Segredos da Impressão 3D
A impressão 3D é a construção de um objeto tridimensional a partir de um modelo CAD gerado no computador.
Este processo adiciona material ao objeto e portanto é uma manufatura aditiva.
O termo “impressão 3D” se refere ao fato de que o material é adicionado camada por camada como numa impressora.
Cada uma dessas camadas pode ser vista como uma seção transversal do objeto impresso em fatias finas.
A impressão 3D é o oposto da manufatura subtrativa, na qual partes de material do objeto são retiradas como numa fresadora ou num torno por exemplo.
A impressão 3D permite que você crie formas complexas com menos material do que os métodos de fabricação tradicionais.
Como Funciona A Impressão 3D?
Como numa impressora jato de tinta convencional a impressora 3D adiciona material em camadas ao objeto/peça.
Através de softwares e determinados materiais a impressora 3D cria um objeto tridimensional a partir do zero.
Abaixo as principais etapas que as impressoras 3D realizam para dar vida às ideias.
Software de Modelagem 3D
A primeira etapa do processo de modelagem 3D é o uso de um software de modelagem 3D.
Isto maximiza a precisão e viabiliza objetos muito complexos.
Permite também personalizar objetos em mínimos detalhes.
A impressão 3D é considerada uma verdadeira virada de jogo em vários setores.
Processo de Impressão 3D
A impressora geralmente se comporta como uma impressora jato de tinta tradicional, onde um bico se move para frente e para trás enquanto a cera ou polímero semelhante ao plástico é adicionado camada por camada.
Esta camada deve secar rapidamente para que a próxima camada seja adicionada.
Diferentes materiais podem ser utilizados para criar um objeto da melhor maneira possível.
Alguns Exemplos da Impressão 3D:
- Filamentos plástico ABS que é fácil de moldar e difícil de quebrar.
- Filamentos fibra de carbono que é usada para criar objetos que precisam ser fortes, mas também extremamente leves.
- Filamentos flexíveis que criam objetos flexíveis, mas resistentes. Esses materiais podem imprimir qualquer coisa, como relógios e capas de telefones.
- Filamentos de metal que são metais finamente moídos misturado com cola de polímero. São fornecidos em aço, latão, bronze e cobre para dar aparência real a um objeto de metal.
- Filamentos de madeira que é a madeira finamente moída e misturada com cola de polímero. São usados para imprimir objetos que se parecem com madeira.
O processo de impressão 3D é lento e leva horas para impressões simples como uma caixa ou uma bola.
Aplicação da Impressão 3D
- Protótipos de peças
- Avaliações dimensionais e de ergonomia
- Teste de projetos diversos
- Maquetes de máquinas industriais
- Análise de matrizes de geometria complexa
- Redução do tempo de implantação de uma nova linha de produção
- Projeto e construção de carros de corrida
- Capa de smartphone
- Invólucro do drone
Quais são as Vantagens da Impressão 3D
As vantagens estão relacionadas ao design e ao custo comparado com os métodos de fabricação tradicionais.
1. Design Flexível
A impressão 3D permite que objetos mais complexos possam ser impressos.
Estes objetos complexos geralmente não podem ser produzidos em métodos de fabricação tradicionais.
2. Prototipagem Rápida
Com a impressão 3D, as peças podem ser feitas em horas acelerando o processo de prototipagem.
3. Impressão Sob Demanda
Na impressão sob demanda diminui a quantidade de peças a serem estocadas.
Isso economiza espaço e dinheiro, pois não há necessidade de imprimir em massa.
Os arquivos de projeto 3D são todos armazenados em uma biblioteca virtual e alterações podem ser feitas a um custo muito baixo, apenas editando arquivos individuais e sem precisar investir em ferramentas.
4. Peças Fortes e Leves
O material mais utilizado na impressão 3D é o plástico.
Metais também são utilizados na impressão 3D.
Os plásticos oferecem vantagens porque são mais leves do que seus equivalentes de metal.
Isso é especialmente importante em setores automotivos e aeroespaciais, onde peças mais leves resultam em maior economia de combustível.
5. Projeto e Produção Rápidos
Dependendo do projeto e da complexidade da peça ela pode ser feita mais rapidamente na impressão 3D.
