aditivo de fabricação, ou impressão 3D, tem sido um método popular de criação de protótipos desde a década de 1980 e está rapidamente se tornando a maneira mais rápida e acessível de criar bens de consumo personalizados, também. Mas como funciona esta tecnologia moderna?

existem vários métodos diferentes de Impressão 3D, mas o mais amplamente utilizado é um processo conhecido como modelagem de deposição fundida (FDM). As impressoras FDM usam um filamento termoplástico, que é aquecido até seu ponto de fusão e depois extrudido, camada por camada, para criar um objeto tridimensional.a tecnologia por trás da FDM foi inventada na década de 1980 por Scott Crump, co-fundador e presidente da Stratasys Ltd., um fabricante líder de impressoras 3D. Outras organizações de Impressão 3D, desde então, adotaram tecnologias semelhantes sob diferentes nomes. A empresa de Brooklyn MakerBot (agora propriedade da Stratasys), foi fundada em uma tecnologia quase idêntica conhecida como Fused Filament Fabrication (FFF).

How FDM works

Objects created with an FDM printer start out as computer-aided design (CAD) files. Antes que um objeto possa ser impresso, seu arquivo CAD deve ser convertido para um formato que uma impressora 3D pode entender — geralmente .Formato STL.

impressoras FDM usam dois tipos de materiais, um material de modelagem, que constitui o objeto acabado, e um material de suporte, que atua como um andaime para suportar o objeto como ele está sendo impresso.durante a impressão, estes materiais assumem a forma de fios ou filamentos de plástico, não enrolados numa bobina e alimentados por uma tubeira de extrusão. O bocal derrete os filamentos e os extrai sobre uma base, às vezes chamada de plataforma de construção ou mesa. Tanto o bico quanto a base são controlados por um computador que traduz as dimensões de um objeto em coordenadas X, Y E Z para o bico e base a seguir durante a impressão.

num sistema FDM típico, o bico de extrusão move-se sobre a plataforma de construção horizontal e verticalmente, “desenhando” uma secção transversal de um objecto sobre a plataforma. Esta fina camada de plástico arrefece e endurece, ligando-se imediatamente à camada por baixo dela. Uma vez que uma camada é concluída, a base é abaixada — geralmente por cerca de um décimo sexto de uma polegada-para dar espaço para a próxima camada de plástico.

O tempo de impressão depende do tamanho do objeto a ser fabricado. Objetos pequenos — apenas alguns centímetros cúbicos-e objetos altos e finos imprimem rapidamente, enquanto objetos maiores, mais complexos geometricamente demoram mais tempo a imprimir. Em comparação com outros métodos de Impressão 3D, como estereolitografia (SLA) ou sinterização laser seletiva (SLS), FDM é um processo bastante lento.

Uma vez que um objeto sai da impressora FDM, seus materiais de suporte são removidos por imersão do objeto em uma solução de água e detergente ou, no caso de suportes termoplásticos, retirando o material de suporte à mão. Os objectos também podem ser lixados, branqueados, pintados ou chapeados para melhorar a sua função e aparência.

o que é feito

FDM é popular entre empresas de uma variedade de indústrias, desde automotiva (BMW, Hyundai, Lamborghini) até a fabricação de bens de consumo (Preto e Decker, Dial, Nestle). Estas empresas usam FDM ao longo de seus processos de desenvolvimento de produtos, prototipagem e fabricação.

O material de impressão mais comum para FDM é acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), um termoplástico comum que é usado para fazer muitos produtos de consumo, desde tijolos LEGO até Canoas De Água Branca. Junto com ABS, algumas máquinas FDM também imprimem em outros termoplásticos, como policarbonato (PC) ou polieterimida (PEI). Materiais de suporte são geralmente cera solúvel em água ou termoplásticos quebradiços, como polifenilsulfona (PPSF).os termoplásticos podem suportar calor, químicos e estresse mecânico, o que os torna um material ideal para a impressão de protótipos que devem suportar testes. E como FDM pode imprimir objetos altamente detalhados, também é comumente usado por engenheiros que precisam testar partes para o ajuste e forma.

FDM também é usado para produzir peças de uso final-particularmente pequenas, peças detalhadas e ferramentas de fabricação especializada. Alguns termoplásticos podem até ser usados em embalagens de alimentos e drogas, tornando a FDM um popular método de Impressão 3D dentro da indústria médica.as impressoras de FDM profissionais normalmente custam entre US $ 10.000 e US $ 300.000, o que as torna uma das opções mais baratas para as empresas que investem em um sistema de Impressão 3D completo.

empresas que utilizam FDM

enquanto a Stratasys é responsável por inventar FDM, não é a única empresa que lucra com esta tecnologia. Nas últimas duas décadas, a FDM tornou-se o método de Impressão 3D mais utilizado no mundo.muitas empresas que fabricam impressoras FDM também oferecem uma gama de serviços de Impressão 3D para clientes, incluindo modelagem e impressão 3D externa.

FDM at home

Some FDM printers-like 3D System’s Cube, Makerbot’s Replicator and Stratasys’ Mojo — are designed for use by hobbyists, inventors, do-it-yourselfers and small business owners. São pequenos, eficientes e fáceis de usar.

mas ter uma dessas impressoras 3D em sua casa não é barato. O cubo está entre as impressoras FDM de desktop mais acessíveis no mercado em $1.299. As máquinas de MakerBot são ainda mais caras, variando no preço de US $2,549 a US $3,299. E o Mojo da Stratasys custa pouco menos de 10 mil dólares.

no entanto, esta tecnologia popular está se tornando menos caro como startups de Impressão 3D, como a Pirate3d baseada na Califórnia, procuram trazer tecnologia 3D para as casas de consumidores comuns. O Buccaneer da Pirate3D, que deve ser lançado em dezembro de 2013, vende por apenas US $ 347.entusiastas 3D que não desejam comprar uma impressora FDM de desktop podem construir a sua própria. Existem muitos sites de venda de kits e peças para o “replicar rápida prototyper” ou RepRap, uma open-source impressora 3D projeto de design fundada na Universidade de Bath, no reino UNIDO, Esse FDM impressora está constantemente a ser melhorado, mas o objetivo final do projeto é criar uma impressora 3D que pode imprimir novas cópias de si mesmo.

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