A Fabricação Aditiva, também conhecida como impressão 3D, está sendo cada vez mais utilizada em uma variedade de indústrias, incluindo educação, manufatura, robótica, automotiva, aeroespacial, construção, arquitetura, odontologia, joalheria e engenharia. Ao trazer a fabricação internamente, você pode economizar consideravelmente em custos e ter mais liberdade para projetar protótipos e iterações.

No início, entender e separar as diversas tecnologias, processos e materiais de impressão 3D pode ser difícil para os iniciantes. Quais tecnologias de impressão 3D estão disponíveis para as empresas? Examinar mais de perto as cinco tecnologias de impressão 3D que estão revolucionando as indústrias mencionadas acima ajudará você a compreender os diferentes tipos de impressão 3D.

Impressão 3D em Compostos

A impressão 3D em metal e compostos está prestes a revolucionar a fabricação aditiva.

Escaneamento de Impressão / Inspeção do Processo: Você pode usar essa função para imprimir sua peça, escaneá-la e medir sua precisão dimensional em tempo real.

Codificadores de Motor de Passo: Com esses codificadores nos motores X, Y e de extrusão, a impressora pode corrigir automaticamente erros de precisão de posição. Eventualmente, você economizará mais dinheiro porque o problema pode ser corrigido automaticamente e mais impressões poderão ser salvas. Você também obterá acabamentos de superfície impressionantes com os codificadores garantindo que a cabeça esteja localizada exatamente.

Detecção de Material: Quando o material acabar durante a impressão, essa função pausará o processo e enviará uma notificação por e-mail. Com a recarga, você pode continuar imprimindo enquanto adiciona material novo.

Acionamentos Silenciosos: Com acionamentos silenciosos, as impressoras 3D industriais da Markforged podem realizar impressões 3D sem emitir qualquer som.

Microcontrolador: Como os deslocamentos X e Y já estão calibrados e armazenados na cabeça de impressão, se você substituir a cabeça de impressão que contém o microcontrolador, não é necessário recalibrar. Usando essa ferramenta, você também pode detectar e prevenir falhas antes que ocorram e identificar problemas de manutenção.

SLA (estereolitografia)

Alternativamente conhecida como SLA, a estereolitografia é uma técnica de impressão 3D que utiliza luz para curar resina líquida em plástico sólido. A Estereolitografia Invertida é o sistema SLA mais comumente utilizado. A resina geralmente é vertida manualmente pelo usuário ou dispensada automaticamente a partir de um cartucho, dependendo da impressora 3D. Iniciar uma impressão requer abaixar a placa de construção na resina. O fundo do tanque e a placa de construção estão separados por uma fina camada de líquido. Através de uma janela translúcida localizada na parte inferior do tanque de resina, o laser UV é direcionado do galvanômetro ou galvos para solidificar o material seletivamente. Cada camada subsequente começa com uma impressão que tem uma espessura de menos de 100 micrômetros.

As impressoras 3D com tecnologia SLA podem produzir peças com geometria complexa e detalhes finos com resultados excepcionais. Na maioria das vezes, você terá que usar estruturas de suporte, já que as peças impressas devem ser limpas e depois curadas com UV, às vezes em um forno, antes de poderem ser usadas.

No início, o SLA era usado apenas em grandes máquinas para aplicações industriais nos anos 80. Além de ser mais acessível do que nunca, as impressoras 3D de estereolitografia de mesa também oferecem impressão 3D de alta resolução que se encaixa facilmente no seu espaço de trabalho. A flexibilidade do SLA permite criar produtos usando uma ampla gama de materiais, oferecendo uma liberdade criativa sem limites.

