O que é uma impressora 3D?

Uma das áreas mais promissoras do mundo moderno é a criação de objetos tridimensionais usando impressão 3D. A tecnologia de impressão permite criar produtos bastante complexos e detalhados. Hoje, o uso da impressão tridimensional é possível não só nos locais de produção, mas também em casa, para isso basta comprar uma impressora 3D.

O que é uma impressora 3D?

Uma impressora tridimensional é um dispositivo capaz de formar objetos com base em modelos 3D digitais criados. Os produtos são obtidos por camadas do material. As resinas termoplásticas e de fotopolímeros são usadas como base, mas com o desenvolvimento da tecnologia, aumenta a quantidade de materiais utilizados no papel das matérias-primas.

O procedimento para fabricar produtos é semelhante ao seguinte:

1. O processo de criação de um modelo 3D, por exemplo uma imagem visual do futuro produto está sendo desenvolvida com preservação de todas as proporções. O modelo é criado usando um software especializado.
2. Depois de criar o modelo, você deve processar o arquivo. O processamento envolve a conversão de um arquivo em um código digital que divide o modelo inteiro em várias camadas paralelas. Assim, os comandos são gerados para o dispositivo 3D, que distribui o material para a criação do objeto.
3. O estágio final é a impressão 3D do produto, ou seja, o processo de criação de produtos através da estratificação do material. O processo é realizado usando uma cabeça de impressão (extrusora), que se move ao longo dos eixos 0Y e 0X, ou seja, o material é alimentado apenas ao longo do plano horizontal de acordo com o código de programa da camada. Para aplicar a próxima camada, a extrusora se desloca ao longo de uma guia vertical (ao longo do eixo 0Z) a uma distância igual ao tamanho da camada. Depois disso, a próxima camada horizontal começa a ser aplicada.

Ajuda: O processo de impressão pode variar dependendo da tecnologia de fabricação, mas o processo geral de criação de produtos consiste em camadas do material.

Tipos de impressoras 3D

Os dispositivos são divididos de acordo com a singularidade do processo de impressão, ou seja, da tecnologia usada. Os métodos de impressão mais comuns são o FDM (Fused Deposition Modeling / Direction Modeling) e o SLA (laser stereolithography / laser stereolithography)

A tecnologia de modelagem direcional é um dos primeiros métodos de impressão a aparecer. Como uma questão para a fabricação de objetos usados ​​termoplásticos na forma de raios de ferida ou fios na bobina. O método de impressão é o seguinte:

1. A bobina ou linha é instalada em uma extrusora. Sob a ação do dispositivo de aquecimento, o material começa a derreter e através do canal entra na superfície de trabalho.
2. A extrusora realiza o movimento nas coordenadas dadas de acordo com o código digital. A produção ocorre em camadas em relação ao plano horizontal.
3. Na fabricação de produtos complexos utilizados dois materiais: o principal e auxiliar. O produto é criado usando o material de base. O material auxiliar destina-se a criar suportes temporários, bem como a preencher o espaço oco do produto. Porque a impressora não consegue imprimir um objeto no ar sem nenhum motivo.

Ajuda: O material auxiliar é posteriormente removido com um solvente especial ou é facilmente quebrado.

Os produtos feitos com tecnologia FDM possuem boa resistência mecânica e química. Tais propriedades são alcançadas através do uso da classe de produção termoplástica. Além disso, esta tecnologia é fácil e adequada para uso em condições domésticas.

A tecnologia SLA ou estereolitografia imprime produtos usando resinas de fotopolímero líquido, que congelam sob a influência de uma fonte de energia na forma de um laser. Com este método, os produtos têm alta precisão (até 15 mícrons). Imprimir objetos é o seguinte:

1. A superfície de trabalho é baixada para um recipiente com um líquido de fotopolímero para uma profundidade de uma camada;
2. A fonte de energia (laser) corta a forma do objeto de acordo com as coordenadas dadas do objeto;
3. O processo de polimerização prossegue como resultado do qual a solidificação ocorre nos pontos de contato;
4. O procedimento é repetido para cada camada até que o objeto seja fabricado;
5. Após a produção, o modelo é imerso em um recipiente com uma solução especial para limpeza de elementos auxiliares;
6. O estágio final é a irradiação ultravioleta, a fim de acelerar o processo de formação do produto.

A estereolitografia é uma das tecnologias mais modernas, mas precisa de materiais caros. Existem também tipos de impressão menos conhecidos:

SlS (sinterização seletiva a laser) O princípio de criar um objeto é alimentar uma fina camada de material na forma de um pó sobre a área de trabalho, que é sinterizada sob a ação de um laser. As principais vantagens deste método é a ausência da necessidade de utilizar elementos auxiliares, mas requer tratamento térmico adicional. Não prevê o uso em condições domésticas.

EBM (fusão de feixe de elétrons). A tecnologia é semelhante à sinterização seletiva a laser, mas o produto é criado em vácuo e não requer tratamento térmico adicional.

Por impressão 3D pode ser atribuída 3D-pen. O princípio de sua operação é semelhante à tecnologia FDM, mas tem uma aparência menor e é usado para criar desenhos com um efeito tridimensional.

O que pode uma impressora 3D?

A impressão tridimensional hoje é usada em quase todas as esferas da vida. Existem exemplos de criação de pratos culinários usando impressão 3D. Detalhes de qualquer complexidade são criados para estruturas mais complexas em todos os setores. Mas a área mais relevante e necessária ainda é a medicina.

Várias empresas estão desenvolvendo imitadores orgânicos que praticamente substituem os tecidos naturais. Além disso, a impressão 3D permite que você ajude no ambiente protético das articulações. O uso mais comum de fabricação tridimensional recebeu em odontologia. Além de próteses, as impressoras são usadas para fazer órgãos simulados. As possibilidades da impressão tridimensional aumentam a cada dia e se tornam mais acessíveis.

As impressoras 3D ajudam não apenas as pessoas, mas também os animais. Um dos casos conhecidos é a criação de uma carapaça de tartaruga, que foi ferida em um incêndio florestal. Assim, uma nova concha salvou a vida de um animal, e há muitos casos desse tipo. Outro caso único é a perna protética de um elefante. A singularidade do caso reside no fato de que próteses para o elefante praticamente não são feitas por causa do grande peso do animal.

A moderna tecnologia de impressão permite que você crie até mesmo um edifício inteiro. Durante a construção de uma pequena casa (37 m²), os pesquisadores passaram apenas 24 horas, e isso se revelou duas vezes mais barato que o método usual.