Impressão 3D FDM:desktop x industrial

A modelagem de deposição fundida (FDM) é frequentemente associada à ideia de impressão 3D barata. De fato, o baixo custo e a relativa simplicidade do processo FDM o tornam ideal para uso em diversas aplicações. Outra vantagem é a impressão em cores, reduzindo o custo de pós-processamento. Nas impressoras FDM, um filamento fino de termoplásticos (ou seja, plásticos que derretem quando aquecidos, solidificam à temperatura ambiente) é alimentado em um bico. O bico aquece e derrete o plástico, que é então depositado aditivamente em sucessivas camadas finas para construir modelos 3D.

Atualmente, o processo de impressão 3D FDM pode ser utilizado em diversos segmentos e aplicações para impressão 3D de consumo e industrial.

Impressão 3D em desktop

A impressão 3D de desktop ou FDM de consumidor visa usuários domésticos amadores e amadores com impressoras 3D pequenas, acessíveis e fáceis de usar. Ele permite que os consumidores ou amadores experimentem seus projetos CAD e tenham uma ideia sobre sua viabilidade. Como os filamentos FDM também são mais baratos, oferece uma grande margem para a correção do projeto inicial e para quaisquer modificações.

Recursos

• Preço: FDM é uma das opções de impressão mais baratas disponíveis no mercado. Seu preço pode começar já com 200 euros. É barato em termos de impressão, bem como o material de construção. Comparado com seus equivalentes como SLA e MJF, que também são usados ​​principalmente para prototipagem, o FDM é mais barato e oferece uma fabricação sem complicações.
• Volume de criação: As impressoras 3D de consumo são projetadas para uso doméstico. Por isso, eles podem ser chamados de uma mini versão de suas contrapartes profissionais. O tamanho da impressão varia de 10 x 10 x 10 mm a 200 x 200 x 200 mm.
• Materiais: Os materiais mais comuns para impressão 3D amadores são PLA, ABS, PETG, ASA. Eles são baratos no preço e facilmente disponíveis.
• Resolução: A resolução normal de uma impressora 3D de mesa é de 100 a 1.000 mícrons nas direções X-Y e cerca de 500 mícrons (0,5 mm) na direção Z.

Aplicativos

A maioria das impressoras 3D de mesa não são poderosas nem eficientes o suficiente para serem usadas para prototipagem rápida em aplicações industriais. Destinam-se a amadores e usuários domésticos que procuram criar peças de reposição, itens personalizados, brinquedos e objetos decorativos etc. O processo de impressão costuma ser lento; um design complexo pode levar várias horas para ser impresso e geralmente requer supervisão do usuário. Limitações em termos de materiais de impressão e velocidade significam que as impressoras 3D de consumo são melhor usadas em residências.

Limitações

• Menos volume de compilação: O volume de construção das impressoras 3D de mesa raramente excede 200 x 200 x 200 mm. Isso limita os aplicativos da impressora a objetos de pequena escala.
• Baixa resolução: As impressoras 3D de mesa geralmente imprimem a 100 mícrons. Isso é significativamente menor do que a resolução mais baixa disponível em impressoras profissionais.
• Menos seleção de materiais: As impressoras 3D de consumo podem usar apenas um punhado de materiais plásticos para impressão.
• Velocidade de impressão lenta: Velocidade de impressão lenta e erros de impressão frequentes são grandes desafios para a adoção generalizada da impressão 3D.
• Baixa precisão: Embora a precisão esteja melhorando gradualmente a cada geração de impressoras 3D de mesa, ela permanece abaixo da média quando comparada às impressoras 3D profissionais. Isso limita a complexidade dos objetos que podem ser impressos.

Impressão 3D industrial

A impressão 3D industrial (também chamada de “impressão 3D profissional”) é a contrapartida de nível industrial da impressão 3D do consumidor. É usado principalmente para modelagem de conceito, ferramentas, fabricação, protótipos funcionais, bem como peças de uso final. As impressoras profissionais, como as impressoras 3D Stratasys, são significativamente mais caras, poderosas e eficientes do que as impressoras de mesa.

Recursos

• Preço: As impressoras 3D profissionais são usadas por designers e fabricantes de produtos para fazer moldes e protótipos. Eles também devem ser capazes de imprimir objetos grandes com eficiência e, portanto, são caros. O material de construção também é caro. Normalmente acaba sendo de 5 a 6 vezes em comparação com a impressão do consumidor.
• Volume de criação: O volume de construção é uma consideração significativa em impressoras 3D profissionais, pois determina a maior parte que pode ser construída de uma só vez. O tamanho da construção varia de 200 x 200 x 300 mm a 914 x 610 x 914 mm, dependendo da impressora.
• Materiais: Os materiais mais comuns são PC, ABS M30, ULTEM.
• Resolução: A resolução refere-se à espessura mínima da camada de construção. É um requisito fundamental para aplicações profissionais. As impressoras profissionais podem imprimir em resoluções tão baixas quanto 16 mícrons (Stratasys Objet1000). As impressoras de nível de produção de última geração podem até imprimir camadas de apenas três mícrons de espessura (3D Systems Pro 60 HD).

Materiais

Uma das principais vantagens das impressoras industriais em relação às impressoras de mesa é a variedade de materiais em que podem imprimir. A maioria dos fabricantes tem seu próprio portfólio de materiais proprietários especialmente projetados. A ampla variedade de materiais disponíveis significa que os usuários finais podem selecionar o material que atende às suas necessidades de impressão.
As impressoras industriais também permitem o uso de materiais muito mais avançados. Como exemplo, a Xometry oferece uma opção especial de impressão 3D FDM para peças ABS com material M30 Stratasys, que possui maior resistência e melhores propriedades do que uma opção padrão.

Aplicativos

Modelagem de conceito

A modelagem de conceito envolve dar vida a ideias e conceitos em estágio inicial. A modelagem de conceito é comum em empresas de design, engenharia e arquitetura para testar, testar e melhorar os projetos brutos iniciais.

Fabricação de moldes

As impressoras 3D profissionais permitem que os fabricantes façam moldes e moldes para ferramentas, acessórios e gabaritos internamente em poucas horas, diminuindo drasticamente o tempo de produção.

Fabricação rápida

Custos reduzidos e velocidades de produção mais rápidas significam que os fabricantes podem usar impressoras 3D para criar peças de uso final diretamente sem ferramentas. A fabricação rápida pode ser uma alternativa viável para a produção em linha de montagem nos próximos anos se as tecnologias de impressão 3D continuarem progredindo no ritmo atual.

Prototipagem rápida

Um dos principais benefícios das impressoras profissionais é sua capacidade de fazer peças móveis em diferentes materiais. Isso permite que os fabricantes produzam protótipos totalmente funcionais para fins de teste. A prototipagem rápida pode aumentar a produtividade e ajudar a identificar erros no início do processo de design.

Limitações

Impressão cara

A cara na impressão surge devido ao material de construção caro. Existem outros processos como SLA e SLS que estão quase no mesmo nível de preço e também oferecem materiais diferentes.

Conclusão

A tabela abaixo fornece um breve resumo de ambos os tipos de impressoras.

	Impressão 3D em desktop	Impressão 3D industrial
Preço das impressoras	€	€€€
Construir volume	10 x 10 x 10 mm a 200 x 200 x 200 mm	200 x 200 x 300 mm a 914 x 610 x 914 mm
Resolução	~1000 mícrons (X-Y) - 500 mícrons (Z)	~3 – 16 mícrons
Velocidade	Baixo	Alto
Precisão	Médio	Alto

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