PROCESSO E
TECNOLOGIAS

Formas de impressão

Nem todas as impressoras 3D usam a mesma tecnologia. Existem várias maneiras de imprimir e todos os disponíveis são aditivos, diferindo principalmente na forma como as camadas são criadas para criar o objeto final.
Alguns métodos utilizam material de derretimento ou amaciador para produzir as camadas. A sinterização seletiva de laser (SLS) e a modelagem de deposição fundida (FDM) são as tecnologias mais comuns que utilizam esta forma de impressão. Outro método de impressão é quando falamos sobre curar uma resina foto-reativa com um laser UV ou outra fonte de energia similar uma camada de cada vez. A tecnologia mais comum usando este método é chamada de estereolitografia (SLA).

Para ser mais preciso: desde 2010, o grupo “ASTM F42 – Fabricação de aditivos” da American Society for Testing and Materials (ASTM), desenvolveu um conjunto de padrões que classificam os processos de fabricação de aditivos em 7 categorias de acordo com a terminologia padrão para tecnologias de fabricação de aditivos. Esses sete processos são:

  • Vat Photopolymerisation
  • Material Jetting
  • Binder Jetting
  • Material Extrusion
  • Powder Bed Fusion
  • Sheet Lamination
  • Directed Energy Deposition

Vat Photopolymerisation

Uma impressora 3D com base no método de Vat Photopolymerisation contém um recipiente repleto de resina de foto polímero que é então endurecido com fonte de luz UV. A tecnologia mais comumente usada nestes processos é estereolitografia (SLA). Esta tecnologia emprega um depósito de resina de foto polímero curável ultravioleta líquido e um laser ultravioleta para construir as camadas do objeto uma de cada vez. Para cada camada, o raio laser traça uma seção transversal do padrão de peça na superfície da resina líquida. A exposição às curas de luz laser ultravioleta e solidifica o padrão traçado na resina e junta-se à camada abaixo.

Após o rastreamento do padrão, a plataforma de elevação do SLA desce por uma distância igual à espessura de uma única camada, tipicamente 0,05 mm a 0,15 mm (0,002 “a 0,006”). Em seguida, uma lâmina cheia de resina varre a seção transversal da peça, recoloque-a com material fresco. Nesta nova superfície líquida, o padrão de camada subsequente é rastreado, unindo a camada anterior. O objeto tridimensional completo é formado por este projeto. A estereolitografia requer o uso de estruturas de suporte que servem para prender a peça à plataforma do elevador e para segurar o objeto porque flutua na bacia preenchida com resina líquida. Estes são removidos manualmente após o objeto terminar.

Material Jetting

Neste processo, o material é aplicado em gotículas através de um bico de diâmetro pequeno, semelhante à forma como funciona uma impressora comum de papel para jato de tinta, mas é aplicada camada por camada para uma plataforma de construção que faz um objeto em 3D e depois endurecida pela luz UV.

Com jacto de ligação são utilizados dois materiais: material de base em pó e um aglutinante líquido. Na câmara de construção, o pó é espalhado em camadas iguais e o aglutinante é aplicado através de bicos de jato que “colam” as partículas de pó na forma de um objeto 3D programado.

A tecnologia FDM funciona com um fio de plástico que é desenrolado de uma bobina e fornece material para um bocal de extrusão que pode ligar e desligar o fluxo. O bocal é aquecido para derreter o material e pode ser movido em direções horizontal e vertical por um mecanismo com controle numérico, diretamente controlado por um pacote de software de fabricação assistida por computador (CAM). O objeto é produzido por extrusão de material derretido para formar camadas à medida que o material se endurece imediatamente após a extrusão do bico. Esta tecnologia é a utilizada com dois tipos de materiais de filamentos de plástico: ABS (Acrilonitrilo Butadiene Styrene) e PLA (ácido poliláctico), mas muitos outros materiais estão disponíveis variando em propriedades de madeira arquivada, condutor, flexível, etc..

