Como as Impressoras 3D Operam: Uma Visão Técnica Abrangente

Você é entusiasta de tecnologia e animado com a nova tecnologia de impressão 3D? Ou apenas se perguntando como as impressoras 3D funcionam? Fique por aqui e não se preocupe! Realizamos uma pesquisa abrangente sobre como as impressoras 3D funcionam para que você possa ter uma ideia do processo de impressão 3D e métodos de fabricação de objetos 3D.

Impressoras 3D usam tecnologias de ponta no design e fabricação de objetos 3D. A impressora 3D funciona como uma impressora a jato de tinta e é operada a partir de um computador. Se você está interessado em saber como uma impressora 3D funciona, vamos mergulhar neste guia detalhado.

Impressoras 3D desktop usam design auxiliado por computador (CAD) em materiais de impressão 3D. Ainda, a impressora 3D funciona extrudando plástico fundido através de seu pequeno bico.

A tecnologia de impressão 3D envolve camadas de uma ampla gama de materiais como compósitos, plásticos e biomateriais para fabricar objetos usando impressoras 3D. A tecnologia de camadas da impressora 3D é referida como modelagem FDM. Tecnologia de camadas também é referida como manufatura aditiva.

Uma Impressora 3D Pode Imprimir Qualquer Coisa?

A impressora 3D faz um trabalho incrível usando sinterização seletiva a laser, que é uma técnica de manufatura aditiva.

Bem, a impressora 3D pode imprimir quase qualquer coisa. No entanto, a impressão depende e está sujeita a um certo nível de limitações que são discutidas abaixo.

• Impressoras 3D São Limitadas no que Podem Imprimir?

As impressoras 3D têm capacidade de movimento maker e podem imprimir quase qualquer objeto. Usando fusão de leito de pó 3D, uma tecnologia de manufatura aditiva, e uma impressora 3D, você pode imprimir qualquer item. Você pode imprimir uma peça 3D uma camada por vez usando pó fino ou meio de impressão de pó de metal.

No entanto, as impressoras 3D são limitadas apenas ao que podem imprimir pelo seu volume de construção. Portanto, isso significa que quanto maior a impressora, maiores as formas e volumes de objetos impressos em 3D.

• O Programa Fatiador 3D

O software fatiador 3D é um programa de software de impressora 3D que ajuda você a inserir informações de um modelo de impressão 3D em um arquivo digital na impressora 3D desktop. Isso determina a extensão na qual impressoras 3D podem imprimir.

Assim, dá um ponteiro para as limitações do que as impressoras 3D podem alcançar. Quanto mais avançado o programa de fatiamento 3D, melhores os modelos produzidos na impressão 3D. Igualmente determina a variabilidade, pois você tem mais opções para imprimir com este software.

• O que uma Impressora 3D Pode Imprimir?

Quando você olha para uma seção transversal dos objetos impressos em 3D que foram impressos em qualquer projeto de impressão 3D, você apreciará a singularidade da tecnologia de impressão 3D. A impressão 3D é procurada desde que as impressoras 3D imprimem quase qualquer material, forma e objeto que você pode imaginar.

Alimentado pela tecnologia de leito de pó, uma seção transversal de impressoras 3D, e Estereolitografia (SLA), a tecnologia de impressão 3D cria modelos, protótipos, padrões e muitos outros objetos que você pode desejar.

• Exemplos de Objetos que uma Impressora 3D Pode Imprimir

Curiosamente, uma casa pode ser impressa usando tecnologia de impressão 3D. O processo usa o tipo de impressão 3D SLA.

As impressoras podem imprimir partes do corpo de um veículo ou embarcação, uma caixa de trava de telefone, um Tesla Cybertruck e um dispensador de comida para animais. Manufatura aditiva fornece uma ampla gama de opções de impressão 3D que vão além desta lista curta.

Como a Impressão 3D Funciona Realmente? [Passo a Passo]

Aqui está como as impressoras 3D funcionam:

Passo Um: Criação

A criação de um blueprint ou arquivo digital tridimensional de objetos que você pode querer imprimir é o primeiro passo. Você precisa usar tecnologia moderna de ponta na criação de imagens de itens que você deseja.

• Design

Designar é um passo importante durante a criação de um objeto. Portanto, você pode usar implantação de Design Auxiliado por Computador (CAD) para criar designs usados para prototipagem rápida em formato 3D. Muitos profissionais de diferentes indústrias na economia constroem plataformas que usam CAD para impressão 3D com corte a laser excepcional.

Além do CAD, numerosos outros softwares que podem produzir arquivos para processos de impressão 3D estão disponíveis—Alguns destes softwares de design 3D incluem AutoCAD, Blender, Solid Works, SketchUp e Photoshop.

