Entendendo Impressoras 3D FDM: Construção, Operação e Guia em PDF

Este é The Mechanical Post! E hoje você lerá sobre O que é impressão 3D? Quais são seus tipos? Vantagens e limitações da impressão 3D e muito mais…

Para baixar o PDF sobre impressão 3D clique no botão no final do artigo!

O que é impressão 3D?

A impressão 3D é um processo de fabricação aditiva que ajuda a criar modelos sólidos com a ajuda de uma impressora 3D. Estes modelos sólidos são primeiro construídos em software CAD e depois enviados para a impressora 3D para impressão da peça. Como o nome fabricação aditiva sugere, camadas sobre camadas de material de filamento são adicionadas para formar um modelo tridimensional.

Quem inventou a impressão 3D?

A tecnologia de impressão 3D foi inventada por Chuck Hull no ano de 1983 e ele é creditado como o inventor da tecnologia de impressão 3D SLA. Enquanto isso, a tecnologia de impressão 3D FDM foi inventada por Scott Crump, fundador da empresa Stratasys.

Tipos de tecnologia de impressão 3D

Os seguintes são os tipos de tecnologia de impressão 3D:

• Modelagem por deposição fundida (FDM)
• Estereolitografia (SLA)
• Estereolitografia mascarada (MSLA)
• Sinterização seletiva a laser (SLS)
• Processamento digital de luz (DLP)
• Fusão por jato múltiplo (MJF)
• Sinterização direta a laser de metal (DMLS)
• Fusão por feixe de elétrons (EBM)
• Fabricação de objetos laminados (LOM)

Hoje discutiremos em detalhes o tipo mais comum de impressão 3D, ou seja, Modelagem por Deposição Fundida (FDM)

O que é impressão 3D FDM?

A Modelagem por Deposição Fundida (FDM) ou Fabricação por Filamento Fundido (FFF) é um processo de fabricação aditiva onde um filamento plástico é aquecido e extrudado através de um bico camada por camada de baixo para cima. À medida que o plástico esfria, ele solidifica, e assim a peça impressa em 3D é obtida.

Principais componentes de impressora 3D FDM

A impressora 3D FDM ou FFF tem os seguintes componentes principais:

• Bobina de filamento
• Extrusor com elemento de aquecimento
• Alimentador
• Mecanismo de motor de passo
• Plataforma de construção

Imagem por – Lemio, GFDL, via Wikimedia Commons

Bobina de filamento

A bobina de filamento é um carretel de fio feito de termoplásticos com seção transversal circular. O filamento vem em uma variedade de cores.

Imagem por – Maurizio Pesce de Milão, Itália, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Extrusor com elemento de aquecimento

O extrusor com elemento de aquecimento faz com que o filamento termoplástico amoleça e então é extrudado através de um bico.

Alimentador

O mecanismo de alimentação é usado para alimentar continuamente o filamento ao extrusor.

Mecanismo de motor de passo

Um conjunto de motores de passo é usado para fornecer e controlar os movimentos do extrusor e da plataforma de construção nas direções X, Y e Z.

Plataforma de construção

A plataforma de construção da impressora 3D é o local onde a peça 3D é impressa.

Funcionamento de impressoras de Modelagem por Deposição Fundida (FDM):

Imagem por – Paolo Cignoni, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

A peça que será impressa em 3D é primeiro projetada em software CAD.

Depois disso, é exportada como um arquivo no formato .STL.

Este arquivo .STL é então enviado para um software de fatiamento, por exemplo: Cura. No software fatiador, você pode controlar os parâmetros de impressão como altura da camada, temperatura do filamento, etc.

Após definir os parâmetros, o arquivo é salvo em um cartão SD e então inserido na impressora 3D. Ou então algumas impressoras 3D podem ser conectadas diretamente via USB.

Selecione o arquivo na impressora 3D e configure-o adequadamente.

O mecanismo de alimentação da impressora 3D puxa o filamento e o envia ao extrusor onde é aquecido à temperatura definida.

O filamento é então extrudado camada por camada sobre a plataforma de construção. Os motores de passo controlam o movimento do bico assim como da plataforma de construção adequadamente.

Materiais que podem ser impressos em 3D

Os seguintes são os materiais comumente usados para impressão 3D:

• Plástico Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)
• Polietileno tereftalato (PET)
• Policarbonato
• Nylon
• Fibra de carbono
• Resinas, etc.

Você também pode gostar de ler:

O que é usinagem a jato abrasivo (AJM)?
O que é usinagem por descarga elétrica (EDM)?
Processo de extrusão – explicação detalhada
O que é uma máquina CNC e quais são seus tipos?

Aplicações da impressão 3D

As seguintes são as aplicações da impressão 3D:

Modelo 3D impresso de turbina a vapor | Imagem por – CMitchell, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• A impressão 3D é usada na indústria automotiva, desde prototipagem até impressão de peças de reposição.
• Na indústria de calçados, marcas como Adidas, Nike, etc. estão fazendo uso desta tecnologia para impressão de calçados.
• Atualmente, óculos também estão sendo impressos em 3D.
• A impressão 3D é usada para fins médicos como impressão de implantes, impressão de coroas e dentaduras na indústria odontológica, braços robóticos, etc.
• Na indústria da educação, é usada para imprimir modelos 3D para melhor compreensão e fins de ensino.
• A impressão 3D também é amplamente usada para fins de prototipagem.

Vantagens da impressão 3D

As seguintes são as vantagens da impressão 3D:

• Alta flexibilidade.
• Peças complexas podem ser facilmente fabricadas.
• Desperdício de materiais é reduzido.
• Qualidade consistente das peças impressas.
• Taxa de produção rápida.
• Mudanças podem ser facilmente feitas no design.

Desvantagens da impressão 3D

As seguintes são as desvantagens da impressão 3D:

• O consumo de energia das impressoras 3D é alto.
• Impressoras 3D são caras com alto investimento inicial.
• Por enquanto, um número limitado de materiais pode ser impresso.
• Durante a impressão 3D, emissões tóxicas são produzidas.
• Existem limitações nos acabamentos que podem ser obtidos usando impressão 3D.

Procurando impressoras 3D para comprar?

Você está procurando comprar impressoras 3D FDM no Brasil? Então você pode querer considerar estas impressoras 3D.
Se você clicar no link abaixo no mechanicalpost.site e decidir comprar, podemos ganhar com compras qualificadas. Saiba mais

Conclusão

A impressão 3D tem o potencial de revolucionar a indústria de manufatura. A impressão 3D tem bom escopo em muitos setores. A impressão 3D pode ser a tecnologia de manufatura do futuro. Por enquanto, a tecnologia é comparativamente cara, que é um dos principais fatores limitantes, no entanto, com avanços e mais pessoas se familiarizando com ela, este problema pode ser resolvido.
Esta é uma visão geral da impressão 3D.
Gosta de ler The Mechanical Post?

Deixe-nos saber nos comentários, bem como espalhe a palavra entre os colegas engenheiros mecânicos com os links sociais fornecidos abaixo.

Até lá continue aprendendo e lendo The Mechanical Post!