O ABC da impressão 3D
O que uma casa, um recife de coral, células da pele e uma serra cortante têm em comum?
Todos eles foram impressos em 3D.
Não é segredo que a impressão 3D está acelerando a inovação em vários setores, incluindo odontologia, óculos, próteses, design de móveis, arqueologia, paleontologia e ciências forenses. E estamos apenas começando a perceber todo o potencial da impressão 3D para melhorar drasticamente a forma como vivemos e trabalhamos.
O que é impressão 3D?
A impressão 3D pode assumir a forma de muitos processos diferentes nos quais uma peça é criada aditivamente pela introdução ou colagem de material adicional. Os objetos impressos em 3D podem ser geometricamente complexos e são ideais em uma ampla variedade de aplicações de manufatura. As máquinas podem custar de centenas a milhões de dólares e usar uma ampla variedade de tecnologias para imprimir peças.
A impressão 3D é um subconjunto da manufatura aditiva. A manufatura aditiva é onde uma peça é feita pela adição de material, enquanto o processo de manufatura subtrativa é onde uma peça é feita pela subtração de material. Na impressão 3D, uma impressora 3D cria um objeto tridimensional a partir de um arquivo CAD (design auxiliado por computador). Há uma variedade de materiais e tecnologias de impressão 3D disponíveis, tornando mais fácil do que nunca criar peças para todos os tipos de indústrias.
Como a impressão 3D é usada na manufatura?
Embora a impressão 3D tenha sido frequentemente associada a brinquedos e itens para amadores, eles são mais do que capazes de produzir peças que podem suportar uma infinidade de ambientes pesados. Você pode encontrar peças impressas em 3D sendo usadas em processos de manufatura em setores como energia, automotivo e defesa. De protótipos funcionais, ferramentas e acessórios a peças de uso final, a indústria de impressão 3D está transformando muitos outros setores e processos.
A maioria das pessoas presume que as impressoras 3D são uma tecnologia nova, embora você possa se surpreender ao saber que elas existem desde a década de 1980. No entanto, as impressoras até 2009 eram usadas principalmente para fins industriais e eram proibitivamente caras para a maioria das empresas. Hoje em dia, empresas em todo o mundo usam impressoras 3D para construir peças para fins de manufatura, com melhorias significativas nos custos de impressão 3D. Muito do crescimento na indústria de impressão 3D vem de uma explosão no uso da impressão 3D na manufatura, algo que antes se pensava impossível quando o processo pegou.
Quais são as tecnologias de impressão 3D mais comuns?
Embora existam muitas técnicas de impressão 3D, vamos nos concentrar em alguns tipos comuns. Todas as tecnologias de impressão constroem peças em fatias discretas chamadas camadas.
- Fabricação de filamento fundido (FFF, também conhecido como modelagem de deposição fundida)
- Reforço contínuo de fibra (CFR)
FFF (Fabricação de Filamento Fundido)
A fabricação de filamentos fundidos é o tipo de impressão mais comum e acessível, e a maioria das máquinas usa essa tecnologia. No FFF, a impressora aquece o termoplástico até quase o ponto de fusão e o expele em um bico que traça a seção transversal de uma peça para cada camada. Este processo se repete para cada camada.
Reforço Contínuo de Fibra (CFR)
O reforço contínuo de fibra é um processo que permite que as impressoras 3D reforcem as peças FFF com fibras contínuas. Uma máquina com capacidade CFR usa dois sistemas de extrusão - um para filamento FFF convencional e um segundo para fibras contínuas de fio longo. As fibras contínuas são colocadas em camada, substituindo o enchimento FFF. As peças resultantes são significativamente mais fortes (até 10 vezes mais fortes do que qualquer material FFF padrão, como ABS ou PLA) e podem substituir as peças de alumínio na aplicação.
Hoje, as impressoras 3D de fabricação de filamento fundido são a tecnologia de impressão 3D mais amplamente usada. No entanto, os materiais reforçados com fibra de carbono oferecem os benefícios do FFF, eliminando os principais pontos fracos. Enquanto as peças FFF são normalmente limitadas pela resistência dos polímeros fracos, as peças CFR são fortes o suficiente para substituir o alumínio usinado nas principais operações de fabricação.
The Bottom Line
Muitas empresas descobrem que adicionar várias impressoras ao seu processo de fabricação pode reduzir significativamente o tempo gasto na fabricação de peças complexas internamente. As impressoras 3D podem criar peças com mais rapidez e baixo custo para peças personalizadas de baixo volume. As empresas podem se concentrar na geração de receita, peças de uso final, em vez de gastar tempo, dinheiro e esforço em peças de baixo volume que podem não gerar nenhuma receita.
Com uma impressora 3D, você pode iterar projetos rapidamente sem desperdiçar recursos esperando por peças que podem não atender aos padrões de qualidade. Isso torna as impressoras 3D perfeitas para protótipos, ferramentas e acessórios personalizados de baixo volume que costumam ser complexos e difíceis de usinar, mas são essenciais para um processo de produção eficiente.
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