O que é uma impressora 3D FDM? construção e trabalho com PDF

Esta é A postagem Mecânica ! e hoje você estaria lendo sobre O que é impressão 3D? Quais são seus tipos? Vantagens e limitações da impressão 3D e muito mais…

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O que é impressão 3D?

A impressão 3D é um processo de manufatura aditiva que ajuda a fazer modelos sólidos com a ajuda de uma impressora 3D. Esses modelos sólidos são primeiro construídos em software CAD e depois enviados para a impressora 3D para impressão da peça. Como o nome de manufatura aditiva sugere, camadas sobre camadas de material de filamento são adicionadas para formar um modelo tridimensional.

Quem inventou a impressão 3D?

A tecnologia de impressão 3D foi inventada por Chuck Hull no ano de 1983 e ele é creditado como o inventor da tecnologia de impressão 3D SLA. Considerando que, a tecnologia de impressão 3D FDM foi inventada por Scott Crump o fundador da empresa Stratasys.

Tipos de tecnologia de impressão 3D

A seguir estão os tipos de tecnologia de impressão 3D:

• Modelagem de deposição fundida (FDM)
• Estereolitografia (SLA)
• Estereolitografia mascarada (MSLA)
• Sinterização seletiva a laser (SLS)
• Processamento de luz digital (DLP)
• Multi Jet Fusion (MJF)
• Sinterização direta a laser de metal (DMLS)
• Fusão por feixe de elétrons (EBM) 
• Fabricação de objetos laminados (LOM)

Hoje vamos discutir em detalhes o tipo mais comum de impressão 3D, ou seja, Fused Deposition Modeling (FDM)

O que é impressão 3D FDM?

O Fused Deposition Modeling (FDM) ou Fused Filament Fabrication (FFF) é um processo de fabricação aditiva em que um filamento de plástico é aquecido e extrudado através de um bocal camada por camada de baixo para cima. À medida que o plástico esfria, ele se solidifica e, assim, a peça impressa em 3D é obtida.

Principais componentes da impressora 3D FDM

A impressora 3D FDM ou FFF tem os seguintes componentes principais:

• Bobina de filamento
• Extrusora com elemento de aquecimento
• Alimentador
• Mecanismo de motor de passo
• Criar plataforma

Imagem de – Lemio, GFDL, via Wikimedia Commons

Bobina de filamento

A bobina de filamento é um carretel de fio feito de termoplásticos com seção transversal circular. O filamento vem em uma variedade de cores.

Imagem de – Maurizio Pesce de Milão, Itália, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Extrusora com elemento de aquecimento

A extrusora com elemento de aquecimento faz com que o filamento termoplástico amoleça e depois é extrudado através de um bico.

Alimentador

O mecanismo de alimentação é usado para alimentar continuamente o filamento à extrusora.

Mecanismo de motor de passo

Um conjunto de motores de passo são usados ​​para fornecer e controlar os movimentos da extrusora e da plataforma de construção nas direções X, Y e Z.

Construir plataforma

A plataforma de construção da impressora 3D é o local onde a peça 3D é impressa.

Trabalho de impressoras de modelagem de deposição fundida (FDM):

Imagem de – Paolo Cignoni, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

A peça a ser impressa em 3D é projetada primeiro em software CAD.

Depois disso, é exportado como um arquivo no formato .STL.

Este arquivo .STL é então enviado para um software de fatiamento, por exemplo:Cura. No software slicer, você pode controlar os parâmetros de impressão como a altura da camada, temperatura do filamento, etc.

Após definir os parâmetros, o arquivo é salvo em um cartão SD e inserido na impressora 3D. Ou então algumas impressoras 3D podem ser conectadas diretamente via USB.

Selecione o arquivo na impressora 3D e configure-o de acordo.

O mecanismo de alimentação da impressora 3D recebe o filamento e o envia para a extrusora onde é aquecido até a temperatura definida.

O filamento é então extrudado camada por camada na plataforma de construção. Os motores de passo controlam o movimento do bocal, bem como a plataforma de construção de acordo.

Materiais que podem ser impressos em 3D

A seguir estão os materiais comumente usados ​​para impressão 3D:

• Plástico de acrilonitrila butadieno estireno (ABS)
• Tereftalato de polietileno (PET)
• Policarbonato
• Nilon
• Fibra de carbono
• Resinas etc.

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Aplicativos de impressão 3D 

A seguir estão as aplicações da impressão 3D:

Modelo impresso em 3D de turbina a vapor | Imagem por – CMitchell, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• A impressão 3D é usada na indústria automotiva desde a prototipagem até a impressão de peças de reposição.
• Na indústria de calçados, marcas como Adidas, Nike etc estão usando essa tecnologia para imprimir calçados.
• Atualmente, os óculos também estão sendo impressos em 3D.
• A impressão 3D é usada para fins médicos, como impressão de implantes, impressão de coroas e dentaduras na indústria odontológica, braços robóticos etc.
• No setor educacional, é usado para imprimir modelos 3D para melhor compreensão e fins de ensino.
• A impressão 3D também é amplamente utilizada para fins de prototipagem.

Vantagens da impressão 3D 

A seguir estão as vantagens da impressão 3D:

• Alta flexibilidade.
• Peças complexas podem ser facilmente fabricadas.
• O desperdício de materiais é reduzido.
• Qualidade consistente das peças impressas.
• Taxa de produção rápida.
• As alterações podem ser feitas facilmente no design.

Desvantagens da impressão 3D 

A seguir estão as desvantagens da impressão 3D:

• O consumo de energia das impressoras 3D é alto.
• Impressoras 3D são caras com alto investimento inicial.
• Por enquanto, um número limitado de materiais pode ser impresso.
• Enquanto a impressão 3D produz emissões tóxicas.
• Existem limitações nos acabamentos que podem ser obtidos usando impressão 3D.

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Conclusão

A impressão 3D tem o potencial de revolucionar a indústria manufatureira. A impressão 3D tem um bom escopo em muitos setores. A impressão 3D pode ser a tecnologia de fabricação do futuro. Por enquanto, a tecnologia é comparativamente cara, o que é um dos principais fatores limitantes, no entanto, com o avanço e cada vez mais pessoas se familiarizando com ela, esse problema pode ser resolvido.
Essa é uma visão geral da impressão 3D.
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