Impressão 3D: conheça e entenda esta tecnologia
A impressão 3D está na crista da Revolução Industrial 4.0, transformando os processos de fabricação. Por isso, você precisa conhecer e entender esta tecnologia. Neste texto, contaremos a história da impressão 3D, explicaremos os tipos que existem e ainda guiaremos você por um passo a passo da impressão 3D, do projeto à concepção da peça.
A fabricação digital, ou aditiva, está transformando os processos de fabricação e produção no mundo. No centro disso, esta a impressão. Impressoras 3D são capazes de criar próteses médicas, peças de engenharia, objetos de construção e decoração e até alimentos. Por isso, é tão importante conhecer essa tecnologia e entender suas características.
Impressoras tridimensionais não são exatamente uma novidade: já existem no mercado há mais de 30 anos. Porém, na última década, ganharam destaque justamente pela capacidade de fornecer inovações às áreas da saúde e construção civil.
Em poucas palavras, impressão 3D é uma maneira de prototipar objetos. O processo de criação inicia em um computador, onde o objeto é criado por um software de modelagem. O material para impressão varia, podendo ser papel, borracha, plástico e até metal. Na hora de imprimir os objetos, a impressora libera camada por camada, o que pode variar entre algumas horas e vários dias. O tempo depende do material e da complexidade dos objetos.
A seguir, vamos explicar com mais detalhes três pontos da impressão 3D:
- história;
- tipos de impressão tridimensional;
- como funciona a impressão 3D: passo a passo.
A história da impressão 3D: como tudo começou
Em 1984, na Califórnia (EUA), Chuck Hull desenvolveu a primeira impressora 3D. A máquina usava uma tecnologia precursora da que temos hoje, a estereolitografia. Porém, um ano antes, Hull, que era engenheiro físico, já havia começado a desenvolver o projeto. A impressora inicial tinha duas funções principais: a criação de lâmpadas para solidificação de resinas e a confecção de partes de plástico de forma rápida.
Claro que a segunda parte era, e é até hoje, a mais importante. A impressão 3D solucionou um problema na confecção de partes de plástico, que poderia demorar até oito semanas e era suscetível a erros de manufatura. Com a impressora, tudo mudava: o processo podia acontecer em um ambiente controlado e muito mais rápido.
No entanto, o custo de fabricação na época ainda era alto, e uma máquina custava em torno de um milhão de dólares. Hoje em dia, o processo está cada vez mais barato e o preço também ficou mais acessível.
Tridimensional, mas como? Os tipos de impressão
Existem diferentes modelos para imprimir uma imagem tridimensionalmente. Os principais são FDM, DLP, SLA e SLS. Eles utilizam princípios distintos para criar as peças. A seguir, explicaremos cada um deles.
Fused Deposition Modeling ou FDM
O mais conhecido e também mais utilizado dos modelos é o FDM. Em português, Fusão por Deposição de Material. Esse tipo de impressora 3D aquele o filamento até a fusão e o material derretido é pressionado pelo bico extrusor, que o deposita na superfície de impressão.
Esse depósito é feito em camadas com altura entre 0,05 e 0,4 milímetros. Quanto menor o tamanho da camada, mais lisa será a peça.
Stereolithography ou SLA
Estereolitografia, o processo inicial da impressão 3D. Essas impressoras fabricam o produto através de uma resina de fotopolímero, que é curada por uma fonte de luz seletiva chamada voxel
Digital Light Processing ou DLP
Similar ao princípio do SLA, esse tipo de impressão utiliza laser de pontos ao invés de voxel.
Selective Laser Sintering ou SLS
Sinterização Seletiva por Laser: nesse processo, uma fonte de energia térmica induz seletivamente a fusão entre partículas de pó para criar um objeto sólido.
Como funciona a impressão 3D: passo a passo
A impressão 3D começa no computador. Há duas formas de fazer o processo: ou um objeto é criado tridimensionalmente ou uma foto de um objeto é modificada eletronicamente para poder ser impressa.
Com o modelo 3D criado, ele precisa ser inserido no software específico da impressora e suas dimensões devem ser definidas. A aplicação, então, compila os dados da imagem e os sistematiza em camadas.
Neste momento, inicia a impressão. Como explicamos acima, há diversos modelos para impressão tridimensional. Porém, todos eles passam por um processo mais ou menos parecido: o injetor esquenta, suga um filete plástico que está na bobina. O plástico, então, derrete e pode ser injetado na base. O injetor se movimenta em dois eixos, criando camadas.
As camadas vão, aos poucos, criando a forma do objeto 3D. O tempo de impressão varia muito. Objetos menores e de formato simples com camadas mais altas ficam prontos mais rapidamente. Já objetos mais complexos podem demorar dias.
Em 2019, a Universidade do Maine imprimiu um barco. Sim, isso mesmo! Eles fizeram isso usando a maior impressora 3D do mundo, que 72 horas para finalizar a impressão. A máquina tem capacidade para imprimir objetos de até 30 metros de altura e 6 metros de largura. Ela também consegue imprimir em torno de 226 quilos por hora.
No mesmo ano, Xangai, na China, inaugurou uma ponte impressa em 3D. Com 26 metros de comprimento, a construção teve 176 unidades de concreto de fibra de polietileno e aditivos, que demoraram 19 dias para ficar prontas.
Quer saber mais sobre impressão 3D?
Ainda há muito para falarmos sobre essa tecnologia, que vem trazendo inovação para diversos setores. Fique atento ao nosso site, pois continuaremos falando sobre a impressão 3D, seus usos e vantagens.
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