• Escaneamento

Escaneamento 3D fornece uma alternativa ao CAD. O arquivo tridimensional para Escaneamento poderia ser um objeto impresso que pode ser escaneado a partir de milhares de imagens de múltiplos arquivos digitais pela web.

Este tipo de design de impressão 3D, Escaneamento 3D, é uma tecnologia que fornece réplicas digitais após você analisar objetos do mundo real.

Escaneamento 3D tende a ser usado em engenharia reversa por profissionais da indústria. Portanto, dá qualidades únicas, pois você pode alterar ou modificar a imagem do objeto desejado após o escaneamento. O Escaneamento 3D permite a fabricação de designs variados de coisas através do projeto de impressão 3D.

• Download

Baixar imagens de objetos que você planeja imprimir em 3D é um aspecto da criação que você não deve ignorar. Se você não está interessado em projetar suas próprias imagens, fique tranquilo que pode baixar fotos de objetos como parte de obter os melhores designs de objetos 3D, economizando seu tempo precioso.

Vários sites são conhecidos por fornecer imagens de objetos, e você pode pagar para baixá-los. Tais sites são: Shapeways, GrabCAD, MyMiniFactory e YouMagine.

Passo Dois: Formato de Arquivo STL

Qualquer formato de arquivo de impressão 3D precisa de design. O STL é o formato de arquivo mais comum que funciona em um projeto de impressão 3D. STL significa Estereolitografia. Os nomes têm um ângulo histórico porque se origina do primeiro processo de impressão 3D.

Marca o segundo passo no processo de impressão 3D, uma vez que você termina o design CAD. Após escolher um design de formato STL compatível, a imagem do objeto é enviada para a impressora.

Lembre-se, o formato de impressão 3D deve ser projetado ostensivamente com o processo de impressão 3D em mente, isso permite que funcione na etapa de impressão.

Passo Três: Fatiamento

Fatiamento é o processo de cortar ou dividir o modelo de impressão 3D em centenas ou milhares de camadas horizontais que instruem a máquina sobre o que fazer procedimentalmente. Em outras palavras, fatiamento traduz arquivos 3D em instruções que a impressora segue.

Você precisa ajustar apropriadamente a impressora 3D e obter as configurações certas para alcançar os melhores resultados.

• G-Code

Após o processo de fatiamento ser concluído, um novo formato de arquivo é gerado chamado G-Code. É a linguagem da máquina e a única maneira de se comunicar com a impressora 3D.

Impressoras 3D criam um objeto usando tecnologias de linguagem G-Code extrudando filamentos plásticos quentes na ponta do bico com configurações apropriadas.

As impressoras seguem as linhas projetadas pelo CAD que representam o caminho que as impressoras devem seguir quando fazem jato de ligante ou camadas de filamentos plásticos para criar o design do modelo ou o objeto desejado através da linguagem.

• Provedor de Serviço

Você pode ajustar as configurações para adequar sua impressora para obter o código de linguagem correto, e para simplificar o processo. Observe que você não precisa de nenhum conhecimento de codificação para ajustar as configurações da sua impressora 3D. No entanto, caso precise que outra pessoa faça por você, provedores de serviço profissionais podem ser utilizados.

Você não precisa se preocupar com fatiamento com os provedores de serviço, porque eles cuidarão disso.

Passo Quatro: Imprimindo o Modelo ou Objeto

As impressoras são feitas de numerosas partes móveis complicadas. Portanto, você precisa manuseá-las com cuidado para garantir que durem muito. A maioria destas impressoras não precisa ser monitorada quando a extrusão de material está em curso.

As impressoras seguirão automaticamente o G-Code embutido e continuarão imprimindo. Mais ainda, desde que a matéria-prima não tenha acabado, e não tenha experimentado nenhum erro de software que possa paralisar o sistema de impressão.

Que Material uma Impressora 3D Usa?

Você pode usar numerosos materiais em processos de fabricação de modelos 3D. Os materiais de impressão 3D mais comumente usados incluem filamentos plásticos ABS e PLA. Filamentos ABS e PLA são apenas parte de uma longa lista de material de suporte para processos de fabricação 3D.

Aqui estão alguns dos materiais brutos de fabricação 3D comumente usados no processo de impressão.

• Filamentos Plásticos ABS

ABS é um material termoplástico à base de óleo. A maioria dos modelos impressos em 3D feitos deste material ostenta maior resistência, flexibilidade e durabilidade do que outros materiais plásticos de fabricação 3D como PLA.

O ABS continua sendo o filamento plástico mais popular para modelagem por injeção. É creditado com a variabilidade de copolímeros e facilidade de processamento, tornando-o o filamento plástico 3D mais popular entre polímeros de engenharia.

Usuários de impressoras 3D precisam tomar precauções de segurança ao imprimir usando filamento plástico ABS, pois é um dos filamentos plásticos menos seguros amplamente usados.