FFF (fabricação de filamento fundido)

O processo de fabricação aditiva mais comum é a fabricação de filamento fundido ou FFF. Devido à sua facilidade de uso e ao fato de não utilizar produtos químicos, é econômico. Um rolo de filamento termoplástico é tipicamente usado para FFF, que é dispensado de uma bobina. Uma bocal aquecida, acoplada a um sistema de movimento automatizado, é utilizada para extrudir o filamento na fabricação de filamentos fundidos. Enquanto uma peça está sendo impressa em 3D, o sistema de movimento se desloca pela área onde a peça deve ser impressa. O filamento derretido é depositado da bocal sobre a placa de construção enquanto o sistema de movimento se move ao redor. Leva algum tempo para o filamento esfriar e endurecer em uma camada. Menos de um milímetro é necessário para a placa de construção se mover, e então uma camada é adicionada de cada vez até que a peça esteja totalmente formada.

Certas impressoras 3D FFF podem imprimir com dois materiais simultaneamente usando a função de Extrusão Dupla. Um uso estético típico de duas cores diferentes para o mesmo material é para dar um aspecto mais agradável. Variações nas propriedades mecânicas são obtidas usando dois materiais diferentes. Juntamente com o material de construção, também pode ser usado um material de suporte PVA solúvel em água. A imersão em água dissolve o material de suporte, fazendo com que a peça final do design apareça com alta qualidade enquanto requer um mínimo de pós-processamento.

Uma impressora 3D com tecnologia FFF é perfeita para ambientes de escritório porque as máquinas são relativamente simples de operar e manter. Ao contrário das impressoras 3D SLA, as impressoras FFF não requerem uma boa ventilação para produzir ou pós-processar objetos. Em comparação com outros métodos, as impressoras 3D FFF oferecem uma ampla gama de opções de consumíveis a um custo relativamente baixo. Fáceis de configurar, os consumíveis podem ser armazenados por anos.

LFS (estereolitografia de baixa força)

Essa próxima geração de estereolitografia é chamada de Estereolitografia de Baixa Força (LFS). A Formlabs anunciou as impressoras 3D Form 3 e Form 3L no final de 2019. Essas impressoras 3D sofisticadas utilizam iluminação linear e a tecnologia Formlabs Form 3, combinando um tanque flexível para fornecer um acabamento de superfície impecável. A Formlabs Form 3, por exemplo, pode fornecer impressões de alta qualidade de forma consistente devido às forças de impressão mais baixas do processo de estereolitografia de baixa força. Ao rasgar facilmente os suportes de toque leve, pode-se reduzir a quantidade de tempo e esforço necessários para construir e manter as peças. Você pode então se concentrar em tudo o mais, como projetar e criar.

Impressão 3D em Metal

A impressão 3D em metal é um dos processos de impressão 3D mais avançados disponíveis hoje em dia. É um processo organizado que permite imprimir e pós-processar peças prontas para uso internamente. Neste processo, você deve:

Configuração da peça com o software: O arquivo STL gerado pelo seu software CAD precisa ser importado para um programa de software. A impressão 3D pode ser feita em uma variedade de metais. Para compensar a contração do material, as peças são automaticamente escaladas.

Impressão: A impressão FFF usa um pó metálico ligado ao plástico para imprimir camadas de metal até que sua peça esteja totalmente formada.

Lavagem: As peças precisam passar por um processo de reincorporação após serem impressas. Neste passo, a cera é removida da peça lavando-a em um desengraxante. Como resultado, ela está pronta para a próxima fase.

Sinterização: Este processo é seguido pela colocação da peça em um forno para queimar todos os conectores plásticos e permitir que o pó metálico se funde em uma peça 3D com uma densidade relativa de aproximadamente 96%.

Peça Final: Agora, usa-se metal “puro” para fabricar a peça. Neste estado, ela pode ser pós-processada e tratada como qualquer outro metal.

Reflexões Finais

Cada tecnologia de impressão 3D tem aplicações únicas. O SLA é ótimo para objetos menores e detalhados com características complexas. Uma máquina LFS é mais adequada para produção em alta volume que produz resultados de alta qualidade de forma consistente sem exigir trabalho adicional. Pessoas com orçamento limitado irão adorar o FFF. Usar essa tecnologia é fácil, acessível, versátil e conveniente. É fácil de usar, não ocupa espaço adicional e não requer pessoal profissional para configurá-la e operá-la. Os processos versáteis de impressão 3D de compostos e metais fazem deles ideais para a fabricação de peças robustas por empresas.