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Impressora 3D: Veja Como Ela Pode Mudar Sua Vida!
Atualizado: 15 de set. de 2020
O termo impressão 3D vem se tornando cada vez mais comum dentro da área de tecnologia, mas afinal o que é, como funciona e como mudou tanta coisa na indústria?
Apesar de parecer nova, a primeira impressão 3D é bem velhinha, ela surgiu em 1984 quando o engenheiro Chuck Hull aplicou a estereolitografia para trazer projetos do papel para a vida.
Você pode estar se perguntando “Estereo quem?!"
A estereolitografia é o processo básico da impressão 3D e nada mais é do que depositar finas camadas de um material, geralmente plástico, uma sobre a outra com o objetivo de criar um objeto em três dimensões.
A conexão entre a ideia e o projeto concretizado está na modelagem, isto é, antes de existir um objeto ali na sua frente, é necessário dizer à impressora o que fazer e como fazer, e esta parte envolve um software que fará a comunicação entre o computador e impressora. Neste software, o usuário indica os parâmetros como espessura, velocidade de impressão, temperatura, entre outros, para a construção correta do objeto em mente.
Formas de Fabricação
Você conhece as 5 principais técnicas de impressão 3D atualmente? E você sabia que elas se diferenciam pelos seus respectivos benefícios e limitações?
São elas, Fabricação com Filamento Fundido (FFF), Estereolitografia (SLA), Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS) e Polyjet.
Fabricação com Filamento Fundido (FFF)
A FFF é a tecnologia de impressão 3D mais comumente utilizada em virtude da facilidade de operação e custo benefício, entretanto não permite uma fabricação de peças que possuem muitos detalhes.
A FFF utiliza um material conhecido como filamento, um fio grosso (geralmente são termoplásticos enrolados em uma bobina) com um diâmetro constante de 1,75 mm ou 2,85 mm. No processo, o filamento é extrusado por um bico aquecido de um sistema que realiza movimentos lineares e que se move ao redor de uma área de impressão.
O equipamento tem como vantagens: simplicidade em operar e fazer plano de manutenção preventiva, ser mais acessível e compacto. Além de ser considerado um processo relativamente limpo (não requer uso de produtos químicos) e todo o processo acontecer em uma única estação sem a necessidade de equipamento extra.
Porém, tem como desvantagens: apresentar visivelmente as linhas da camada de impressão, peças com resistência mecânicas carentes e necessitar de acabamento manual (remoção das estruturas de suporte).
Portanto, a FFF é ideal para quem deseja instalar uma máquina como essa em um ambiente de escritório, ou até mesmo em casa.
Estereolitografia (SLA)
A impressora 3D utiliza como matéria-prima uma resina de cura UV. Assim, o processo de impressão se baseia na resina colocada em um pequeno tanque de vidro ou acrílico, de tal forma que a plataforma de construção fica submersa.
A resina recebe o laser UV ou o projetor DLP de forma direcionada e seletiva e endurece a peça formando uma camada horizontal. Tal direcionamento é orientado através dos dados do software de comando com o projeto da peça. Então, a plataforma se levanta fora do tanque fazendo com que a resina não curada seja nivelada. Esse processo é repetido até que o processo fique pronto.
A SLA tem como vantagens: acabamento superficial de qualidade com alto detalhamento, sendo ideal para peças de pequena escala, compacto e possibilidade de imprimir diversos materiais com várias propriedades.
Já as desvantagens são: necessidade de cura pós-processamento, necessário usar luvas durante a impressão, limpeza do aparelho com produtos específicos, volume menor de criação e necessidade recorrente de uso de suportes para execução.
Dessa forma, a SLA é recomendada para aquele que deseja peças com geometrias mais complexas que requerem detalhes precisos.
Sinterização Seletiva a Laser (SLS)
Em relação a impressora SLS, pode-se afirmar que consiste na utilização de um laser que funde pequenas partículas, como um pó (tipicamente um polímero).
Uma fina camada desse material é distribuída por uma lâmina de recobrimento sobre a área de construção e um laser de alta potência combina as pequenas partículas de material formando uma camada horizontal. O mesmo processo repete sucessivamente para formar as outras camadas da peça até que fique pronto.
As vantagens de se utilizar uma impressora SLS são produzir peças com altas propriedades mecânicas em todas as direções e não ser necessário material de suporte para a execução.
Como qualquer outra máquina, essa impressora também apresenta desvantagens. Como o equipamento ser grande, encontra-se dificuldade para trocar materiais e cores, equipamento e consumíveis são caros, exige mão de obra qualificada e o processo requer outras estações (pós-processamento e de reciclagem de pó).
