Escolhendo Manufatura Aditiva Legada em vez de Tecnologias Emergentes: Quando Optar por Métodos Comprovados

Modelagem por deposição fundida (FDM), às vezes chamada de fabricação de filamento fundido (FFF), é um processo de fabricação que existe desde o advento da tecnologia aditiva. S. Scott Crump desenvolveu e comercializou este processo no final dos anos 1980 e início dos anos 90 após fundar a Stratasys, e o processo FDM tornou-se sinônimo de como muitas pessoas pensam sobre impressão 3D hoje.

Impressoras 3D FDM funcionam extrudando filamentos termoplásticos através de um bico aquecido e aplicando camadas de plástico fundido em uma plataforma de construção. Uma vez que as camadas esfriam, a peça está completa.

Fabricar com tecnologia FDM é frequentemente mais simples e direto do que usar tecnologias aditivas mais novas como Carbon Digital Light Synthesis (DLS), estereolitografia (SLA) ou HP MultiJet Fusion (MJF) porque envolve apenas calor e plástico — sem cubas, resinas ou luzes ultravioleta necessárias.

Tecnologias de manufatura aditiva de ponta como DLS e MJF são empolgantes e prometem novas possibilidades — mas isso não significa necessariamente que sejam a melhor opção para todos os projetos. Frequentemente, equipes de produto — atraídas pela novidade e entusiasmo da nova tecnologia de impressão 3D — ignoram os benefícios das tecnologias de manufatura aditiva legadas como FDM. No entanto, em muitos casos, o FDM realmente produzirá os melhores resultados.

Por que escolher manufatura aditiva legada em vez de nova tecnologia de impressão 3D?

Engenheiros devem considerar usar manufatura aditiva legada em vez de nova tecnologia de impressão 3D porque esses métodos resistiram a décadas de testes de batalha. Como o FDM tem sido amplamente usado por décadas, ele tem uma base de conhecimento mais robusta do que tecnologias mais novas. Por estarem confortáveis com o processo de FDM e cientes de suas limitações, engenheiros e equipes de produto podem construir com confiança e experimentar designs inovadores.

Em termos de opções de materiais, a manufatura aditiva legada supera várias tecnologias de impressão 3D. O FDM é compatível com uma ampla gama de termoplásticos — de ABS a nylon a TPU — que foram testados, regulamentados e bem recebidos por muitos anos. Na verdade, engenheiros acostumados a outros processos de fabricação de plásticos, como moldagem por injeção, podem facilmente usar uma máquina FDM para construir uma peça do mesmo material que normalmente usariam.

Comparativamente, materiais de tecnologia de impressão 3D mais novas ainda estão sendo avaliados, e em cinco ou seis anos as equipes de produto podem descobrir que o material que usaram para sua última produção não era a melhor escolha para garantir desempenho a longo prazo. Engenheiros podem eliminar esse ponto de dor potencial completamente usando manufatura aditiva legada.

Além disso, o FDM é a única tecnologia aditiva compatível com ULTEM® (PEI), o único termoplástico de alto desempenho aprovado para uso na indústria aeroespacial. Ao usar manufatura aditiva legada, engenheiros podem buscar casos de uso mais desafiadores e inovadores em indústrias estritamente regulamentadas.

Outro fator prometendo maior flexibilidade de design e engenharia no processo FDM é o tamanho físico das máquinas FDM e seus espaços de trabalho. Máquinas FDM são geralmente maiores que novas tecnologias de impressão 3D, o que permite a criação de peças maiores. Máquinas MJF, SLA e DLS oferecem espaços de trabalho menores, restringindo assim o tamanho de peças fabricáveis.

Finalmente, o FDM é geralmente mais confiável que nova tecnologia de impressão 3D quando se trata de prototipagem rápida 3D. Este processo é rápido, confiável, eficiente e ideal para criar múltiplos protótipos sem aumentar custos.

Escolhendo entre tecnologias de manufatura aditiva

Essas vantagens-chave não obstante, a manufatura aditiva legada tem suas desvantagens. Por exemplo, o FDM geralmente não é recomendado para produtos voltados ao consumidor ou aplicações para as quais um acabamento superficial limpo é necessário, pois a extrusão de filamento frequentemente deixa diferenças de textura perceptíveis na peça. Também pode ser desafiador criar características minúsculas ou treliças usando FDM. Em situações como essas, faria mais sentido aproveitar uma tecnologia de impressão 3D mais nova.

Ao decidir entre tecnologias de manufatura aditiva, é melhor considerar tamanho e geometria primeiro. Esses fatoros reduzirão consideravelmente o conjunto de processos potenciais. Se um engenheiro quer imprimir uma peça plástica grande, pode ter certeza de que o FDM está provavelmente entre as melhores opções para fabricação.

Se um engenheiro quer imprimir uma peça mais modesta em tamanho, pode considerar uma gama mais ampla de processos, mantendo em mente que o Carbon DLS é recomendado apenas para peças menores que a palma da mão. Se um engenheiro quer imprimir um produto voltado ao consumidor com detalhes intrincados ou alta resolução, é melhor restringir sua avaliação a DLS, SLS ou MJF.

Após tamanho e forma terem sido considerados, engenheiros e equipes de produto podem se tornar mais granulares e começar a pensar sobre materiais, custo, velocidade e volume de produção, e mais.

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Quando se trata de tecnologias de manufatura aditiva, mais novo nem sempre é melhor. O FDM foi desenvolvido há mais de trinta anos, mas ainda está entre as principais tecnologias de manufatura aditiva para prototipagem rápida e fabricação de peças grandes.

Além disso, supera várias tecnologias de impressão 3D quando se trata de materiais disponíveis. Ainda assim, existem casos em que a nova tecnologia de impressão 3D oferece algo que a manufatura aditiva legada não pode. Cabe às equipes de produto fazer sua devida diligência para garantir que estão selecionando a melhor tecnologia aditiva para seu projeto.

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