6. Minimização de Resíduos
Na fabricação da peça somente é necessário o material da peça.
Resíduos são gerados somente da limpeza e remoção do substrato.
7. Eficaz na Redução de Custos
Como é um processo de fabricação em uma única etapa, a impressão 3D economiza tempo e custos associados ao uso de diferentes máquinas de produção.
Impressoras 3D também podem ser configuradas e liberadas para funcionar sem que os operadores precisem estar presentes o tempo todo.
8. Facilidade de Acesso
As impressoras 3D estão se tornando mais acessíveis à medida que mais provedores de serviços locais oferecem serviços de terceirização.
9. Processo Ecologicamente Correto
Reduz a quantidade de material desperdiçado.
Benefícios ambientais também devido ao menor consumo de combustível em carros e aviões por meio do uso de peças impressas em 3D mais leves.
10. Saúde Avançada
Avanços e aplicações no setor de saúde com a impressão 3D de órgãos do corpo humano, como fígados, rins e corações.
Quais são as Desvantagens da Impressão 3D
1. Materiais Limitados
Somente uma variedade limitada de matérias primas para impressão 3D estão disponíveis no mercado como alguns plásticos e metais.
Isto se deve ao fato que poucos metais e plásticos podem ter sua temperatura controlada para que a impressão 3D seja possível.
2. Tamanho Limitado dos Objetos
Os objetos impressos em impressoras 3D são geralmente pequenos.
Para impressão de objetos maiores será necessário imprimir em várias partes e montar estas partes após a impressão de todas as partes.
Isso eleva muito o custo e tempo para produzir objetos maiores.
3. Pós-Processamento
Na impressão 3D as peças requerem limpeza, remoção de substrato e acabamento da superfície.
Peças grandes ainda exijam montagem.
Os métodos de pós-processamento usados incluem jato de água, moagem, imersão química e enxágue com ar ou secagem por calor, montagem e outros.
Enquanto a impressão 3D permite que as peças sejam produzidas rapidamente, o pós-processamento pode diminuir a velocidade de fabricação
4. Grandes Volumes
O custo por peça na impressão 3D é estático.
Não é possível ganhar em custos com o tamanho do lote a ser impresso.
Em processos tradicionais como na injeção, o custo por peça diminui com o aumento da quantidade a ser fabricada.
5. Estrutura da Parte
Na impressão 3D as peças são feitas camada por camada e embora essas camadas adiram fortemente umas às outras, elas podem sob certas tensões estruturais delaminar.
6. Imprecisões de Projeto
Em impressoras com tolerâncias mais restritas, as peças finais podem ficar um pouco diferentes do projeto original.
Usando as técnicas do pós-processamento estes problemas podem ser resolvidos, mas isto aumenta os custos e tempos de produção.
7. Questões de Direitos Autorais
A impressão 3D tornou-se muito popular e acessível.
Algumas pessoas podem fazer produtos falsificados semelhantes aos originais, tornando óbvios os problemas de direitos autorais e de qualidade do produto.
Perguntas Frequentes
O que é Impressão 3D?
É a impressão de um objeto sólido a partir de um arquivo digital gerado em um software de modelagem 3D.
Como processo de manufatura aditiva, adiciona-se material em camadas ao objeto sólido a ser impresso.
Como funcionam as Impressoras 3D?
As impressoras 3D usam o modelo gerado no computador (CAD) para criar objetos sólidos a partir de uma variedade de materiais, como plástico e diversos pós.
Elas trabalham adicionando material em camadas.
Camada após camada o objeto solido aparece exatamente como foi gerado no computador.
O que significam as Impressoras 3D para a Engenharia?
O engenheiro pode literalmente imprimir qualquer coisa em 3D.
Quando as impressoras 3D surgiram como ferramentas para os engenheiros mecânicos foi uma espécie de virada de jogo.
As impressoras 3D simplificaram muitas tarefas realizadas por engenheiros mecânicos e são uma grande comodidade para eles.
Eles podem facilmente criar um modelo 3D do objeto e a impressora 3D irá imprimir o modelo.
É uma tecnologia de ponta e uma ferramenta inestimável para se ter à disposição.
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