O que é a Impressão 3D?

PROJETO

As impressoras 3D criam peças a partir de modelos tridimensionais, as representações matemáticas de qualquer superfície tridimensional criada usando software de design auxiliado por computador (CAD) ou desenvolvida a partir de dados de digitalização 3D. O desenho é então exportado como um arquivo STL ou OBJ legível pelo software de preparação de impressão.

As impressoras 3D incluem software para especificar as configurações de impressão e dividir o modelo digital em camadas que representam seções horizontais da peça. As configurações de impressão ajustáveis ​​incluem orientação, estruturas de suporte (se necessário), altura da camada e material. Após a conclusão da configuração, o software envia as instruções para a impressora por meio de uma conexão sem fio ou a cabo.

IMPRESSÃO 3D

Algumas impressoras 3D usam um laser para curar resina líquida em plástico endurecido, outras fundem pequenas partículas de pó de polímero em altas temperaturas para construir peças. A maioria das impressoras 3D pode funcionar sem supervisão até que a impressão seja concluída, e os sistemas modernos reabastecem automaticamente o material necessário para as peças dos cartuchos.

Com as impressoras 3D Formlabs, um Dashboard online permite gerenciar remotamente impressoras, materiais e equipes.

PÓS-PROCESSO

Dependendo da tecnologia e do material, as peças impressas podem exigir enxágue em álcool isopropílico (IPA) para remover qualquer resina não curada de sua superfície, pós-cura para estabilizar as propriedades mecânicas, trabalho manual para remover estruturas de suporte ou limpeza com ar comprimido ou um blaster de mídia para remover o excesso de pó. Alguns desses processos podem ser automatizados com acessórios.

As peças impressas em 3D podem ser usadas diretamente ou pós-processadas para aplicações específicas e o acabamento necessário por usinagem, primer , pintura , fixação ou união . Muitas vezes, a impressão 3D também serve como uma etapa intermediária ao lado dos métodos convencionais de fabricação, como positivos para joias de fundição de investimento e aparelhos dentários ou moldes para peças personalizadas.

Tipos de impressoras 3D

Os três tipos mais estabelecidos de impressoras 3D para peças plásticas são a estereolitografia (SLA), a sinterização seletiva a laser (SLS) e a modelagem por deposição fundida (FDM). A Formlabs oferece duas tecnologias profissionais de impressão 3D, SLA e SLS, trazendo essas ferramentas de fabricação industrial poderosas e acessíveis para as mãos criativas de profissionais de todo o mundo.

Estereolitografia (SLA)

A estereolitografia foi a primeira tecnologia de impressão 3D do mundo, inventada na década de 1980, e ainda é uma das tecnologias mais populares para profissionais. As impressoras 3D SLA usam um laser para curar resina líquida em plástico endurecido em um processo chamado fotopolimerização.

As impressoras 3D de resina SLA tornaram-se muito populares por sua capacidade de produzir protótipos e peças de alta precisão, isotrópicos e estanques em uma variedade de materiais avançados com recursos finos e acabamento de superfície suave. As formulações de resina SLA oferecem uma ampla gama de propriedades ópticas, mecânicas e térmicas para corresponder às dos termoplásticos padrão, de engenharia e industriais.

Estereolitografia Aplicações

A impressão 3D em resina é uma ótima opção para protótipos altamente detalhados que exigem tolerâncias apertadas e superfícies lisas, como moldes, padrões e peças funcionais. As impressoras 3D SLA são amplamente utilizadas em uma variedade de indústrias, desde engenharia e design de produtos até manufatura, odontologia, joalheria, modelagem e educação.

A estereolitografia é ideal para:

• Prototipagem rápida
• Prototipagem funcional
• Modelagem de conceito
• Produção de curto prazo
• Aplicações odontológicas
• Prototipagem e fundição de joias

Sinterização Seletiva a Laser (SLS)

As impressoras 3D de sinterização seletiva a laser (SLS) usam um laser de alta potência para sinterizar pequenas partículas de pó de polímero em uma estrutura sólida. O pó não fundido suporta a peça durante a impressão e elimina a necessidade de estruturas de suporte dedicadas. Isso torna o SLS ideal para geometrias complexas, incluindo recursos internos, rebaixos, paredes finas e recursos negativos. As peças produzidas com impressão SLS apresentam excelentes características mecânicas, com resistência semelhante à das peças injetadas.

O material mais comum para sinterização seletiva a laser é o nylon, um termoplástico de engenharia popular com excelentes propriedades mecânicas. O nylon é leve, forte e flexível, além de estável contra impactos, produtos químicos, calor, luz UV, água e sujeira.

Sinterização Seletiva a Laser (SLS)

A combinação de baixo custo por peça, alta produtividade e materiais estabelecidos tornam o SLS uma escolha popular entre os engenheiros para prototipagem funcional e uma alternativa econômica à moldagem por injeção para fabricação de tiragem limitada ou ponte.

