Explore 8 tecnologias de impressão 3D de ponta e suas aplicações

Quando se trata de impressão 3D, você está limitado apenas pela sua imaginação. Hoje em dia é mais fácil perguntar:“O que não pode você imprime usando esse processo?” em vez de listar a longa e interminável lista do que pode ser produzido. A impressão 3D é capaz de fabricar ferramentas simples, produzir modelos arquitetônicos completos e até criar próteses. 

Nem todas as necessidades de impressão serão iguais e, na verdade, existem vários métodos à sua escolha. Por exemplo, na Xometry, oferecemos nove processos exclusivos de impressão 3D e estamos sempre com o objetivo de adicionar mais. Cada um desses processos tem seus prós e contras. Alguns são melhores para trabalhar com metal, outros estilos curam com lasers e alguns são desenvolvidos para iniciantes interessados ​​em experimentar a impressão pela primeira vez. Adiante, conheça os diferentes tipos de impressão 3D e tenha uma ideia dos pontos fortes e fracos de cada um.

1. Impressão Polyjet

Embora as impressoras 3D possam parecer bastante futurísticas, a impressão PolyJet é a coisa mais próxima da boa e velha impressão a jato de tinta com a qual você provavelmente está mais familiarizado. Essas máquinas usam cabeças de impressão para espalhar pequenas gotas de resina de fotopolímero em uma placa de impressão, que depois são endurecidas por uma luz UV em camadas. As máquinas PolyJet da Xometry são capazes de imprimir em cores e multimateriais, tornando-as ideais para criar modelos realistas e protótipos visuais. Porém, esteja avisado:os materiais PolyJet não são conhecidos pela durabilidade e não são adequados para componentes de uso final.

Polyjet é mais adequado para peças menores com recursos pequenos. É muito preciso, mas os materiais tendem a ser menos duráveis.

Christian Tsu Raun

Líder de equipe, cotação manual

A foto abaixo mostra uma de nossas impressoras PolyJet criando peças coloridas:



Impressora PolyJet 3D da Xometry criando peças multicoloridas.

Esta tabela mostra os materiais que uma impressora Polyjet pode usar, o que ela pode fazer e seus pontos fortes.

Tabela 1:Vantagens da impressão 3D PolyJet
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Fotopolímeros rígidos, tipo borracha Shore A, fotopolímero transparente

Pontos fortes

Alta resolução, multimaterial, colorido 

Aplicativos comuns

Protótipos sobremoldados, modelos conceituais coloridos, modelos educacionais

Precisão Dimensional

+/- 0,004” para a primeira polegada, mais +/- 0,002” para cada polegada subsequente

2. Modelagem de Deposição Fundida (FDM)

As máquinas de modelagem por deposição fundida (FDM) podem ser encontradas em qualquer lugar, desde a mesa de um hobby até as fábricas de instalações de produção como a da Xometry. Este método popular envolve mover um filamento de plástico através de um bocal aquecido para derretê-lo e formar uma peça, camada por camada, até que o produto final seja finalizado. Existem muitos materiais de filamento diferentes para escolher para impressão FDM, quer você esteja procurando um plástico mais rígido ou um elastômero termoplástico flexível.

A imagem abaixo mostra uma das impressoras industriais da Xometry capaz de produzir peças de até um metro de comprimento:



Uma das muitas impressoras 3D FDM industriais da Xometry

Esta tabela compartilha os materiais que uma impressora de modelagem por deposição fundida usa, o que ela pode fazer e suas vantagens em comparação com outras impressoras.

Tabela 2:Vantagens da impressão 3D FDM
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

ABS, PLA, PC, ULTEM e muito mais

Pontos fortes

Baixo custo, grandes volumes de impressão, variedade de materiais 

Aplicativos comuns

Prototipagem, peças para amadores, gabaritos de fabricação

Precisão Dimensional

+/- uma única espessura de camada de construção para a primeira polegada e +/- 0,002" para cada polegada subsequente

3. Estereolitografia (SLA)

A estereolitografia (SLA) foi o primeiro tipo de impressão 3D que as pessoas comuns puderam ter em mãos. Esta impressora usa um laser de alta potência para curar fotopolímero líquido em sua placa de impressão. O laser gira no formato da seção transversal da peça, curando-a e preparando-a para a próxima camada. Ele funciona com um processo chamado polimerização para construir o item que você projetou, camada por camada. É uma ótima opção de impressão se você deseja construir modelos ou produtos complexos. A Xometry oferece muitos materiais SLA diferentes, muitos dos quais são transparentes e úteis para criar peças que você precisa ver.

