Estudo de Caso: Nylon AF80 – Impressão 3D Revoluciona Design de Sensores Geológicos

Tradicionalmente, a manufatura aditiva tem sido usada em áreas como automóvel, educação ou arquitetura, entre outras. No entanto, este projeto foi desenvolvido no âmbito da geologia.

Tomas Feřtek, engenheiro de investigação no Instituto de Geologia, usou impressão 3D para produzir suportes mecânicos de sensores, corpos de sensores e motores para câmaras de alta pressão.

A necessidade de testar novos sensores, otimizar e modificar designs, levou à manufatura aditiva. A impressão 3D acelera a fabricação, que é feita de forma independente (sem depender de empresa externa) e reduz custos de produção comparado com peças fabricadas com fresadora CNC.
Uma das peças que precisavam fabricar tinha de servir como sensor de pressão. Para esta aplicação era importante usar um material resistente à abrasão e químicos.

Ao rever as características dos diferentes filamentos técnicos disponíveis no mercado, encontraram um que cumpria todos os requisitos para a fabricação da peça em questão, por isso foi escolhido para esta aplicação: o filamento Nylon AF80 Aramid fabricado pela Fillamentum.

O filamento Nylon AF80 Aramid é um material criado para impressão 3D FDM feito de fibras de aramida e uma mistura de poliamidas. O nylon AF80 é um material auto-lubrificante com propriedades tribológicas: Peças feitas deste material são especialmente escorregadias, enquanto a aramida é uma fibra sintética robusta resistente a impacto, abrasão, solventes orgânicos e calor.

O reforço das fibras de aramida junto com as propriedades do nylon AF80 dão ao filamento Nylon AF80 Aramid as seguintes propriedades:

• Propriedades tribológicas
• Grande resistência à tração
• Alta resistência ao calor
• Resistência ao impacto

Estas propriedades foram muito úteis no projeto do Instituto de Geologia da Academia Checa de Ciências, que foi uma das primeiras instituições a testar este filamento.
Ao imprimir com o filamento Nylon AF80 Aramid, Tomas Feřtek usou a mesma configuração de impressão que usa para imprimir em ABS, modificando apenas a temperatura da base aquecida (subindo para 140º C). Tomas Feřtek afirmou que a impressão com o filamento Nylon AF80 Aramid cumpriu todas as suas expectativas e as do Instituto de Geologia.

Entre outras características, destacaram a boa adesão entre camadas ou o acabamento mate da peça, muito atrativo a nível estético. Como dicas de impressão, recomendaram imprimir este material numa impressora 3D profissional, preferencialmente com câmara aquecida; bem como o uso de adesivo adequado para poliamida como Magigoo PA. O arrefecimento da peça deve ser lento para evitar problemas como warping.

O uso da manufatura aditiva como técnica de fabricação ou para prototipagem é um grande avanço para pequenas e médias empresas e instituições, alcançando:

• Independência
• Imediatismo
• Redução de custos

Graças à impressão 3D, estas empresas não precisam de terceirizar serviços de produção ou prototipagem. Assim, podem realizar testes, melhorias e modificações nos designs até chegar à peça final. Ao não depender de outras empresas, os tempos de fabrico reduzem-se, e consequentemente minimizam-se os custos associados ao processo de fabrico ou prototipagem.