O QUE É IMPRESSÃO 3D?

Está pensando em começar com a impressão 3D, mas não sabe por onde começar? Por que não começar do início e responder à pergunta “O que é Impressão 3D?” Continue lendo enquanto repassamos o básico.

Soluções profissionais de impressão 3D MakerBot
Soluções profissionais de impressão 3D MakerBot


INTRODUÇÃO À IMPRESSÃO 3D

A impressão 3D é uma tecnologia de fabricação que foi inventada na década de 1980. Desde então, ela evoluiu de uma ferramenta de prototipagem rápida para uma tecnologia de manufatura completa. A evolução foi revolucionária, levando à sua adoção em uma variedade de setores, do automotivo ao aeroespacial, da saúde ao esporte e da defesa à moda. O termo industrial para impressão 3D é manufatura aditiva, pois o material é continuamente adicionado para fabricar um objeto (em oposição a processos subtrativos como corte, fresamento e usinagem). Apresentamos a você esta tecnologia de fabricação revolucionária em rápido crescimento.


O QUE É IMPRESSÃO 3D?

Impressora MakerBot METHOD X 3D
Impressora MakerBot METHOD X 3D

Nesta seção, compartilharemos a resposta à pergunta: “O que é impressão 3D?” Conforme mencionado, a impressão 3D é uma tecnologia de manufatura que converte um projeto CAD em um objeto sólido tridimensional, colocando sucessivamente camadas finas de materiais, umas sobre as outras. Em termos simples, ele converte um desenho virtual em um objeto físico.

Mas a impressão 3D não é uma tecnologia única. Possui diversas tecnologias que atuam no princípio da manufatura aditiva.


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O FLUXO DE TRABALHO DE IMPRESSÃO 3D

MakerBot permite a impressão 3D de qualquer lugar com CloudPrint
MakerBot permite a impressão 3D de qualquer lugar com CloudPrint

O fluxo de trabalho de impressão 3D inclui uma série de etapas essenciais para a fabricação de um objeto. Abaixo está o fluxo de trabalho de impressão 3D:

Modelo CAD: este é o primeiro passo para a impressão 3D. É o elemento mais vital para a impressão 3D, sem o qual um objeto não pode ser fabricado. Um modelo CAD é criado em um software de modelagem 3D (como SolidworksOnshape, Rhino, etc.). Alternativamente, um modelo CAD também pode ser obtido por meio de engenharia reversa usando um scanner 3D ou por meio de um recurso online como Thingiverse ou GrabCAD. Este modelo CAD deve ser compatível com as regras de design de impressão 3D para poder ser usado para impressão 3D.

Software de fatiamento: esta é a segunda etapa no processo de impressão 3D e envolve a conversão do CAD (ou mais frequentemente um arquivo STL) em um arquivo que a impressora 3D pode ler. O modelo CAD é importado para o software de fatiamento. O software de fatiamento controla uma variedade de parâmetros que podem resultar em uma melhor saída de impressão 3D. Na maioria dos “divisores”, você encontrará uma representação visual de como a impressão aparecerá na placa de impressão para que possa orientá-la corretamente para obter os melhores resultados. Alguns dos parâmetros que podem ser controlados são altura da camada, velocidade, temperatura, adesão da camada de jangada, etc. 

Os fatiadores originais eram básicos, mas hoje os fatiadores, como MakerBot CloudPrint, são baseados em nuvem e permitem não apenas a preparação da impressão, mas também o monitoramento remoto do processo de impressão, fila de trabalhos e relatórios.

Impressão 3D: esta é a etapa final para concluir o processo de impressão 3D. O arquivo fatiado do software divisor é enviado para a impressora 3D. Agora, com apenas o pressionar de um botão, a impressora 3D começará a imprimir o objeto em uma forma de camada por camada até que o objeto esteja completo e pronto para recuperação ou “colheita”.