A foto mostra algumas peças criadas através do serviço SLA da Xometry:



Várias tags transparentes feitas com impressão 3D SLA

Este gráfico mostra os pontos fortes e os usos de uma impressora SLA. Também mostra os materiais que pode gerenciar e os tipos de coisas que pode criar.

Tabela 3:Vantagens da impressão 3D SLA
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Semelhante a policarbonato, semelhante a ABS, semelhante a polipropileno

Pontos fortes

Alta resolução/detalhe, precisão e grande área de impressão

Aplicativos comuns

Padrões de fundição, protótipos, modelos conceituais

Precisão Dimensional

+/- 0,002" - +/- 0,010"

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4. Sinterização Seletiva a Laser (SLS)

A sinterização seletiva a laser (SLS) troca os conhecidos filamentos de plástico por plástico em pó; normalmente náilon. Esta máquina espalha uma fina camada desse pó usando um dispositivo chamado repintador e, em seguida, traça a seção transversal da peça com um laser. Durante o traçado, o calor do laser derrete o pó e ele se funde. O pistão da câmara de construção irá então abaixar ligeiramente e outra camada de pó será espalhada, e o processo se repete até que seu produto ganhe vida. Este tipo de método de impressão não necessita de estruturas de suporte, pois o pó não sinterizado envolve as peças em todo o meio, sustentando-as. Por esse motivo, muitas peças podem ser construídas simultaneamente em uma única construção, o que torna a impressão SLS excelente para criar muitas peças ao mesmo tempo, mantendo a precisão e a qualidade.

O diagrama a seguir mostra como funciona um sistema de impressora 3D SLS:



Sistema de impressão 3D SLS.

Esta tabela apresenta os materiais que você pode enviar por meio desta impressora, o que ela fabrica e suas vantagens.

Tabela 4:Vantagens da impressão 3D SLS
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Nylon 11, Nylon 12, Nylon preenchido (por exemplo, preenchido com vidro)

Pontos fortes

Não são necessárias estruturas de suporte, geometrias complexas, peças duráveis

Aplicativos comuns

Modelos conceituais, peças de uso final, dispositivos médicos

Precisão Dimensional

+/- 0,002" - 0,003" por polegada

5. Fusão Multijato (MJF)

A impressão por fusão multijato possui muitas peças móveis. Nessas máquinas é depositada uma camada de pó plástico que é então aquecida por uma cabeça de aquecimento. Uma matriz estilo jato de tinta paira sobre o topo e pulveriza com precisão agentes de fusão e detalhamento no pó. Os elementos de aquecimento fundem tudo e o processo se repete. Assim como a impressão SLS, as peças MJF não necessitam de estruturas de suporte devido ao método à base de pó e, portanto, muitas peças podem ser impressas simultaneamente tanto horizontal quanto verticalmente na câmara de construção. Na Xometry, oferecemos materiais rígidos e flexíveis através de MJF e múltiplas opções de acabamento, como tingimento e alisamento químico por vapor para aprimorar ainda mais as impressões.

A imagem abaixo é um exemplo de peça confeccionada com os serviços MJF da Xometry, que neste caso também foi tingida de preto:



Nylon 12 partes impressas em MJF com acabamento tingido em preto.

A tabela a seguir mostra os materiais que você pode usar com uma impressora MJF, o que ela pode criar e suas vantagens.

Tabela 5:Impressão 3D MJF
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Nylon PA 12, Polipropileno, Nylon com enchimento de vidro, TPU 88A

Pontos fortes

Altamente preciso, rápido e de baixo custo

Aplicativos comuns

Protótipos visualmente precisos, peças de uso final

Precisão Dimensional

+/- 0,7mm

SLS e MJF produzem peças em materiais conhecidos, principalmente náilon, mas também PP e TPU. As peças são duráveis e se comportam normalmente com seu material de base. Isso permite que os engenheiros testem peças em um material que também pode ser transferido para outros processos.