Caso você deseja liberdade de projetar formas intrincadas e complexas sem a necessidade de estruturas de suporte essa é a máquina ideal.
Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS)
Assim como a Impressora 3D Sinterização Seletiva a Laser (SLS), a Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS) baseia o processo de impressão com fundição de pó para formar sucessivas camadas até a peça ser concluída. Porém, essa utiliza pó de metal (alumínio ou titânio). Uma vez finalizado o processo de impressão, a peça necessita de ser esfriada.
A DMLS tem como vantagem criar peças complexas, que são mais difíceis de efetuar em modelos mais simples de impressão 3D. Porém, esse tipo de processo tem um custo muito alto e assim, é poucas áreas ainda o utilizam.
Polyjet
A impressora 3D Polyjet realiza processos em prototipagem rápida. Ou seja, assim como a Estereolitografia (SLA), a Polyjet também utiliza um raio laser UV, que endurecem por exposição, fotopolímeros líquidos. Porém, com um processo menos complicado, por ter duas cabeças de impressão (uma responsável por jatear o fotopolímero líquido e outra ativa o laser), se assemelhando mais as impressoras de tinta a jato.
Esse tipo de impressora tem grandes vantagens como a possibilidade de produzir materiais flexíveis, resistentes ao choque e com superfícies lisas. Além de conseguir imprimir vários materiais simultaneamente e ser usada em situações que necessite de alta resolução e com propriedades geométricas complexas.
Aplicações da Impressão 3D
Uma coisa é fato: A impressão 3D está cada vez mais integrada ao ramo de produção por a esfera de aplicações dessa ser extremamente disseminada o que tende a aumentar gradativamente no mercado.
Você já imaginou algum objeto do seu cotidiano ser feito por uma impressora 3D?
Pois, então, esse tipo de produção está inserida desde o âmbito da engenharia, passando pela parte da arquitetura, odontologia, medicina, produtos hospitalares e até mesmo na educação e produtos domésticos.
Acredita? Veja alguns exemplos:
Casas
Em agosto de 2017, a empresa norte - americana Apis Cor revelou a construção de uma casa habitável em 24 horas. Camada por camada, a máquina aplicou o concreto, desde o chão. Tal processo, custou em torno de U$10.000,00.
Próteses
Na Espanha, um paciente de 54 anos do Hospital Universitário de Salamanca teve parte da sua costelas removidas por conta de um tipo de câncer chamado sarcoma que atinge tecidos e ossos. Como os ossos retirados têm formatos particulares os médicos recorreram a impressão 3D para produzir a prótese representada na figura acima.
Itens de Decoração
Sim! Objetos de decoração, brinquedos e até utensílios domésticos estão são produtos impressos 3D e estão no mercado a venda ao público. Empresas nesse ramo vem crescendo junto a expansão da ideia 3D e civis procurando fazer seus próprios modelos.
Impressões 3D: uma visão futurística!
Como podemos ver, o uso da impressora 3D já é presente em praticamente todas as áreas da nossa vida. Mas provavelmente está se perguntando: será possível ter uma dessas em casa algum dia?
Bom, nossa resposta é sim! De acordo com que o uso das impressoras 3D vai aumentando, a facilidade de acesso também aumenta. Exemplo disso é que alguns modelos já podem ser encontrados no mercado a partir de R$1.300,00. No entanto, as mais avançadas podem alcançar valores mais altos, chegando a centenas de milhares de reais.
É um preço aceitável para algo tão precioso assim. No entanto, é necessário entender que esses modelos mais simples ainda tem algumas limitações. Coisas como lidar com materiais específicos e uma baixa escala de cores, serão recorrentes no seu dia a dia. Tudo isso fica a seu critério e necessidade!
Outro importante ponto a ser levantado é a praticidade que isso daria aos dia a dias. Imagine poder construir tudo o que precisar e deixar de lado a necessidade de sair de casa para comprar? Com certeza, a impressora seria usada muito em casos específicos. Dentro dessas possibilidades, a criação de objetos personalizados seria sensacional. Afinal, pense em poder produzir tudo o que necessita do jeitinho que você quer? Seria algo incrível!
Com novos níveis de eficiência sendo criados, a produção seria cada vez mais rápida, trazendo a automação de várias tarefas, o que irá aumentar em grande parte nosso precioso tempo de lazer e descanso. Sem dúvidas, aquele tempinho a mais de sono pela manhã seria comum em todos os nossos dias!
Autor: Virgílio Teixeira
Atualização: Evandro Moroni Júnior, Lucas Fernandes Santana e Thiago Pereira Pio dos Santos
