Tipos De Impressão 3D

5 Tipos de Impressão 3D e seus Benefícios

A impressão 3D é hoje um dos pilares da quarta revolução industrial e os tipos de impressão 3D criados são cada vez mais inovadores. A tecnologia que faz uma fábrica caber na sua bancada, apesar de parecer nova, já está no mercado há mais de 30 anos.  Durante esse tempo diversos tipos foram criados e aprimorados, e diversas aplicações que podem te beneficiar foram pensadas e estruturadas.

Neste artigo vamos explicar algumas das técnicas mais utilizadas no mercado de manufatura aditiva e as etapas de uma impressão em uma máquina com sistema por Fabricação com Filamento Fundido (FFF).

Tipos de Impressão 3D

1- Fabricação com Filamento Fundido (FDM ou FFF)

É, entre os tipos de impressão 3D, a técnica mais utilizada, pois seu custo não é tão elevado, mas em compensação não permite uma fabricação com tantos detalhes. Essa técnica consiste no aquecimento de filamentos de um  material plástico, geralmente PLA ou ABS, até um estado semi-sólido e a sua deposição pelo bico extrusor. Pela movimentação do mesmo nos eixos X,Y,Z, forma-se, camada por camada, o objeto que se deseja obter.

A principal vantagem desse tipo de fabricação em relação aos demais tipos é o preço do material, além de ser mais fácil de armazenar e usar. Outra vantagem é a sua facilidade de uso, tendo muito mais material para estudo além de uma grande gama de impressoras no mercado, com os mais variados preços, permitindo que desde o pequeno empreendedor até as grandes empresas tenham acesso a essa tecnologia.

Tipos de Impressão 3D

Outro ponto a ser falado é que a técnica FDM não necessita de muito tratamento pós-impressão, sendo necessário normalmente para a retirada dos suportes, quando existentes,  o qual pode ser feita de forma mecânica ou feito de maneira química

Suas desvantagens são a necessidade de suporte dependendo da geometria da peça e a menor qualidade no acabamento das impressões comparado com com a de outros métodos.

2- Estereolitografia (SLA e DLP)

Tipos de Impressão 3D SLA e DLP

A qualidade da peça produzida por essa técnica é notável. Método desenvolvido pelo Chuck Hull, é a mais antiga técnica entre os tipos de impressão 3D, sendo usada até os dias de hoje.

Refere-se à utilização de um laser e de um reservatório com resina líquida. Quando a resina é atingida pelo laser no contorno relativo ao formato do objeto, essa parte se “solidifica” e se cola à camada inferior. Em seguida, a plataforma de suporte sobe ou desce, dependendo da impressora, uma fração de milímetro no tanque, permitindo que a resina líquida se deposite no local onde estava a última camada da parte sólida e que o processo com o laser se reinicie até a peça ser concluída.

Normalmente, essa técnica de impressão 3D  precisa passar por um tratamento pós-impressão tanto químico quanto mecânico para retirar quaisquer resíduos indesejados. Sua principal vantagem é a possibilidade de fabricar peças com um alto grau de complexidade e detalhes, sendo bastante utilizada na odontologia e joalheria. Possui um custo de produção bem mais elevado que a técnica FDM.

3- Sinterização Seletiva a Laser (SLS)

Tipos de Impressão 3D SLS

A principal vantagem desse método, entre os tipos de impressão 3D,  é a de que ele não necessita de suportes para o apoio do modelo durante a sua fabricação, evitando alguns tratamentos pós-impressão e permite imprimir peças com alto grau de complexidade com um excelente acabamento.

 Essa técnica permite produzir peças com uma gama relativamente ampla de materiais, tais como nylon, nylon com fibra de carbono. Consiste em um laser (CO2) que funde pequenas partículas de um material em pó, formando, assim, cada uma das camadas do objeto. O pó que não for atingido pelo laser permanece em sua forma natural, e, com isso, acaba servindo como o próprio suporte.

Outra vantagem desse método é que dependendo do material as peças podem ter uma alta resistência mecânica, permitindo que esta cumpra funções que não conseguiria caso fosse impressa com outra técnica. Sua principal desvantagem é o alto custo do material e da impressora.

4 – Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS)

Tipos de Impressão 3D DMLS

Essa técnica é similar a SLS, porém utiliza metais como material. Para funcionar ela necessita de um laser poderoso (Yb-fibre laser) que consiga fundir as partículas dos metais para formar as camadas do objeto. Sua grande vantagem é que permite criar peças finais complexas, que nos modelos tradicionais de fabricação seriam bem complicadas de produzir.