Indústria da
Impressão 3D

Principais áreas

A indústria de impressão 3D em todo o mundo deverá crescer US$ 3.07B em receita em 2013 para US$ 12.8B em 2018, e ultrapassar US $ 21B em receitas no mundo todo em 2020. À medida que evolui, a tecnologia de impressão 3D está destinado a transformar quase toda indústria e mudar o nossa maneira de viver, trabalhar e jogar no futuro.
Fonte: Wohlers Report 2015

Indústria médica

A perspectiva do uso médico com a impressão 3D está evoluindo em um ritmo extremamente rápido, já que os especialistas começaram a utilizar a impressão 3D de maneiras mais avançadas. Pacientes em todo o mundo estão experimentando uma melhor qualidade de cuidados através de implantes impressos em 3D e próteses nunca vistas antes.

Bio-impressão

A partir da tecnologia de impressão 3D de dois mil e poucos anos foi estudada por empresas de biotecnologia e academica para uso possível em aplicações de engenharia de tecidos onde órgãos e partes do corpo são construídos usando técnicas de jato de tinta. As camadas de células vivas são depositadas em um meio de gel e lentamente construídas para formar estruturas tridimensionais. Nos referimos a este campo de pesquisa com o termo: bio-impressão.

Indústrias aeroespaciais e de aviação

O crescimento da utilização da impressão em 3D nas indústrias aeroespacial e aeronáutica pode, em grande parte, ser derivado dos desenvolvimentos no setor de fabricação de aditivos metálicos. A NASA, por exemplo, imprime revestimentos de câmara de combustão usando fusão seletiva por laser e, a partir de março de 2015, a FAA liberou a primeira parte do motor a jato impresso em 3D da GE Aviation para voar: uma carcaça sinterizada a laser para um sensor de temperatura de entrada do compressor.

Indústria automotiva

Embora a indústria automotiva tenha sido uma das primeiras adotantes da impressão 3D, possuindo tecnologias de impressão em 3D relegadas por décadas para aplicações de prototipagem de baixo volume. Hoje em dia, o uso da impressão 3D no setor automotivo está evoluindo a partir de modelos de conceito relativamente simples para verificações de ajuste e acabamento e verificação de projeto, para peças funcionais que são usadas em veículos de teste, motores e plataformas. As expectativas são que a impressão 3D na indústria automotiva gere US $ 1,1 bilhão de dólares em 2019.

História da
Impressão 3D

Surgimento da tecnologia

Na história da fabricação, métodos de subtração muitas vezes vêm em primeiro lugar. A província de usinagem (gerando formas exatas com alta precisão) era geralmente um caso subtrativo, de depósito e uma rotação de moagem e trituração.

As primeiras aplicações de fabricação de aditivos foram no final da ferramenta de fabricação. Por exemplo, a prototipagem rápida foi uma das primeiras variantes aditivas e sua missão foi reduzir o tempo de entrega e o custo do desenvolvimento de protótipos de novas peças e dispositivos, o que foi feito anteriormente apenas com métodos de máquinas subtrativas (tipicamente lento e caro).

No entanto, à medida que os anos passam e a tecnologia avança continuamente, os métodos aditivos estão se movendo cada vez mais no fim da produção. Partes que antes eram a única província de métodos subtrativos podem agora, em alguns casos, ser feitas de forma mais lucrativa por meio de aditivos.

O futuro da
Impressão 3D

Infinitas possibilidades

Os defensores da indústria aditiva prevêem que esse desenvolvimento tecnológico irá mudar a natureza do comércio, porque os usuários finais poderão fazer grande parte de sua própria fabricação ao invés de se envolver no comércio para comprar produtos de outras pessoas e corporações.

As impressoras 3D capazes de produzir cores e vários materiais já existem e continuarão a melhorar até um ponto em que os produtos funcionais possam ser exibidos. Com efeitos sobre o uso de energia, redução de resíduos, customização, disponibilidade de produtos, medicina, arte, construção e ciências, a impressão 3D mudará o mundo da fabricação tal como a conhecemos.

Se você estiver interessado em mais previsões futuras sobre a impressão em 3D, veja The Future Of Open Fabrication.

Serviços

Nem todo mundo pode pagar ou está disposto a comprar sua própria impressora 3D. Isso significa que você não pode aproveitar as possibilidades de impressão em 3D? Não, não se preocupe. Estamos aqui pra isso, entre em contato que podemos te ajudar.

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