Avaliando Desempenho de Peças Metálicas Produzidas por Impressão 3D FDM

A impressão 3D parecia ter saído de vista. Devido a limitações de materiais e incapacidade de produção em massa do mesmo produto, considerava-se mais adequada para usinagem personalizada de peças.

No entanto, com atualização contínua da tecnologia, a impressão 3D tem mais possibilidades na fabricação de peças industriais — como "impressão 3D FDM". A melhoria contínua permite agora completar produção de produtos metálicos em lotes através de FDM.

O que é Impressão 3D FDM?

Tecnologia de conformação metálica FDM desenvolve-se baseada em tecnologia de moldagem por injeção de metal (MIM). MIM é nova tecnologia de processamento de componentes formada pela introdução de tecnologia de injeção de plástico na metalurgia do pó.

Passos básicos do MIM: selecionar pó metálico e aglutinante para MIM composto, misturar em alimentação uniforme a temperatura específica, granular após injeção. Após obter branco formado, tratamento de desligamento, finalmente sinterização e densificação para produto final.

Modelagem por deposição fundida de metal 3D combina processo MIM e é similar a FDM. Diferente de FDM plástico, material em FDM metálico é fio. Diferente de SLM comum, este método não usa lasers na conformação, nem pós.

Como Impressão 3D FDM Transforma Pós Metálicos em Produtos?

FDM 3D printing funciona similarmente ao MIM, como mencionado.

1. Trefilação

Pó metálico (ex: aço inoxidável) misturado completamente com aglutinante, obtendo fio por trefilação.

2. Impressão e Conformação

Equipamento FDM com bico alta temperatura (acima de 300°C) funde fio, extruda, forma camada por camada para obter peça metálica preliminar. Bico precisa alta resistência e desgaste, pois mistura metálica desgasta facilmente; se bico de latão, novo bico por rolo.

3. Desligamento (Debinding)

Aquece peça, desliga, evapora maior parte do aglutinante (peça encolhe neste ponto).

4. Sinterização

Sinterização alta temperatura remove todo aglutinante e peça encolhe mais. Tamanho de peças sinterizadas encolhe 15-17% comparado a peças recém-impressas (aglutinante evapora, espaços entre pós reduzem, peças ficam mais densas), qualidade reduz 20%.

Quais as Novas Vantagens da Impressão 3D FDM na Fabricação em 2022?

Comparado a equipamentos FDM consumidor e profissional, equipamentos industriais agora adicionam câmara temperatura constante e bico alta temperatura, câmara podendo atingir 300°C.

Impressoras FDM podem imprimir materiais de alto desempenho como PEEK, PEKK, ULTEM, PEI, atendendo requisitos de alta temperatura, anticorrosão, alto impacto, e graus industriais como grande tamanho e alta eficiência.

Usando tecnologia FDM combinada com processo MIM, como solução Desktop Metal, imprime diretamente materiais de injeção metálica, depois limpa, sinteriza, produz peças metálicas.

Seja fundição ou moldagem por injeção de metal, combina tecnologia tradicional, materiais e FDM, então FDM pode ser usado para produção e processamento de peças metálicas, com vantagens de hardware mais flexível e menor custo.

Portanto, impressão 3D não é impossível completar tarefas industriais de alta intensidade como nos dois anos anteriores, mas pode realizar plenamente produção de peças ou produtos.