• Filamentos Plásticos PLA

PLA pertence à elite e filamento plástico de fabricação 3D mais popular. Diferente do filamento ABS, filamento plástico PLA é um filamento plástico à base de vegetais ou ácido polilático. Amido de milho é uma matéria-prima significativa usada para fabricação de filamento plástico PLA.

O material é mais barato comparado ao filamento plástico ABS à base de óleo, e permanece bastante fácil de usar. PLA é a matéria-prima natural mais comumente usada em impressão 3D e o material termoplástico mais seguro na fabricação de modelos 3D.

Material plástico PLA é preferido para fazer embalagens para a indústria alimentícia como substituto para filamentos plásticos à base de óleo como ABS.

• Resina

O processo de impressão 3D e fabricação usa resina muito. Resina é o material usado para auxiliar o processo de resfriamento de materiais de filamento plástico usados em manufatura aditiva. Resina é altamente aplicada em tecnologias como SLA, DLP, Multijet e CLIP.

Resina vem em vários tipos; as ceras mais comumente usadas para impressão 3D são resina fundível, resina flexível e resina resistente.

Por causa de sua baixa capacidade de encolhimento, é usada em muitas aplicações de impressão 3D. Resina tem alta resistência química, tornando-a um material de impressão 3D rígido e delicado.

Quanto Custa Usar uma Impressora 3D?

• Custos de Impressora 3D

O custo de usar uma impressora 3D depende de vários fatores. Os fatores mais evidentes que afetam os processos de fabricação 3D são a tecnologia de impressão, os materiais de impressão, o design e o acabamento do objeto ou modelo impresso em 3D.

• Tecnologias de Impressão 3D

Impressoras 3D e tecnologias de impressão são baseadas em diversas tecnologias diversas. Então, se você quer comprar uma impressora 3D, precisa considerar a tecnologia que ela usa para determinar o custo da impressora e do processo de manufatura aditiva.

Os elementos de tecnologia que você pode precisar descobrir antes de fazer uma compra são o tamanho da impressora 3D, a velocidade de impressão, precisão e tecnologia de impressão.

• Tecnologia de Impressão FDM

Uma impressora FDM básica que atende suas necessidades pode custar a partir de $200. Certamente não pode ser comparada às melhores impressoras 3D do mercado porque esta tecnologia carece da velocidade, precisão ou exatidão das impressoras 3D mais sofisticadas. No entanto, irá introduzir e conceder exposição à impressão de modelos 3D a um custo muito baixo.

• Tecnologias de Impressão Avançadas

Quanto mais sofisticada uma impressora é em termos de tecnologias de impressão 3D, mais custa. Um bom exemplo é a impressora SLS que custa cerca de $5000. Ela pode realizar processos de fabricação avançados que impressoras 3D básicas não podem fazer.

Por esse motivo, você só a compra se estiver envolvido em trabalho de impressora que é verdadeiramente avançado na natureza.

• O Custo de Materiais de Impressão 3D

Como uma impressora 3D funciona depende excessivamente do tipo de filamento plástico 3D que você usa. Ao escolher o tipo de filamento plástico para usar para sua impressora 3D, você pode precisar considerar a compatibilidade do filamento com a impressora e o custo do filamento.

O custo do filamento plástico impacta diretamente no custo geral do trabalho de impressora 3D. Por exemplo, filamentos de impressão 3D à base de óleo como ABS custam mais que filamentos plásticos biodegradáveis, à base de vegetais como PLA.

Os materiais de impressão 3D menos caros são para tecnologias FDM. Materiais termoplásticos são comumente usados em impressão 3D. Felizmente, são bastante acessíveis.

Custo de Material de Impressão 3D de Alto Nível

O material de filamento plástico usado no custo de impressão 3D é alto se os modelos impressos em 3D precisam de modelagem por deposição fundida de alto nível. Estes tipos de custo de impressão 3D são altos porque um processo sofisticado precisa de materiais de impressão 3D de alto nível.

O custo sobe dependendo de quão técnico e precioso o material é no processo de fabricação.

Um bom exemplo é a resina que impressoras 3D avançadas usam. O material usado na tecnologia polyjet é caro comparado aos seus equivalentes de polímero SLS. A diferença de custo é devido à variabilidade dos materiais no mercado.

Materiais usados em tecnologias SLM e DMLS custam mais comparados aos vistos nos últimos anos.

Conclusão

Este artigo aprofunda para responder a pergunta "Como uma impressora 3D funciona?" Nós o levamos através de vários aspectos da impressora 3D, mais ainda, os objetos que imprime, o material que usa e quanto custará para você usar uma impressora 3D.

Com esta informação detalhada, você está altamente posicionado para se beneficiar de processos de impressão 3D e fabricação.