o intuito de restaurar a funcionalidade da impressora e garantir que a turma de estudantes de robótica retomasse suas atividades práticas, a ação envolveu uma intervenção metodológica pautada na engenharia reversa e na modelagem tridimensional. A metodologia empregada dividiu-se em etapas consecutivas: diagnóstico do problema, medição da peça suporte de fim de curso, modelagem CAD, fatiamento e impressão da nova estrutura. Fisicamente, a peça apresenta o formato semelhante ao de uma "cantoneira em L", rígida e compacta, contendo furos cilíndricos passantes, cavidade retangular, abas laterais de alinhamento e um rasgo oblongo de ajuste no perfil metálico. A partir das medições e de esboços manuais para detalhamento das cotas, procedeu-se à reconstrução virtual da peça por meio do software de modelagem tridimensional baseado na nuvem Onshape. Concluído o modelo digital, o arquivo foi exportado para o software fatiador Ultimaker Cura, no qual foram configurados os parâmetros de preenchimento, orientação e suportes ideais para conferir resistência adequada ao componente. A fabricação do novo suporte foi realizada utilizando a impressora 3D do grupo de bolsistas, modelo GTMax3D Core A3 V2, onde a impressão teve duração de três horas em qualidade média, utilizando o filamento ABS e sendo impressas cinco peças sob medida para a substituição e reserva. Durante uma visita programada ao ambiente da escola, os bolsistas, juntamente com o orientador do projeto e a professora regente da escola, realizaram a montagem da peça no equipamento, promovendo o alinhamento do sensor de fim de curso e outras regulagens necessárias. Como resultado da intervenção, a impressora Sethi3D Aip V2 teve sua mecânica restabelecida com sucesso. Para validar o reparo, foi executado um teste de impressão em tempo real de um suporte de celular com uso de filamento ABS, o que comprovou a estabilidade e a precisão do sistema restaurado. A conclusão deste trabalho evidencia que soluções de baixo custo baseadas em modelagem e impressão 3D são altamente eficazes para a resolução de problemas tecnológicos no contexto escolar. A ação não apenas devolveu a usabilidade ao equipamento da escola, mas também proporcionou um momento enriquecedor de troca de conhecimentos práticos entre o grupo de bolsistas da UNIPAMPA, os estudantes da escola que participaram da oficina, o orientador e pesquisador da UNIPAMPA e professores da escola, restabelecendo a autonomia da escola para a criação de novos protótipos e a continuidade dos projetos de robótica e abrindo portas para futuras explorações científicas e tecnológicas. Como desdobramento dessa iniciativa, no presente semestre a equipe já está com mais uma instituição escolar para a realização desta mesma atividade de apoio técnico e capacitação.