Fabricação Direta (Direct Manufacturing): A Ciência por Trás da Impressão 3D

O Que É Fabricação Direta

Fabricação direta (DM - Direct Manufacturing) — também conhecida como fabricação aditiva ou rápida — é processo que cria objeto sólido tridimensional (3D) a partir de líquido ou pó. Pode ser realizado atingindo substância com laser ou outro feixe (como feixe de elétrons), ou direcionando-a em forma fundida através de bicos extremamente estreitos. Desenhos digitalizados, como criados em programas CAD (Computer-Aided Design), são inseridos em computador que controla processo e cria produto final.

Caracterização como Impressão 3D

Fabricação direta pode ser simplisticamente caracterizada como "impressão 3D". Operação pode assemelhar-se a impressora jato de tinta clássica, mas trabalha em três dimensões. Como impressão tradicional, uma vez inserido design no computador, resto do processo ocorre sem interação humana.

Duas Categorias Principais

Tipos de fabricação direta dividem-se em duas categorias: aquelas onde material fundido é depositado e aquelas onde camadas de material são atuadas. No primeiro caso, material fundido — geralmente plástico — é extrudado através de bicos, nenhum mais largo que cabelo humano. Filamentos depositados, uma camada por vez, conforme desenho CAD, com camada típica medindo 0,0127 cm (0,005 polegadas).

No caso de material atuado, fina camada de pó é depositada, geralmente por rolo. Então camada do desenho CAD é gravada no pó com laser ou feixe de energia. Partículas de pó fundem-se na forma do caminho do feixe, criando camada única do desenho. Processo repete-se até item finalizado.

Aplicações Ideais e Considerações de Decisão

Itens de fabricação especializada ou limitada são frequentemente mais adequados para fabricação direta: protótipos ou peças para naves espaciais ou aeronaves militares com geometria incomum. Na criação de itens para usuário final, algumas empresas com métodos DM alegam que processo é competitivo com usinagem tradicional e moldagem por injeção. Ao decidir entre DM e outro processo, devem ser considerados: volume de fabricação, complexidade do design e probabilidade de mudança.

Vantagens para Produção Curta e Complexa

Devido a custos proibitivos de moldes e peças usinadas na fabricação tradicional, fabricação direta pode ser adequada para produções curtas ou incertas. Pode ser usada para outros produtos após término da produção pretendida. Para designs muito complexos, DM pode criar itens de peça única que seriam difíceis ou impossíveis com a maioria dos outros métodos.