Christian Tsu Raun

Líder de equipe, cotação manual

Quando você estiver procurando por um processo que possa imprimir em 3D diretamente em metal, procure serviços de sinterização direta a laser de metal (DMLS). Semelhante à sinterização seletiva a laser, as máquinas DMLS depositam uma fina camada de pó metálico e, em seguida, usam seus poderosos lasers para traçar a seção transversal de cada peça, camada por camada, fundindo as partículas metálicas para formar as peças. Ao contrário do SLS, as estruturas de suporte são necessário, pois o calor e a tensão gerados pela sinterização do metal são muito maiores do que com os plásticos. Devido ao seu tamanho, alto custo e às extensas etapas de pós-processamento necessárias nas peças após a conclusão da impressão, as máquinas DMLS tendem a ser encontradas apenas em oficinas industriais, como as da rede da Xometry.

Esta imagem mostra uma impressora DMLS na Xometry no meio da sinterização de peças de pó de aço:



Impressora DMLS 3D sinterizando pó de aço para formar peças.

O gráfico a seguir detalha o que você pode fazer com impressoras DMLS, os materiais que você pode usar e para que tipo de aplicações elas são adequadas.

Tabela 6:Vantagens da impressão 3D DMLS
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Aço inoxidável, alumínio, ligas de níquel, titânio

Pontos fortes

Peças metálicas altamente detalhadas e totalmente densas

Aplicativos comuns

Componentes aeroespaciais e automotivos

Precisão Dimensional

+/- 0,005” para a primeira polegada, mais +/- 0,002” para cada polegada subsequente.

7. Fusão por feixe de elétrons (EBM)

Se você aumentar o nível de dificuldade, encontrará métodos de impressão como fusão por feixe de elétrons (EBM). Assim como o DMLS, essas máquinas se enquadram na categoria industrial e exigem conhecimentos especializados relacionados. Seu processo está todo no nome – ele usa feixes de elétrons para fundir partículas metálicas. A máquina coloca uma camada de pó metálico e, em seguida, o feixe faz o traçado e o derretimento. O feixe pode até ser dividido para lidar com várias áreas ao mesmo tempo. 

Neste gráfico, você verá os materiais que uma impressora 3D EBM usa, o que ela pode construir e seus pontos fortes.

Tabela 7:Vantagens da impressão 3D EBM
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Cromo, Titânio

Pontos fortes

Mais rápido que DMLS

Aplicativos comuns

Componentes aeroespaciais, médicos e petroquímicos

Precisão Dimensional

N/A

8. Processo de luz digital (DLP)

Algumas opções de impressão 3D são semelhantes a outras, como é o caso do processo digital leve (DLP) e das impressoras SLA. A principal diferença é que uma máquina DLP projetará uma imagem usando luz UV em todo o recipiente de material de uma só vez, em vez de desenhar a seção transversal um ponto de cada vez com um laser. O processamento digital de luz tornou o acesso à impressão de fotopolímeros mais acessível. É mais barato e rápido que o SLA, mas ainda pode produzir peças de alta qualidade. 

Este gráfico detalha os materiais, usos e pontos fortes de uma impressora DLP:

Tabela 8:Vantagens da impressão 3D DLP
Materiais Fortes Aplicativos comuns Precisão Dimensional
Materiais

Semelhante a policarbonato, semelhante a ABS, semelhante a polipropileno

Pontos fortes

Mais rápido que o SLA

Aplicativos comuns

Fundição de joias, talas dentárias, estatuetas em miniatura

Precisão Dimensional

0,1 mm

Quais são os fatores de impressão 3D a serem considerados?

Existem todos os tipos de impressoras 3D para cada tipo de necessidade. Você vai querer pensar sobre o produto final que está tentando construir, os materiais com os quais gostaria que fosse feito e o orçamento e o prazo disponíveis. Se você está procurando uma impressora que possa ter em casa para diversão e produção discreta, impressoras FDM ou SLA amadoras podem ser a solução. Impressoras mais avançadas, como máquinas DMLS, são mais adequadas para espaços industriais e indústrias como aeroespacial, engenharia ou medicina. 

Para saber mais, consulte nosso guia completo sobre impressão 3D.

Qual é o tipo mais comum de impressão 3D?

A impressão FDM é um dos tipos de impressora 3D mais comumente usados. Isto se deve ao seu baixo custo e facilidade de uso. No entanto, quando se trata de aplicações plásticas industriais, o MJF tende a ser o preferido. A fabricação de componentes metálicos tende a ser feita usando DMLS. 

