FFF Industrial vs. Impressoras 3D Desktop: Diferenças-Chave Explicadas

Impressão 3D recebeu muito burburinho na última década, mas dificilmente é invenção nova. Hideo Kadama pioneirou o que agora é conhecido como manufatura aditiva em 1981 quando descreveu sistema de prototipagem rápida que podia construir modelos usando múltiplas camadas de fotopolímeros solidificados. Desde então, engenheiros não pararam de inovar com impressão 3D. A indústria até deu origem a variedade de aplicações médicas, produzindo bexigas, rins, pernas protéticas e vasos sanguíneos impressos em 3D, todos entre 1999 e 2010 apenas.

Argumentavelmente a era mais importante na história da impressão 3D é meados dos anos 2000, quando manufatura aditiva tornou-se cada vez mais democratizada. Em 2009, antigas patentes sobre fabricação por filamento fundido (FFF) expiraram e impressoras desktop inundaram o mercado. Agora, amadores e engenheiros estabelecidos podem criar designs CAD e construir praticamente o que quiserem, de parafusos a brinquedos a armas de fogo. No entanto, há grande diferença entre modelagem por deposição fundida (FDM) de grau industrial, nome da Stratasys para FFF, e extrusão de filamento caseira.

A tecnologia compartilhada de FFF industrial e desktop

FFF industrial e desktop compartilham os mesmos processos centrais, significando que ambos usam bico aquecido para derreter material termoplástico e extrudi-lo uma camada por vez até formar produto sólido. Além disso, avanços recentes em extrusão de filamento desktop os trouxeram um pouco mais perto de igualar capacidades técnicas de impressão industrial.

FFF industrial é conhecido por sua alta precisão porque tem controles mais apertados devido aos parâmetros de processamento durante impressão. Impressoras FFF industriais usam algoritmos de calibração, câmaras aquecidas, extrusão dupla e temperaturas de impressão mais altas para garantir impressão de alta qualidade. Muitas impressoras desktop de extrusão de filamento high-end no mercado possuem estas mesmas funções e podem até produzir peças com precisão dimensional relativamente alta e tamanho mínimo de característica, aproximando-se do nuance alcançado por FFF industrial.

No entanto, entusiastas e engenheiros são conhecidos por confundir impressão desktop com impressão de grau industrial. Muitos engenheiros usam extrusão de filamento em pequena escala para propósitos de prototipagem. No entanto, protótipos produzidos via FFF desktop não alcançarão as mesmas propriedades mecânicas que os criados usando tecnologia de grau industrial. Além das similaridades tecnológicas fundamentais e capacidade de detalhe, FFFs industrial e desktop diferem significativamente.

Diferenças-chave entre FFF industrial e extrusão de filamento

FFF industrial, popular entre fabricantes aditivos, é projetado para produções de baixo a médio volume, impressão de moldes para injeção de baixo volume, e produção de protótipos grandes rapidamente. Estas impressoras têm áreas de impressão maiores, então podem produzir uma ou duas peças grandes ou múltiplas cópias de peças menores durante uma única impressão. Impressoras industriais, como Stratasys F900, também são conhecidas por sua repetibilidade e confiabilidade. O mesmo não pode ser dito para impressoras 3D caseiras.

Impressoras menores também não podem atender certificações de material requeridas para aplicações FFF industriais. Por exemplo, ULTEM® (PEI) é um dos poucos materiais no mercado que satisfaz regulamentações de fumaça e toxicidade de fogo para uso aeroespacial, e é incompatível com impressoras desktop. Resultados similares não podem ser replicados. O mesmo se aplica a materiais de suporte solúveis e ampla variedade de plásticos de engenharia usados com FFF industrial.

Durante processamento, estes materiais são frequentemente tratados com aditivos para dar certas propriedades que engenheiros buscam ao construir produtos para casos de uso industrial, como resistência química ou maior força. Como tal, FFF industrial é excelente escolha para fazer protótipos, peças especializadas e produtos de consumo de alto desempenho como embalagens de alimentos e medicamentos.

Impressora desktop, mais adequada para quem quer prototipar pequenos volumes de peças ou experimentar com extrusão de filamento durante tempo livre, também pode ser usada para produções de baixo volume de peças funcionais em escala muito menor. Graças à ampla atenção da mídia e crescente popularidade da impressão 3D, materiais de impressão desktop estão amplamente disponíveis. PLA padrão é fácil de imprimir e pode criar detalhes mais finos que entusiastas podem buscar em brinquedos ou modelos intrincados, enquanto ABS oferece maior força e estabilidade térmica.

Imprimir com impressora caseira também é muito mais acessível que imprimir com FFF industrial. Boa impressora office-grade custa cerca de $50.000, comparado a máquinas industriais, que frequentemente custam centenas de milhares de dólares totalmente equipadas. No entanto, impressoras de extrusão de filamento caseiras requerem alto nível de manutenção do usuário e calibração quase constante, para qual engenheiros e grandes fabricantes não necessariamente têm tempo. Ainda, impressora de extrusão de filamento em pequena escala é boa escolha para entusiastas.

Qual a conclusão?

Consumidores devem ter cuidado para não confundir FFF industrial com FFF desktop, ou assumir que podem alcançar os mesmos benefícios de uma máquina que da outra. FFF industrial será mais benéfico para engenheiros por causa do grande tamanho de construção das máquinas e propriedades mecânicas especiais habilitadas por FFF industrial. Para entusiastas ou empresas procurando fazer protótipos simples, pequena impressora 3D desktop fará muito bem para builds rápidos e econômicos.

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