Impressão 3D – Conceitos, Tipos e Aplicações

Impressão 3D
12 de março de 2020
Última modificação: 12 de março de 2020

Autor: Guilherme Mendes
Categorias: Blog

Impressão 3D – Introdução

Se você é novo no maravilhoso mundo da impressão 3D, podemos ser os primeiros a oferecer-lhe uma recepção calorosa. Você vai se divertir muito!

O desafio imediato que os recém-chegados enfrentam com a tecnologia de impressão 3D é distinguir entre os diferentes processos e materiais disponíveis.

Também chamada de manufatura aditiva, a impressão 3D usa a tecnologia de computador para criar objetos sólidos tridimensionais. A impressão 3D combina o processo aditivo ou estratifica o material em seções transversais horizontais finas e o programa de computador para imprimir objetos sólidos. Você pode criar quase tudo a partir da impressão 3D, incluindo brinquedos, armas ou peças de máquinas.

A história da impressão 3D é importante para entender o futuro da manufatura, à medida que essa tecnologia se torna mais popular e mais disponível ao público.

A história da impressão 3D e seu desenvolvimento

O registro mais antigo da impressão 3D através do processo aditivo foi o inventor japonês Hideo Kodama em 1981. Ele criou um produto que usava luzes ultravioletas para endurecer polímeros e criar objetos sólidos. Este é um trampolim para a estereolitografia (SLA).

A estereolitografia é um processo semelhante à impressão 3D que usa a tecnologia para criar versões menores de objetos para que possam ser testados antes de gastar tempo e dinheiro na criação do produto real. O objeto é impresso camada por camada, lavado com solvente e endurecido com uma luz ultravioleta. O processo usa desenhos auxiliados por computador (CAD) para criar os modelos 3D.

A sinterização seletiva a laser (SLS) é outra forma mais avançada de impressão 3D. Ele usa fabricação aditiva e um polímero em pó – normalmente nylon – para criar objetos. O SLS usa um laser para fundir o pó, camada por camada, em formas mais complexas do que o SLA é capaz de criar.

A Modelagem por Deposição Fundida (FDM), desenvolvida por Scott Crump, é a forma mais comum de impressão 3D atualmente. É conhecida como “impressoras 3D de mesa”, porque é a forma mais usada da tecnologia. Para formar um objeto, a impressora aquece um cabo de termoplástico na forma líquida e o expulsa camada por camada.

A impressão 3D geral mudou e melhorou nos últimos trinta anos. SLA, SLS e FDM mostram o histórico da impressão 3D e, portanto, como ela se tornou uma ferramenta vital para a fabricação. Ele permite que você faça praticamente qualquer coisa simplesmente criando um arquivo de computador. Visite nosso site para saber como a impressão 3D pode ajudá-lo.

Tipos de Impressão 3D

Extrusão de Material

Processo em que um filamento de material termoplástico sólido é derretido e depositado, resfriando e solidificando, formando um objeto sólido. Há apenas um tipo: Modelagem de Deposição Fundida (FDM – Fused Deposition Modeling) ou, às vezes, é chamada Fabricação de Filamento Fundido (FFF – Fused Filament Fabrication).

Polimerização VAT

Processo baseado em um tanque contendo resina de fotopolímero que endurece com a exposição à radiação ultravioleta. Existem dois tipos: Estereolitografia (SLA) que usa um laser de ponto e o processamento direto de luz (DLP – Direct Light Processing) que usa um projetor.

Fusão de Cama em Pó (Polímeros)

Processo em que uma fonte de energia térmica induz seletivamente a fusão entre as partículas de poeira dentro de uma área de construção para criar um objeto sólido. Há apenas um tipo: sinterização seletiva a laser (SLS – Selective Laser Sintering).

Jato Material

Processo em que gotas de material são depositadas seletivamente em uma placa de construção e endurecem quando expostas à luz. A natureza do processo de jateamento de materiais permite que materiais diferentes sejam impressos no mesmo objeto. Existem dois tipos: Jato de material (MJ – Material Jetting) que funciona de maneira semelhante a uma impressora jato de tinta padrão, mas em vez de imprimir uma única camada de tinta, várias camadas são criadas para criar uma peça sólida e Drop on Demand (DOD), onde um par de jatos de tinta é usado: um com o material de impressão e outro com o material de suporte (que geralmente é solúvel).

Jato de Binder

Processo semelhante ao SLS, mas usando um laser para sinterizar o pó. Utiliza dois materiais: um material à base de pó (material de construção) e um aglutinante (geralmente na forma líquida). Como material de construção, geralmente é usado areia ou pó de metal.

Fusão de Cama em Pó (Metais)

Processo que utiliza uma fonte térmica para induzir a fusão entre partículas de pó de metal (camada por camada). Existem diferentes versões dessa tecnologia, alterando as fontes de energia: Direct Laser Laser Sintering (DMLS) ou Selective Laser Melting (SLM) usando lasers e Electron Beam Melting (EBM) usando feixes de elétrons.

Como a Impressão 3D pode Revolucionar o Futuro?

