Vantagens e desvantagens da modelagem de deposição fundida

A modelagem de deposição fundida (FDM) é uma forma popular de manufatura aditiva que envolve derreter, extrudar e depositar filamento em uma mesa de impressão para construir objetos camada por camada. O processo de impressão 3D de modelagem de deposição fundida é altamente automatizado, portanto, quando você envia seu arquivo digital para seu parceiro de impressão 3D, tudo o que eles precisam fazer é cortá-lo, enviá-lo para a impressora e calibrar a mesa de impressão.

O FDM é uma escolha popular para prototipagem 3D rápida, mas também pode ser usado para criar dispositivos médicos, ferramentas de fabricação especializadas, peças automotivas e muito mais. Embora o FDM seja a forma mais comum de impressão 3D, você precisa pesar os prós e contras da modelagem de deposição fundida para determinar se é o melhor processo para suas necessidades. Aqui está o que você precisa saber.

Vantagens da modelagem de deposição fundida

A velocidade é uma das maiores razões para usar a impressão 3D FDM. Você pode imprimir em 3D uma peça completa em alguns minutos ou algumas horas, reduzindo seus prazos de entrega e acelerando o processo de prototipagem. O FDM também permite que você imprima objetos maiores, e o design facilmente escalável das impressoras FDM significa uma relação custo/tamanho baixo.

Quando se trata de materiais, você tem muitas opções com o FDM. As impressoras FDM aceitam uma ampla variedade de materiais e cores de filamentos e geralmente são econômicas. Os materiais de filamento FDM comuns incluem acrilonitrila butadieno estireno (ABS), polietileno tereftalato glicol (PETG), ácido polilático (PLA) e nylon.

Desvantagens da modelagem de deposição fundida

A principal desvantagem da impressão 3D de modelagem por deposição fundida é sua baixa resolução. A altura da camada relativamente espessa do FDM não apenas significa que ele não é ideal para peças com pequenos detalhes, mas também significa que os produtos acabados provavelmente terão superfícies ásperas e exigirão pós-processamento para obter um acabamento mais suave. Embora a suavização de vapor, o preenchimento de lacunas e a adesão de epóxi possam melhorar a aparência de uma peça, esses processos também prolongarão os tempos de produção. Como resultado, as impressoras FDM não são ideais para produzir peças que exigem acabamentos suaves ou alta resolução.

Como as impressoras FDM normalmente colocam os filamentos camada por camada em uma direção, as impressões resultantes são anisotrópicas e propensas a quebrar, especialmente onde as camadas se encontram. Por exemplo, as peças FDM podem quebrar facilmente ao enfrentar forças de compressão paralelas às suas camadas. Alternar entre camadas de impressão nos eixos X e Y pode fortalecer uma impressão, mas para a maioria das aplicações, o peso mais leve de uma peça FDM compensa uma ligeira redução na resistência.

Estruturas de suporte são necessárias ao imprimir com FDM, o que significa que suas impressões exigirão mais material, tempo e pós-processamento do que se fossem feitas com um processo como o HP Multi Jet Fusion, que não requer estruturas de suporte. Há uma variedade de processos de impressão 3D que requerem estruturas de suporte, embora possam aumentar ligeiramente os custos e prazos.

Quando usar o FDM

Dadas essas limitações, existem alguns projetos em que um processo de impressão 3D diferente, como a estereolitografia (SLA), pode ser mais adequado. Assim como o FDM, o SLA constrói peças camada por camada, mas ao contrário do FDM, o SLA cura e endurece a resina líquida por meio de fotopolimerização a laser. Ao comparar SLA x FDM, você precisará considerar:

Volume de compilação

As impressoras 3D SLA normalmente têm placas de construção menores do que as impressoras FDM, limitando os tamanhos de componentes ou lotes. As impressoras 3D SLA de grande formato também são mais raras, mais lentas, mais caras e mais dispendiosas do que as impressoras FDM de grande formato, portanto, se você precisar imprimir uma peça grande ou várias peças menores simultaneamente, o FDM pode ser mais prático.

Velocidade de impressão

Ao imprimir peças pequenas, a diferença de velocidade entre as impressoras FDM e SLA geralmente é insignificante. No entanto, se você precisar produzir componentes maiores rapidamente, poderá usar tamanhos de bicos maiores e camadas mais grossas para acelerar o processo de impressão com impressoras FDM. A desvantagem é que seu objeto final terá uma resolução menor. Você também pode usar uma porcentagem de preenchimento menor para acelerar a impressão, embora possa haver uma pequena redução na resistência da peça final.

Materiais

As impressoras SLA aceitam diversos tipos de resinas líquidas, incluindo materiais biocompatíveis, tornando a tecnologia ideal para protótipos de dispositivos médicos. Os materiais SLA não são adequados para muitos requisitos industriais e normalmente vêm apenas em preto, branco, cinza, amarelo, magenta e ciano. Você terá mais opções de materiais e cores se usar filamentos FDM, mas se estiver procurando por materiais claros ou transparentes, é mais provável que encontre um bom ajuste para SLA. Também vale a pena notar que os filamentos FDM são normalmente mais baratos que as resinas SLA e rendem mais peças por unidade.

Resolução, precisão e acabamento superficial

Há uma diferença na qualidade da superfície FDM vs. SLA devido aos tamanhos das camadas e como cada tecnologia funciona. Normalmente, as impressoras FDM oferecem resoluções de impressão mais baixas e podem até produzir peças com linhas de camada visíveis.

Por outro lado, as impressoras SLA podem atingir resoluções tão finas quanto 25 mícrons graças à precisão da cura a laser e menor risco de expansão e contração térmica. Portanto, talvez seja melhor imprimir com uma impressora SLA se tiver um design complexo com recursos delicados, uma estrutura orgânica ou um componente pequeno, ou se precisar de acabamentos suaves ou tolerâncias dimensionais apertadas.

Dê vida às suas ideias com o Fast Radius

Os filamentos acessíveis da FDM e as velocidades de impressão rápidas tornam o processo ideal para criar rapidamente modelos de prova de conceito ou grandes protótipos de peças simples. No entanto, é limitado por sua baixa resolução e acabamento de superfície em camadas. Se você não tiver certeza se o FDM é o melhor para o seu projeto, entre em contato com um especialista.

Os engenheiros da Fast Radius podem responder a quaisquer perguntas que você tenha sobre as vantagens e desvantagens da modelagem de deposição fundida e ajudar a guiá-lo por todo o processo de produção. Podemos até ajudá-lo a otimizar seu projeto para impressão 3D FDM, fabricar peças de uso final e muito mais. Entre em contato hoje para começar!

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