A sinterização seletiva a laser é ideal para:

• Prototipagem funcional
• Peças de uso final
• Fabricação de curto prazo, ponte ou personalizada

Modelagem de Deposição Fundida (FDM)

A modelagem de deposição fundida (FDM), também conhecida como fabricação de filamentos fundidos (FFF), é o tipo de impressão 3D mais utilizado no nível do consumidor. As impressoras 3D FDM funcionam extrudando filamentos termoplásticos, como ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno), PLA (Ácido Polilático), através de um bico aquecido, derretendo o material e aplicando o plástico camada por camada em uma plataforma de construção. Cada camada é colocada uma de cada vez até que a peça esteja completa.

As impressoras 3D FDM são adequadas para modelos básicos de prova de conceito, bem como prototipagem rápida e de baixo custo de peças simples, como peças que normalmente podem ser usinadas. No entanto, o FDM tem a menor resolução e precisão quando comparado ao SLA ou SLS e não é a melhor opção para imprimir projetos complexos ou peças com recursos complexos. Acabamentos de maior qualidade podem ser obtidos através de processos de polimento químico e mecânico.

Modelagem de Deposição Fundida (FDM)

As impressoras 3D industriais FDM usam suportes solúveis para mitigar alguns desses problemas e oferecem uma gama mais ampla de termoplásticos de engenharia, mas também têm um preço alto.

A modelagem de deposição fundida é ideal para:

• Modelos básicos de prova de conceito
• Prototipagem simples

Engenharia e Design de Produto

A prototipagem rápida com impressão 3D permite que engenheiros e designers de produtos transformem ideias em provas de conceito realistas, avancem esses conceitos para protótipos de alta fidelidade que pareçam e funcionem como produtos finais e guiem os produtos por uma série de estágios de validação para produção em massa.

Aplicações:

• Prototipagem rápida
• Modelos de comunicação
• Validação de fabricação

Fabricação

Os fabricantes automatizam os processos de produção e simplificam os fluxos de trabalho prototipando ferramentas e imprimindo diretamente em 3D ferramentas personalizadas, moldes e auxiliares de fabricação a custos e prazos de entrega muito menores do que com a fabricação tradicional. Isso reduz os custos e defeitos de fabricação, aumenta a qualidade, acelera a montagem e maximiza a eficácia da mão de obra.

Aplicações:

• Gabarito e acessórios
• Ferramentas
• Moldagem ( moldagem por injeção , termoformagem , moldagem de silicone, sobremoldagem )
• Fundição de metais
• Produção de curto prazo
• Personalização em massa

Dental

A odontologia digital reduz os riscos e incertezas introduzidos por fatores humanos, proporcionando maior consistência, exatidão e precisão em todas as etapas do fluxo de trabalho para melhorar o atendimento ao paciente. As impressoras 3D podem produzir uma variedade de produtos e aparelhos personalizados de alta qualidade a baixos custos unitários com ajuste superior e resultados repetíveis.

Aplicações:

• Modelos de coroa e ponte
• Modelos de alinhador transparente e retentor Hawley
• Guias cirúrgicos
• Talas e guias oclusais
• Padrões para fundição e prensagem
• Dentaduras

Educação

As impressoras 3D são ferramentas multifuncionais para aprendizado imersivo e pesquisa avançada. Eles podem incentivar a criatividade e expor os alunos à tecnologia de nível profissional, apoiando os currículos STEAM em ciências, engenharia, arte e design.

Aplicações:

• Modelos para currículos STEAM
• Fab labs e makerspaces
• Configurações de pesquisa personalizadas

Assistência médica

A impressão 3D de desktop acessível e de nível profissional ajuda os médicos a fornecer tratamentos e dispositivos personalizados para melhor atender cada indivíduo único, abrindo as portas para aplicações médicas de alto impacto, economizando tempo e custos significativos das organizações, do laboratório à sala de cirurgia.

Aplicações:

• Modelos anatômicos para planejamento cirúrgico
• Dispositivos médicos e instrumentos cirúrgicos
• Palmilhas e órteses

Entretenimento

Modelos físicos de alta definição são amplamente utilizados na escultura, modelagem de personagens e criação de adereços. Peças impressas em 3D estrelaram filmes em stop-motion, videogames, figurinos sob medida e até efeitos especiais para filmes de grande sucesso.

Aplicações:

• Esculturas hiper-realistas
• Modelos de personagens
• Adereços

Joia

Profissionais de joalheria usam CAD e impressão 3D para prototipar rapidamente projetos, atender clientes e produzir grandes lotes de peças prontas para moldar. As ferramentas digitais permitem a criação de peças consistentes e nitidamente detalhadas sem o tédio e a variabilidade da escultura em cera.

Aplicações:

• Fundição por cera perdida (fundição de investimento)
• Peças de encaixe
• Padrões mestres para moldagem de borracha

Audiologia

Especialistas em audição e laboratórios de moldes auriculares usam fluxos de trabalho digitais e impressão 3D para fabricar produtos auriculares personalizados de alta qualidade de forma mais consistente e em volumes mais altos para aplicações como aparelhos auditivos retroauriculares, proteção auditiva e tampões e fones de ouvido personalizados.

Aplicações:

• Moldes de orelha de silicone macio
• Fones de ouvido personalizados

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