Possui um custo altíssimo tanto da impressora quanto das peças impressas, por isso é usada em poucas áreas, considerando os outros tipos de impressão 3D, sendo estas principalmente a indústria aeroespacial, a medicina e a odontologia.

5 – Polyjet

Tipos de Impressão 3D Polyjet

A impressão da 3D PolyJet é semelhante à impressão a jato de tinta, mas, em vez de jatear gotas de tinta sobre o papel, as impressoras 3D PolyJet jateiam camadas de um fotopolímero líquido curável sobre uma bandeja de montagem.

Suas principais vantagens são a de permitir imprimir uma mesma peça com cores e texturas diferentes e o excelente acabamento final das peças. Possui um alto custo de impressão.

Etapas de uma impressão em FDM ou FFF 

Como a impressão em FDM é a mais comum no mercado entre os tipos de impressão 3D, ela foi a escolhida para fazer uma análise mais profunda, sendo  dividida basicamente em um projeto de 4 etapas:

Levantamento de possibilidades

Como o próprio nome diz, nessa etapa são levantadas todas as possibilidades que podem ser realizadas para que o produto atenda aos requisitos imaginados pelo cliente, e, ao mesmo tempo, seja projetado para alcançar todo seu potencial. São mapeados produtos semelhantes no mercado para entender seu funcionamento e restrições, além de idealizadas novas soluções para que seja fabricado um modelo otimizado.

Modelagem 3D

É nessa etapa que é feita a Modelagem computacional do produto. Por meio de um software CAD, como o AutoCAD ou o SolidWorks, é possível fazer um modelo 3D virtual, para que o cliente visualize como ficará seu produto final quando impresso.

Entenda mais sobre as vantagens de uma Modelagem 3D!

Tratamento em softwares de impressão

Com a modelagem 3D já finalizada, chega a hora de fazer a impressão 3D e finalmente ver o produto físico, certo? Infelizmente, não. Antes disso, o modelo em 3D precisa ser tratado em alguns softwares específicos. O intuito desse tratamento é corrigir imperfeições na peça, que não foram previstas na modelagem, evitando que o erro só seja visto após a impressão da peça e que se tenha gastos desnecessários.

Além disso, como a impressão 3D é feita com a sobreposição de camadas de material, é necessária sempre uma camada  anterior como base para a que vem a seguir. Assim, dependendo da geometria da peça a ser impressa, muitas vezes são necessários suportes para garantir que não teremos faces mal acabadas . Como exemplo, podemos pensar na letra T, que sem suporte para a parte superior fica bastante deformada como na figura abaixo:

Tipos de Impressão 3D

Depois de adicionar os suportes, caso necessário,  a modelagem precisa ser levada a um software como o CURA, que vai fatiar o modelo em camadas finíssimas, transformando a modelagem em um arquivo com formato Código G, que pode ser lido pela impressora e permitir que ela imprima a sua peça seguindo as camadas que foram designadas no fatiamento.

Impressão

Com a modelagem já fatiada chega o grande momento, o de finalmente imprimir a sua peça. Nessa etapa, o mais importante é a paciência, já que algumas peças podem levar até dez horas para serem impressas. Para conseguir uma impressão de qualidade é preciso se atentar a diversos fatores.

O principal deles é utilizar uma boa impressora 3D, que será a grande responsável por transformar sua modelagem em um produto físico. Outro ponto muito importante é utilizar(no caso das impressoras FDM) um filamento de boa qualidade. Um material ruim pode arruinar sua peça ou até mesmo danificar seu equipamento.

Outros fatores com os quais deve-se preocupar são a calibração da mesa de impressão, para que ela esteja o mais nivelado possível, evitando uma impressão torta, a velocidade com a qual o bico extrusor deposita material, entre outros.  

Vale lembrar que essas etapas não são rígidas e a vantagem da impressão 3D se dá exatamente nisso, a possibilidade de mudanças dinâmicas durante o projeto.

Gostou do artigo? Quer tirar sua ideia do papel e começar sua prototipagem em 3D? A Fluxo Consultoria pode te ajudar com isso! Agora que você já entende um pouco mais dos tipos de impressão 3D e as etapas de um projeto de impressão em FDM, você pode solicitar um projeto de prototipagem em impressão 3D.  

Lucas Fernandes

Graduando em Engenharia Mecânica, atualmente trabalha como Gerente de Projetos no setor de mecânica, materiais, metalúrgica, naval, nuclear e petróleo. Já executou projetos de Detalhamento de Equipamentos.

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