Preenchimento Esparso vs. Peças FDM Sólidas

Impressão 3D FDM:Principais Benefícios do Preenchimento Esparso versus Peças FDM Sólidas

FDM® (Fused Deposition Modeling) é um dos processos originais de impressão 3D, utilizado em todas as indústrias para produção de auxiliares de fabricação, prototipagem rápida e peças de produção. A tecnologia de impressão 3D FDM constrói peças com termoplásticos fortes e de engenharia, como ABS e policarbonato. Na Stratasys Direct, as impressoras 3D industriais FDM são uma escolha popular entre empresas aeroespaciais e de transporte para aplicações de alto desempenho que exigem resistência ao calor ou resistência ao impacto.

Uma função exclusiva das impressoras 3D FDM é um modo de construção que permite aos usuários preencher seções mais espessas da geometria da peça com o que é chamado de “preenchimento esparso”. O preenchimento esparso ocorre quando o plástico é extrudado em uma estrutura semelhante a um andaime, em vez de uma camada impressa em 3D padrão. Isso resulta em seções de uma peça 3D quase ocas, mas com o suporte necessário para manter a resistência e a rigidez. Pense em cabos de ponte ou postes de corrimão adicionando força à estrutura geral com lacunas entre eles.

O estilo de preenchimento escolhido para peças FDM afeta o interior das peças, mas o exterior aparece e funciona da mesma forma que uma peça de preenchimento sólido. As peças com preenchimento esparso podem ser acabadas de forma semelhante às peças com preenchimento sólido com pós-processos como lixamento, epóxi, primer e tinta.

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Benefícios do Preenchimento Esparso

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1. Peso reduzido

Preenchimento esparso significa menos material embutido na peça, de modo que o peso da peça final é significativamente reduzido. Se você estiver projetando uma peça que se beneficiaria de ser mais leve, o preenchimento esparso é uma maneira fácil de obter o peso reduzido mantendo a resistência.

2. Tempo de compilação reduzido

Como a impressora 3D tem menos plástico para colocar em cada camada, uma peça que utiliza preenchimento esparso leva menos tempo para ser construída. Já com os benefícios de velocidade da impressão 3D, o tempo economizado com o preenchimento esparso significa que suas peças são entregues mais rapidamente.

3. Custo de peça reduzido

Além disso, a redução do material usado para construir peças de reposição e o tempo de impressão mais rápido contribuem para uma peça geral mais barata. Na Stratasys Direct, o tempo de construção e os custos de material são os principais fatores que contribuem para o custo por peça.

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Quando usar preenchimento interno sólido

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A Stratasys Direct recomenda que os clientes usem preenchimento interno sólido quando:

1. A resistência da peça é o recurso crítico

Enquanto as peças que utilizam seções de preenchimento esparso ainda mantêm a resistência, o preenchimento sólido normalmente oferece uma peça ainda mais forte. Se você estiver testando funcionalmente um protótipo que suportará alto impacto, por exemplo, considere preencher seções mais grossas de uma peça com preenchimento sólido padrão.

2. A peça é composta por detalhes finos e paredes finas

Na Stratasys Direct, paredes finas em um projeto são construídas sólidas por padrão, e as únicas seções que são suficientes terão preenchimento esparso. Essa recomendação normalmente depende da altura da camada e definimos as espessuras padrão de 0,2” a 0,6”. Espessuras mais finas são possíveis com a ajuda de um engenheiro da Stratasys Direct.

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Quando usar o preenchimento esparso

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A Stratasys Direct recomenda que os clientes usem preenchimento esparso quando:

1. A peça pode se beneficiar por ser mais leve

Muitas empresas que utilizam a impressão 3D estão procurando alternativas leves para projetos que seriam usinados em metal ou materiais mais pesados. A impressão 3D pode oferecer peso reduzido ao fornecer formas complexas e interiores esparsos.

2. A peça tem um grande interior

Se o seu design tiver recursos internos que precisam de preenchimento, é uma boa ideia aproveitar o preenchimento esparso. Não apenas seu custo por peça será reduzido, mas sua peça será entregue muito mais cedo. Além disso, se você estiver projetando algo grande, poderá se beneficiar da redução significativa do peso com menos plástico no interior.

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BMW utiliza preenchimento esparso em um dispositivo de teste

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A fábrica da BMW AG em Regensburg, na Alemanha, usou acessórios de alumínio usinados de forma convencional ao montar e testar suportes de pára-choques. As fixações metálicas eram desconfortáveis ​​e pesadas para os trabalhadores, que seguravam manualmente as fixações para cada teste e ao aplicar os suportes do para-choque. A BMW reconheceu uma oportunidade de testar um equipamento mais otimizado usando impressão 3D.

Mudando para o preenchimento esparso FDM com material termoplástico ABS-M30 para seus acessórios, a BMW conseguiu criar acessórios mais personalizados que anteriormente eram muito caros para produzir. As novas luminárias impressas em 3D são 72% mais leves que as luminárias anteriores. As luminárias leves melhoraram a produtividade e a precisão graças à ergonomia aprimorada que exige muito menos do montador. Ao mudar para a impressão 3D, a BMW obteve uma economia de 58% no custo por equipamento e um aumento de 92% no tempo de entrega mais rápido.