Para saber mais, consulte nosso guia sobre tipos de impressão 3D.

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para iniciantes?

A impressão 3D FDM é o tipo de impressão 3D mais fácil para iniciantes. Além do processo ser fácil de entender, as matérias-primas são baratas e os equipamentos também podem ser encontrados a preços muito acessíveis. A impressão DLP também é um bom ponto de partida, mas tende a exigir uma compreensão mais profunda dos métodos de impressão 3D. O DLP também é, em média, mais caro que o FDM.

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para materiais?

As impressoras MJF possuem a mais ampla variedade de materiais disponíveis e podem imprimir peças multimateriais e multicoloridas com relativa facilidade. As impressoras MJF podem colorir seletivamente diferentes partes da impressão e, ao mesmo tempo, colocar diferentes tipos de materiais na mesma peça. 

Para saber mais, consulte nosso guia sobre materiais de impressão 3D.

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para uso médico?

Os implantes médicos requerem materiais avançados como aço inoxidável ou titânio. Como tal, uma tecnologia 3D de leito de pó como DMLS é mais adequada para essas aplicações. 

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para construção?

A impressão 3D na indústria da construção ainda está engatinhando. No entanto, grandes impressoras 3D empregam com sucesso tecnologia semelhante à utilizada nas impressoras FDM para imprimir estruturas de concreto. Isso funciona imprimindo camadas de concreto umas sobre as outras para construir uma estrutura do zero. 

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para educação?

As impressoras FDM são ideais para fins educacionais. Isso ocorre porque sua mecânica é fácil de observar e compreender. Além disso, são baratos de operar e a matéria-prima também é barata.

Qual é o melhor tipo de impressão 3D para arquitetura?

As empresas de arquitetura usam impressoras 3D para imprimir modelos em escala de seus projetos e geralmente consideram o SLS o tipo mais adequado de tecnologia de impressão 3D. Isso se deve aos maiores volumes de construção disponíveis e à capacidade do SLS de construir peças com detalhes excepcionais.

Perguntas frequentes sobre tipos de impressão 3D

Quanto custa uma impressora 3D?

Existem muitos tipos diferentes de impressoras 3D no mercado. Como tal, uma impressora 3D pode custar apenas US$ 150 por uma máquina FDM básica. O custo das máquinas DMLS avançadas começa em cerca de US$ 250.000. As impressoras 3D podem ser adquiridas diretamente de fornecedores ou em sites de terceiros como a Amazon.

É possível começar um negócio com uma impressora 3D?

Sim, no entanto, existe uma baixa barreira à entrada, pelo que o mercado pode muito bem estar saturado de indivíduos com ideias semelhantes. No entanto, usar os métodos de impressão 3D mais recentes e fornecer para um nicho de mercado é um bom ponto de partida.

A impressão 3D é um negócio lucrativo?

Sim, especialmente se forem oferecidos serviços e materiais avançados de impressão 3D.

Quanto você pode ganhar com impressão 3D?

Isso depende inteiramente dos produtos e serviços oferecidos. O valor dos produtos impressos também pode variar de alguns centavos para bugigangas de plástico a milhares de dólares para peças de metal avançadas.

Resumo

Este artigo apresentou oito tecnologias diferentes de impressão 3D, suas aplicações e seus pontos fortes. 

Muitos desses processos e muito mais estão disponíveis ao seu alcance por meio do Xometry Instant Quoting Engine®. Tudo o que você precisa fazer é carregar seu arquivo CAD 3D, como um STL, e configurar sua cotação a partir das opções para obter preços e prazos de entrega instantâneos. Experimente hoje e obtenha seu orçamento instantâneo!

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Kat de Naoum

Kat de Naoum é escritora, autora, editora e especialista em conteúdo do Reino Unido com mais de 20 anos de experiência em redação. Kat tem experiência em escrever para diversas organizações técnicas e de manufatura e adora o mundo da engenharia. Além de escrever, Kat foi paralegal por quase 10 anos, sete dos quais em finanças de navios. Ela escreveu para muitas publicações, tanto impressas quanto online. Kat é bacharel em literatura e filosofia inglesa e mestre em redação criativa pela Kingston University.

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