Os equipamentos e materiais de fabricação vêm se desenvolvendo desde a existência do ser humano. Vários métodos convencionais estão sendo usados na fabricação. No entanto, a maioria deles tem um grande número de desvantagens em termos de capacidade de trabalhabilidade. Portanto, às vezes o fluxo de trabalho de fabricação do material consiste em vários processos que aumentam os custos de mão de obra e de fabricação. Recentemente, um novo método de impressão 3D foi destacado com o desenvolvimento da ciência dos materiais e da inteligência artificial.
Apesar de a impressão 3D ser considerada uma tecnologia relativamente nova, ela já é usada há 30 anos. Chuck Hull inventou o primeiro processo de impressão 3D chamado ‘estereolitografia’ em 1983. Em uma patente, ele definiu a estereolitografia como ‘um método e aparelho para fazer objetos sólidos por sucessivamente “imprimir” camadas finas do material curável ultravioleta uma sobre a outra ‘. Esta patente se concentra apenas na ‘impressão’ com um líquido fotopolimerizável, mas depois que Hull fundou a empresa ‘3D Systems’, ele logo percebeu que sua técnica não se limitava apenas a líquidos, expandindo a definição para ‘qualquer material capaz de solidificar ou capaz de alterando seu estado físico ‘. Com isso, ele construiu a base do que hoje conhecemos como manufatura aditiva (AM) – ou impressão 3D.
Como funciona o processo?
Cada impressão 3D começa como um arquivo de design 3D digital – como um projeto – para um objeto físico. Tentar imprimir sem um arquivo de design é como tentar imprimir um documento em uma folha de papel sem um arquivo de texto. Este arquivo de design é dividido em camadas finas que são enviadas para a impressora 3D.
A partir daqui, o processo de impressão varia de acordo com a tecnologia , desde Impressoras 3D de mesa que derretem um material plástico e o colocam em uma plataforma de impressão até grandes máquinas industriais que usam um laser para derreter seletivamente o pó metálico em altas temperaturas. A impressão pode levar horas para ser concluída, dependendo do tamanho, e os objetos impressos geralmente são pós-processados para atingir o acabamento desejado.
Os materiais disponíveis também variam de acordo com o tipo de impressora, desde plásticos a borracha, arenito, metais e ligas – com cada vez mais materiais aparecendo no mercado a cada ano.
Prós e contras
É crucial entender que a impressão 3D é uma tecnologia em rápido desenvolvimento, que vem com seu conjunto de benefícios inerentes, mas também fica atrás dos processos de fabricação tradicionais em alguns aspectos. Coletamos exemplos de ambos os lados para ajudá-lo a compreender esses fatores e ver para onde a tecnologia se encaminha em um futuro próximo.
Prós
- Permitir designs complexos
- Sem ferramentas, os moldes reduzem os custos fixos
- Fácil de personalizar cada item e produto
- Menos resíduos
- Velocidade e facilidade de prototipagem
Contras
- Custo mais alto para grandes tiragens de produtos
- Disponibilidade limitada de material
- Menos força e resistência
- Precisão mais baixa
