Fabricação sólida de forma livre (SFF):produção 3D de precisão sem moldes

Solid Freeform Fabrication (SFF) é a produção de peças e componentes específicos sem a necessidade de moldes e matrizes personalizados. Eles são fabricados em um processo de forma livre com o uso de arquivos de computador e equipamentos cuidadosamente controlados para construí-los camada por camada. Vários métodos estão disponíveis, todos baseados em Design Assistido por Computador (CAD) e ferramentas de controle de processo. Plásticos, metais e resinas podem ser usados ​​para fazer uma variedade de componentes e protótipos tridimensionais totalmente funcionais e utilizáveis.

Quatro tipos comuns de fabricação sólida de forma livre estão em uso. Eles começam com a geração de um arquivo de computador que representa com precisão o objeto a ser produzido em três dimensões. O computador divide o objeto em uma série de fatias, com base na espessura dos materiais que serão utilizados na fabricação, e os alimenta em uma unidade de produção. Ele coloca as fatias em camadas, uma de cada vez, construindo o objeto até que esteja completo.

Uma opção é a sinterização seletiva a laser, onde um laser funde materiais em pó para formar cada camada. Na fabricação de objetos laminados, o computador cria uma série de camadas e as fixa umas às outras. A estereolitografia utiliza uma plataforma afundada em uma poça de resina. A plataforma é exposta à luz ultravioleta para curar uma camada e depois abaixada para que o processo possa ser repetido. À medida que a plataforma cai, o objeto ganha forma.

Outra forma de fabricação sólida de forma livre é a modelagem por deposição fundida. Isso usa plástico aquecido que é forçado através de um bico para criar uma camada. Cada camada sucessiva se baseia na última à medida que cura, criando um objeto sólido acabado. O melhor método de produção pode depender dos materiais utilizados e do tipo de objeto fabricado.

As universidades utilizam a fabricação sólida de forma livre em pesquisa e desenvolvimento, onde os engenheiros também trabalham em novas tecnologias para tornar o processo mais rápido e menos dispendioso. Isto pode incluir a investigação de métodos de produção inteiramente novos, alguns dos quais se destinam a torná-los acessíveis aos consumidores finais. Em vez de comprar produtos, por exemplo, os consumidores poderiam comprar arquivos que alimentam suas impressoras tridimensionais pessoais e criam uma saída instantânea.

Os fabricantes utilizam essa tecnologia na criação de protótipos e componentes personalizados. Criar ferramentas exclusivas, por exemplo, pode ser muito mais econômico com esse método. Existem também aplicações militares para fabricação sólida de forma livre, com pesquisa e desenvolvimento contínuos em contextos de defesa. As carreiras nesta área são altamente variadas e geralmente é necessário um diploma universitário para trabalhar na fabricação de sólidos de forma livre.

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Por Mary McMahon
Desde que começou a contribuir para o site, há vários anos, Mary abraçou o emocionante desafio de ser pesquisadora e escritora sobre Mecânica. Mary é formada em artes liberais pelo Goddard College e passa seu tempo livre lendo, cozinhando e explorando a natureza.