Você já ouviu falar na Impressão 3D? Sabe porque e quando ela deve ser utilizada? Já se perguntou onde os modelos em 3D são feitos, uma vez que nesse caso não dá pra utilizar o famoso Word?
Fato é que os produtos feitos na impressora 3D estão sendo incluídos aos poucos no nosso dia a dia em diversos ramos. Objetos de decoração, alimentos, próteses e peças de engenharia, são alguns exemplos criados a partir dela.
Nesse post você vai ter as respostas para todas as suas questões e ainda quais são os principais tipos de impressão 3D e quais os parâmetros são analisados para que o protótipo saia exatamente como foi modelado.
O que é a impressão 3D e qual a finalidade?
A impressão 3D, ou manufatura aditiva, é um processo de fabricação baseado na adição de material, através de camadas depositadas sucessivamente, para formar um produto. Esse processo é realizado, basicamente, a partir de uma máquina chamada impressora 3D.
É uma tecnologia relativamente antiga, mas que se popularizou recentemente, e, portanto, possui uma grande quantidade de técnicas associadas. Além disso, é um tipo de processo que evoluiu a tal ponto que hoje em dia atende diversas áreas: engenharia, design, educação, medicina, dentre outras.
A impressão 3D tem como principal finalidade a construção de modelos físicos, também chamados de protótipos, a partir de um modelo CAD. Esses protótipos podem ser usados de diversas formas – verificar funcionalidades, realizar apresentações, verificar e validar designs ou até mesmo fabricar um produto final.
É um processo que se destaca dos demais, principalmente devido à rapidez com que os protótipos são produzidos. Também permite uma redução de custos, já que pode-se produzir em lotes menores que os outros processos, diminuindo o custo unitário. Outras vantagens incluem: criação de peças complexas, customização de acordo com o cliente, e uso de menor volume de material.
Então como funciona a impressão 3D?
Antes de partir para impressão propriamente dita, é necessário produzir um modelo digital do protótipo que se deseja imprimir. Esse modelo digital é comumente realizado em desenho 3D, através de softwares CAD (Desenho assistido por computador), onde é gerado o desenho que será impresso.
- Veja também: O que é CAD e para que servem softwares CAD?
Posteriormente, esse desenho que foi gerado em modelagem 3D passa pelo processo de tesselação, em que o modelo é transformado em um formato que aproxima suas superfícies de formas geométricas simplificadas, como triângulos e polígonos. O formato mais amplamente utilizado é o .STL (Standard Tessellation Language ou linguagem padrão de tesselação).
A partir do modelo digital tesselado, utiliza-se de softwares para dividir o protótipo em fatias, ou camadas. Basicamente, esses softwares definem a divisão de camadas ao longo da dimensão Z do produto, a partir do modelo convertido em elementos triangulares, e definem os parâmetros de impressão.
Por fim, o produto ou protótipo é construído camada por camada, a partir das camadas digitais geradas anteriormente. Essa impressão 3D propriamente dita, pode ser realizada nos mais diversos tipos de técnicas disponíveis. Caso seja necessário ou desejado, o produto impresso pode ser finalizado com um acabamento posterior ao processo de impressão.
Mas afinal, quais os principais tipos de impressão 3D?
Existem diversas técnicas diferentes para realizar a impressão 3D, que não são de forma alguma excludentes. Dependendo do tipo de protótipo que você espera como produto da impressão, uma ou outra técnica pode ser mais favorável para atingir seus requisitos. As principais diferenças entre os tipos de impressão 3D, são: velocidade de impressão, qualidade da superfície, tipo de acabamento, e tipo de material utilizado.
Os principais tipos de impressão 3D são:
- Estereolitografia (SLA): O primeiro tipo de impressão 3D desenvolvido. Constrói os modelos a partir de um polímero líquido sensível à luz que é solidificado quando exposto à luz ultravioleta. Produz formas complexas, detalhes mais finos e bom acabamento, com materiais poliméricos.
- Fabricação com Filamento Fundido (FDM ou FFF): O processo mais acessível e conhecido pelo consumidor físico. Constrói os modelos a partir de uma impressora 3D que realiza a extrusão de filamentos aquecidos a partir de camadas. Possui uma grande gama de materiais que podem ser usados como filamentos, tais como PLA, ABS e PETG, com bom acabamento superficial e diversas cores.