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CATEGORIAS DE IMPRESSÃO 3D

Impressão FDM 3D em processo com material MakerBot SR-30
Impressão FDM 3D em processo com material MakerBot SR-30

A ASTM classifica todas as tecnologias de impressão 3D em sete categorias: extrusão de material, fotopolimerização em cuba, fusão em leito de pó, jato de material, jato de aglutinante, deposição de energia direcionada e laminação de folha. À medida que continuamos no caminho de “o que é impressão 3D”, aqui estão algumas das tecnologias mais populares:

Modelagem de Deposição Fundida (FDM) ou Fabricação de Filamento Fundido (FFF)

Este é um tipo de extrusão de material da tecnologia de impressão 3D. A MakerBot é um dos principais fabricantes de impressoras e filamentos 3D FDM. As impressoras 3D FDM usam material polímero termoplástico em uma forma de filamento que é aquecido e depositado em uma plataforma de construção em uma forma de camada por camada para formar o objeto completo.

Estereolitografia (SLA) e processamento digital de luz (DLP)

A estereolitografia (SLA) foi a primeira tecnologia de impressão 3D patenteada a ser desenvolvida e comercializada. Ela se enquadra na categoria de fotopolimerização em cubas da tecnologia de impressão 3D. Ele usa um material de resina líquida fotossensível que é curado por um laser. O laser cura a resina ponto a ponto em um processo contínuo para formar o objeto inteiro. O processamento de luz digital (DLP) é uma tecnologia semelhante que usa luz UV projetada no lugar de um laser, o que pode resultar em uma impressão mais rápida.

Sinterização seletiva a laser (SLS)

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) é uma tecnologia de impressão 3D de fusão em leito de pó que usa materiais poliméricos em pó para formar objetos sólidos. Essa tecnologia também usa um laser para sinterizar ou derreter as partículas de pó e fundi-las para formar o objeto inteiro.

Outras tecnologias como Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Selective Laser Melting (SLM) e Electronic Beam Melting (EBM) operam em um princípio semelhante de materiais em pó fundidos com lasers (feixe de elétrons em vez de um laser no caso de EBM).


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MATERIAL DE IMPRESSÃO 3D

Filamento de fibra de carbono de nylon MakerBot
Filamento de fibra de carbono de nylon MakerBot

Para entender a questão do que é impressão 3D, é preciso entender os materiais que podem ser usados ​​na impressão 3D. A MakerBot fabrica uma ampla gama de materiais FDM atendendo a todos os tipos de aplicações, desde o conceito básico de polímeros de prototipagem, como PLA, até materiais compostos de grau de fabricação, como fibra de carbono. Vamos dar uma olhada em alguns desses materiais:


MATERIAIS DO MODELO – POLÍMEROS

Ácido polilático (PLA): O PLA é o material FDM mais comum. É um material polimérico biodegradável feito de amido de milho. O PLA é um ótimo material para modelos de conceito inicial porque é fácil de usar, amigável ao escritório e funciona muito bem com suportes separáveis ​​que imprimem mais rápido e podem ser removidos mais rapidamente do que suportes dissolvíveis.

Acrilonitrila butadieno estireno (ABS): O ABS é um dos materiais mais populares para produtos de consumo moldados por injeção devido ao seu acabamento superficial limpo, durabilidade e resistência ao calor. A METHOD X pode imprimir ABS de qualidade industrial sem deformações e sem aditivos enfraquecedores graças à sua câmara aquecida a 100°C.

Nylon: Nylon é um excelente material para peças de reposição em uma fábrica devido ao seu alto grau de resistência à abrasão. Ele também tem uma resistência ao impacto e resistência ao calor relativamente alta, aumentando ainda mais sua popularidade entre os profissionais. Uma desvantagem do Nylon é que ele pode absorver a umidade facilmente do ar, o que pode dificultar tanto o filamento quanto a parte impressa.


