4 Considerações importantes de design para impressão 3D

Liberdade de design é um dos principais benefícios da manufatura aditiva. No entanto, como o design para impressão 3D difere significativamente do design para manufatura tradicional, ele requer uma nova abordagem para a engenharia de design. Para criar peças imprimíveis em 3D, os designers e engenheiros de peças de alta qualidade devem, portanto, estar munidos de um conhecimento de novas abordagens e requisitos ao projetar para manufatura aditiva. Embora as particularidades de cada material e tecnologia de impressão 3D ditem suas abordagens de design específicas, neste breve guia iremos destacar as considerações gerais de design que podem ser aplicadas a todas as técnicas de impressão 3D.

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Principais considerações ao projetar peças imprimíveis em 3D

1 Saliências e suportes
Saliências são as partes salientes de uma estrutura e são freqüentemente encontradas em projetos mais complexos. O ponto-chave a considerar ao projetar peças com saliências é o ângulo, pois cada impressora 3D tem seus próprios limites e é importante garantir que as saliências não excedam os valores permitidos.

Por exemplo, o ângulo apropriado para FDM e SLA não deve exceder 45 graus. Se o ângulo for maior do que isso, as saliências exigirão suportes adicionais para evitar danos à peça. Geralmente, é uma boa prática reduzir o número de saliências, pois isso limitará os suportes e, portanto, economizará tempo e material de impressão. Isso também tornará o pós-processamento muito mais fácil.

2. Espessura da parede

O próximo ponto crucial a ser considerado durante a fase de projeto é a espessura da parede. Problemas com a espessura da parede estão entre os problemas de projeto mais comuns e podem causar falhas de impressão. Se as paredes da sua peça forem muito finas, isso resultará em uma impressão muito frágil que pode ser facilmente quebrada ou danificada. Por outro lado, paredes muito espessas causam tensões internas, levando a resultados indesejáveis, como fissuras.

Embora a espessura mínima de parede recomendada dependa principalmente do material em uso e do design geral do modelo 3D, a regra geral é tornar as paredes um pouco mais espessas. Uma espessura de parede de mais de 0,8 mm geralmente permite a impressão bem-sucedida de peças com todos os métodos de impressão 3D.

3. 3. Encolhimento e empenamento

O processo de impressão 3D normalmente envolve mudanças no material, já que ele é sinterizado, derretido ou aquecido de alguma outra forma. No entanto, geralmente ocorrem problemas à medida que o material esfria, pois isso causa empenamento ou encolhimento que, por sua vez, resulta em rachaduras e deformações. Peças com superfícies longas e planas são especialmente propensas a encolher porque o tratamento térmico induz a contração longitudinal.

A deformação também pode ser gerada por cantos agudos, pois atuam como pontos de concentração de tensão. No entanto, com o design certo, esses problemas podem ser evitados. Considere adicionar uma borda arredondada em vez de cantos agudos a um modelo 3D e tente evitar superfícies planas longas. Como os cantos são arredondados, a tensão pode ser distribuída de maneira mais uniforme. Os filetes também podem ser projetados em um modelo 3D para mitigar o empenamento na área de contato de uma placa de construção e na superfície inferior de uma peça.

3. 3. 4. Resolução de arquivo

Para garantir uma impressão de boa qualidade, é importante considerar o nível de detalhe e escolher a resolução certa para sua peça. Naturalmente, o nível de detalhe depende da tecnologia de impressão 3D e dos materiais usados. No entanto, projetar um modelo com nível extremo de detalhes pode fazer com que as impressoras 3D simplesmente não consigam imprimir um objeto. Portanto, certifique-se de projetar os detalhes de acordo com as especificações de sua impressora 3D.

Resumindo

Uma impressão bem-sucedida sempre começa com um modelo 3D corretamente projetado. Outros fatores importantes a serem considerados pelos designers incluem o material e o tipo de tecnologia de impressão 3D que será usada. As regras básicas de design são determinadas de várias maneiras por esses fatores-chave. Em última análise, explorar as considerações e requisitos de design será a primeira etapa para garantir um processo de impressão bem-sucedido.