- Sinterização Seletiva a Laser (SLS): Nesse processo, o modelo é construído a partir da sinterização em leito em pó, realizada a partir de um laser, formando camadas. Nesse processo, o produto é de material polimérico, que podem ser funcionais, com boa resistência mecânica.
- Sinterização de Metal Direta a Laser (DMLS): Análogo ao SLS, o modelo é construído a partir da sinterização em leito em pó, com a diferença de que nesse caso é utilizado um pó metálico, e não polimérico. Produz produtos metálicos com diferentes ligas, funcionais e com geometrias complexas.
- Deposição com Energia Direcionada (LENS): Nesse processo, o modelo é obtido pela fusão de materiais metálicos pulverizados, por meio de laser. Produz peças com propriedades de peças metálicas, com a forma final aproximada.
- Manufatura de Objetos Laminados (LOM): Produz modelos na forma de camadas de papel adesivadas, depositadas sucessivamente, com a ativação dos adesivos de maneira térmica. Técnica utilizada principalmente na demonstração de designs, maquetes, pois possui um custo muito baixo, e bastante rapidez.
- Polyjet e ColorJet Printing: Duas tecnologias oriundas das impressoras 2D de jato de tinta. Na Polyjet, o jateamento é de polímeros que são curados numa plataforma de montagem. Já na ColorJet Printing, o material jateado é um aglutinante, sobre o leito em pó do material do produto. Produz peças de material polimérico com bastante apelo visual, pois permite a utilização de diversas cores.
Conhecidos os principais tipos de impressão, o que mais influencia quando se espera uma boa impressão 3D em sua prototipagem? Como em todo processo de manufatura, para a manufatura aditiva também existem os parâmetros que influenciam no resultado final.
Em síntese, quais os principais parâmetros de impressão?
- Velocidade de Impressão
Um dos principais parâmetros é a velocidade de impressão. É um parâmetro muito sensível, pois alteram-se duas vertentes importantes em relação à prototipagem. Quanto maior a velocidade de impressão, menor é o tempo para produzir as peças, mas influencia negativamente no acabamento e qualidade do produto, então é importante definir o que é mais importante para o usuário.
- Altura da camada
Outro parâmetro muito importante é a altura da camada, que é parametrizada principalmente pela capacidade da impressora 3D. Quanto menor a altura da camada, melhor acabamento é obtido no produto impresso, porém as máquinas que produzem peças com maiores resoluções têm um custo mais elevado.
- Material de suporte, sentido de impressão e preenchimento
Pelo fato de ser uma tecnologia em constante evolução, existem outros parâmetros que ainda não são mensuráveis, mas afetam a qualidade do protótipo produzido, pelo fato de ser uma tecnologia sensível. Então, se atentar na necessidade de material de suporte, no sentido de impressão das peças, preenchimento das peças pode ser interessante para garantir um produto com as características desejadas.
No caso de necessidade de material de suporte, pode gerar dificuldades para retirar esse material num acabamento posterior, além de gastar mais material. O sentido de impressão das peças pode afetar a resistência mecânica da peça, que é maior no sentido transversal do que longitudinal, então, o posicionamento da sua peça pode ser o diferencial na impressão 3D.
Já para o preenchimento do protótipo, são três os principais pontos a serem balanceados. Quanto maior a porcentagem de preenchimento, maior a resistência mecânica da peça, porém uma quantidade de material maior será usada, e um maior tempo de impressão será necessário.
Comece a investir nessa tecnologia!
A impressão 3D nos gera protótipos de várias formas de forma mais rápida. Permite produzir peças complexas que teriam dificuldade em ser produzidas com outros métodos. Dessa forma, além da rapidez e da precisão, o custo fica mais baixo e o desperdício diminui consideravelmente. É uma tecnologia que se desenvolve cada vez mais e que vai nos ajudar em vários ramos, como na medicina e alimentação. Por isso é tão importante ficar por dentro desse assunto! Em pouco tempo um objeto feito em uma impressora 3D estará fazendo parte da sua vida!
Quer saber mais sobre a impressão 3D? Então entre em contato com um de nossos profissionais que vamos te responder em breve!