MATERIAIS MODELO – COMPOSTOS

Nylon 6 de Fibra de Carbono: Nylon 6 de Fibra de Carbono tem a resistência e o baixo peso dos outros compósitos de fibra de carbono. A principal característica do Nylon 6 que o diferencia dos demais nessa categoria é sua capacidade de resistir a altas temperaturas. A temperatura de deflexão de calor é significativamente mais alta do que muitos dos polímeros de base populares. No caso da fibra de carbono de nylon MakerBot, o HDT é 100 ° C mais alto que o do ABS e 93 ° C mais alto do que o Nylon 6 normal.

Nylon 12 de Fibra de Carbono: Muito parecida com a fibra de carbono de náilon 6, a variante de náilon 12 tem os benefícios de resistência, rigidez e leveza. Ao contrário do Náilon 6, o Náilon 12 tem uma melhor resistência à absorção de umidade, tornando um pouco mais fácil de imprimir e dando à parte impressa uma aparência final mais limpa, sem a necessidade de pós-processamento. Uma desvantagem do Náilon 12 em comparação com o Náilon 6 é que geralmente tem um HDT mais baixo – então você realmente só precisa pesar o que é mais importante para sua aplicação específica.


MATERIAIS DE SUPORTE

Álcool polivinílico (PVA): O PVA é um material de suporte solúvel em água compatível com muitos materiais de modelo de baixa temperatura, como PLA e PETG. Como o PVA é solúvel em água, é muito fácil de usar no escritório e é uma ótima opção para imprimir as geometrias mais complexas em um ambiente de prototipagem. 

SR-30: SR-30 é um material patenteado desenvolvido pela Stratasys para funcionar perfeitamente com ABS, ASA e vários outros materiais de alta temperatura. Por causa desse desenvolvimento focado, o uso do SR-30 com esses materiais tipicamente mais desafiadores pode produzir resultados excepcionais que não seriam possíveis com algo como PVA, que é muito difícil de usar com ABS.


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USOS E APLICAÇÕES

A Jamco America usa a impressora 3D MÉTODO MakerBot para trazer peças de aeronaves complexas para o mercado mais rapidamente.
A Jamco America usa a impressora 3D MakerBot METHOD para trazer peças de aeronaves complexas para o mercado mais rapidamente.

A impressão 3D se tornou uma tecnologia poderosa que tem aplicações em uma ampla variedade de campos. Vemos algumas das aplicações populares à medida que continuamos a responder à pergunta “ o que é impressão 3D? ”

Desenvolvimento de Produto

A abordagem ideal para o desenvolvimento de novos produtos é através do princípio do design thinking, mas isso não pode ser aplicado, pois nossos métodos de fabricação atuais não nos permitem iterar várias ideias economicamente. Torna-se difícil gastar grandes quantias de dinheiro na fase de iteração. Mas a impressão 3D ajuda a iterar ideias de vários produtos de forma rápida e econômica. Isso ajuda a construir um produto melhor centrado no cliente.

Auxiliares de fabricação internos

A impressão 3D é a tecnologia ideal para criar recursos de fabricação personalizados para melhorar a eficiência interna nas fases de produção e montagem. Auxílios personalizados, como gabaritos e acessórios, guias, medidores de teste, ferramentas de manutenção, ferramentas adequadas para fins específicos, etc., podem ser desenvolvidos rapidamente.

Fabricação sob demanda

As empresas sempre precisam estar atentas e a última tendência na fabricação é a fabricação sob demanda. A impressão 3D impulsionou significativamente essa nova abordagem de manufatura. Isso não apenas entrega o produto ao cliente no prazo, mas também reduz a carga em seus depósitos e o investimento associado em estoque.

Manufatura Digital

A manufatura digital é uma extensão da manufatura sob demanda em que os produtos podem ser fabricados sob demanda, mas por meio de um site. O cliente deve fazer upload de seu arquivo CAD e a impressora 3D pode usar esse arquivo para imprimir rapidamente em 3D o objeto de acordo com os requisitos do cliente.

Quer descobrir qual será a melhor opção para você e sua organização? Fale com um especialista em impressão 3D MakerBot hoje!

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