Transformando a resposta humanitária e a medicina moderna

A impressão 3D também está sendo usada para obter bens e serviços essenciais para áreas de desastre e campos de refugiados, permitindo que trabalhadores e partes interessadas tenham acesso às ferramentas necessárias para recuperar. Por exemplo, no Nepal, as Nações Unidas estão implementando a impressão 3D como parte de seu plano de resposta a terremotos, incluindo a impressão de peças de tubos personalizadas necessárias para a infraestrutura de saneamento. A impressão 3D também está permitindo que ferramentas médicas novas e essenciais cheguem às mãos de quem precisa delas, desde possibilidades médicas como um coração artificial impresso em 3D até ferramentas básicas como clipes de cordão umbilical.

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Protegendo nosso planeta

A impressão 3D também está nos permitindo usar materiais antigos de novas maneiras mais sustentáveis. Por exemplo, os pesquisadores descobriram como converter dióxido de carbono em concreto usando a impressão 3D. A utilização de resíduos antigos para criar produtos futuros faz com que nossa sociedade tenha um consumo mais eficiente. Os inovadores da impressão 3D estão até explorando como tornar o processo mais sustentável, incluindo o uso de filamentos à base de algas para reduzir a energia necessária para o processo de impressão. O uso criativo de materiais e métodos de produção abre novas possibilidades à medida que abordamos a ação climática e a vida sustentável.

Softwares de Impressão 3D

TinkerCAD

O Tinkercad da Autodesk é uma das ferramentas CAD educacionais mais populares e uma das melhores para iniciantes. Sua interface é amigável e fácil de usar, tornando o processo divertido para crianças, entusiastas, educadores e designers.

SketchUp

O SketchUp é uma das ferramentas CAD gratuitas mais intuitivas e poderosas disponíveis no mercado. A combinação o torna ideal para usuários iniciantes e intermediários. A plataforma também é totalmente compatível com as necessidades de quem deseja imprimir em 3D.

Possui um Armazém 3D, que possui muitos modelos pré-fabricados, incluindo os fabricados para impressão 3D. Outros aspectos incluem serviços especiais para professores e uma versão PRO paga, que amplia significativamente a funcionalidade da plataforma.

FreeCAD

O FreeCAD é um modelador de software CAD paramétrico gratuito e de código aberto. É considerado um ótimo ponto de entrada para designers e engenheiros mecânicos novos no mundo da modelagem. A modelagem paramétrica significa que é possível modificar um modelo 3D navegando no histórico do modelo e ajustando ou alterando elementos individuais.

A interface gráfica do usuário pode não parecer tão refinada quanto seus concorrentes, mas o FreeCAD é ideal para projetos de precisão, o que é bom para peças técnicas e de reposição.

Fusion 360

Se você está procurando um programa de CAD que seja relativamente fácil de usar e permita aprofundar-se em profundezas profissionais, o Fusion 360 é a escolha certa para você. Ele permite modelagem paramétrica, de forma livre, de superfície e de malha e permite exportar arquivos STL para impressão 3D.

A Autodesk oferece um acordo generoso: se você é um hobby, usando o programa para projetos não comerciais, o Fusion 360 é gratuito. Você pode usar todos os recursos do programa, mas não pode trabalhar em equipe ou usar o suporte da Autodesk.

OnShape Free

O OnShape é um programa CAD profundo e versátil que vai além do design de modelos 3D. A autoproclamada “plataforma de desenvolvimento de produtos tudo-em-um” também permite modelagem paramétrica, colaboração em equipe, gerenciamento de dados, construção baseada em peças, BIM e análises aprimoradas. Seu forte são as peças técnicas e de reposição, fabricadas ou montadas.

O OnShape oferece um negócio interessante para entusiastas e fabricantes: se você estiver disposto a compartilhar seus projetos livremente, o OnShape é gratuito, com algumas limitações. Se você quiser todos os novos recursos brilhantes e criar dados de design privados, terá que pagar.

Blender

Para muitos, o Blender é o epítome do software de computação gráfica em 3D, não necessariamente porque é o melhor, mas porque é gratuito, de código aberto e possui uma infinidade de recursos e casos de uso. Os exemplos incluem modelagem 3D, texturização, rigging, skinning, simulação de fumaça, simulação de partículas, animação, renderização e edição de vídeo. (E essas são realmente apenas uma fração das coisas oferecidas!)

Naturalmente, o Blender é mais do que capaz de produzir modelos para impressão 3D. Dito isto, a menos que você esteja interessado em mergulhar profundamente na plataforma, convém considerar uma ferramenta diferente. O Blender é considerado uma ferramenta difícil de dominar, e os vários recursos podem torná-lo intimidador e confuso.

Espero que você tenha uma boa ideia do que pode obter com esses softwares de impressão 3D. Que tal você dar uma chance a eles e criar seu primeiro modelo 3D? Se você já experimentou a modelagem 3D, recomendo conferir alguns tutoriais que esses softwares têm a oferecer para começar.

Lembre-se de que a impressão 3D pode ser um passatempo bastante caro, verifique se você inspecionou seus desenhos antes de pressionar o botão de impressão.

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