Compreendendo a fabricação de objetos laminados (LOM) – O futuro da prototipagem rápida

Laminated Object Manufacturing (LOM) é um conceito elegantemente simples que constrói protótipos a partir de folhas cortadas. Os materiais em folha são colocados sobre toda a mesa de construção para se unirem seletivamente à camada abaixo e depois cortados, com um laser ou uma faca móvel, para extrair a fatia 2D da folha. A LOM surgiu com a Helisys em 1991 e estabeleceu um nicho no setor de manufatura rápida. A Helisys foi sucedida pela Cubic Technologies.

A impressão 3D LOM produziu modelos de baixo custo, fáceis de trabalhar e surpreendentemente rápidos de construir. É limitado no âmbito dos recortes e na complexidade das formas, principalmente pela dificuldade de extrair o modelo acabado do material residual. Também requer paredes espessas (mínimo de 5 a 10 mm) para produzir modelos que ofereçam alguma resistência. Ocos e cavidades também eram difíceis ou impossíveis de limpar os resíduos, por isso os modelos podiam ser bastante pesados ​​para o seu tamanho.

As partes principais de uma impressora LOM 3D são a área de construção, o rolo e o laser. Este artigo discutirá ainda mais a impressão 3D LOM, como ela funciona, suas partes principais, os prós e contras, bem como os materiais utilizados.

O que é impressão 3D de fabricação de objetos laminados?

A impressão 3D de fabricação de objetos laminados é um processo versátil que cola camadas de material (normalmente plástico, metal ou papel revestido com adesivo) e corta as camadas no formato desejado. O processo resulta em um produto que pode ser processado posteriormente por usinagem ou furação.  LOM é normalmente usado para prototipagem rápida por ser um processo de fabricação aditiva rápido e barato. 

Como funciona a impressão 3D na fabricação de objetos laminados?

A fabricação de objetos laminados funciona por meio de camadas de materiais em folha, que são cortados no lugar por um laser ou por uma faca móvel. O contorno 2D é então extraído como o contorno de uma fatia antes de outra camada ser adicionada. Folhas de materiais são desenroladas em uma plataforma de construção e revestidas com adesivo. A folha adesiva é colocada na mesa de construção, sobre a pilha laminada. O posicionamento preciso usando métodos relativamente simples de manuseio de papel por jato de tinta/fotocopiadora produz uma pilha retilínea. A nova camada laminada é então pressionada no lugar com um rolo quente para garantir uma boa adesão e cura. Depois que a camada estiver curada, um laser de varredura ou uma faca itinerante de tungstênio corta o contorno da fatia, deixando o material residual no lugar como suporte para o próximo laminado. Depois de aplicadas e cortadas todas as camadas, o modelo é “extraído” manualmente dos resíduos, revelando um protótipo finalizado.

Tabela 1:Prós e Contras do LOM
Prós da LOM LOM Contras
Prós da LOM

Rápido e barato.

É normalmente usado para prototipagem rápida em vez de produção.

LOM Contras

Os modelos são muito fracos onde as seções da parede são mais finas que 10 mm.

Prós da LOM

Os modelos são produzidos a partir de materiais de baixo custo e, com a escolha certa do modelo e um pós-processamento cuidadoso, são possíveis resultados de boa qualidade, do ponto de vista do apelo visual.

LOM Contras

Somente modelos com recursos grosseiros podem ser produzidos com um alto padrão.

Prós da LOM

Não são necessários materiais ou estruturas de suporte para os recortes que possam ser reproduzidos (que são limitados). À medida que o material residual permanece no local, formando um cubóide sólido do qual a peça é extraída.

LOM Contras

A maioria dos cortes inferiores representa um perigo de extracção, uma vez que o material residual permanecerá parcialmente preso e o vigor excessivo na sua remoção conduzirá a danos cosméticos e estruturais.

Prós da LOM

O equipamento é muito adequado para escritórios – sem cheiros, pouco ruído e ocupando pouco espaço.

LOM Contras

Nenhuma característica fina pode ser reproduzida sem o mais extremo cuidado na extração de resíduos.

Prós da LOM

LOM Contras

As cavidades são difíceis ou impossíveis de limpar os resíduos, tornando os “pacotes” sólidos e muito pesados.

Quais são os materiais usados na impressão 3D LOM?

Os materiais utilizados na impressão 3D Helisys LOM são rolos adesivos pré-revestidos de:

1. Artigo: Branco ou colorido
2. Metal: Somente o alumínio se mostrou prático
3. Plástico: Vários plásticos estavam disponíveis

Quais são as peças principais de uma impressora 3D LOM?

As peças principais de uma impressora 3D LOM variam dependendo do modelo. Por exemplo, com impressoras Helisys LOM, as peças principais são:

1. Alimentador de rolo
2. Construir tabela
3. Rolo quente
4. Digitalização a laser

Quais são as melhores resinas LOM para impressão 3D?

As impressoras LOM 3D podem imprimir uma ampla variedade de compósitos à base de polímeros. Os adesivos ativados por calor na parte inferior dos materiais Helisys LOM ofereciam opções de fusão a quente em alta temperatura e resinas de reticulação ativadas por calor. Isto permitiu que os adesivos fossem selecionados de acordo com a aplicação e o material laminado.

Como a impressão 3D LOM é usada na indústria médica?

A impressão LOM 3D é usada na indústria médica para criar modelos de visualização de órgãos. Foram feitas tentativas para criar peças funcionais para implantes e para estabilização de fraturas.

Como a impressão 3D LOM é usada na indústria joalheira?

As impressoras LOM criaram, em determinados momentos, protótipos para wearables complexos e particularmente coloridos.

As impressoras LOM são capazes de produzir peças enormes e detalhadas?

Sim, foi fabricada uma máquina LOM de grande formato. As máquinas de laminado reforçado com fibra pré-impregnada de grande formato da Envisiontech tinham uma enorme área de construção, medida em pés!

Resumo

Este artigo apresentou a fabricação de objetos laminados (LOM), explicou o que é e discutiu como é usada na fabricação. Para saber mais sobre a fabricação de objetos laminados, entre em contato com um representante da Xometry.

A Xometry oferece uma ampla gama de recursos de fabricação, incluindo impressão 3D e outros serviços de valor agregado para todas as suas necessidades de prototipagem e produção. Acesse nosso site para saber mais ou solicitar um orçamento gratuito e sem compromisso.

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Dean McClements

Dean McClements é graduado em Engenharia Mecânica com mais de duas décadas de experiência na indústria de manufatura. Sua jornada profissional inclui funções significativas em empresas líderes como Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace e Hyster-Yale, onde desenvolveu um profundo conhecimento de processos e inovações de engenharia.

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