Como funciona uma impressora 3D? - Explicado claramente
As impressoras 3D estão se tornando mais baratas e mais interessantes para usuários particulares. Explicamos como funciona uma impressora 3D e quais métodos diferentes de impressão estão disponíveis.
Funcionalidade básica de impressoras 3D
Atualmente, existem três técnicas de impressão 3D diferentes. Eles diferem no material de partida usado e na técnica de modelagem. O princípio básico é sempre o mesmo:
- O modelo para impressão 3D não é um arquivo de texto como as impressoras comuns, mas um modelo 3D, pois pode ser projetado com o software CAD.
- Os tipos de arquivos mais comuns são STL (Linguagem de triangulação padrão), VRML (Linguagem de modelagem de realidade virtual) e X3D (3D extensível).
- A impressora 3D é "alimentada" com esses modelos. O modelo é então construído a partir de materiais fundíveis, pó ou um determinado líquido.
- Todos os três tipos comuns de impressoras 3D aplicam camadas finas que são endurecidas individualmente.
Impressora 3D: como funciona a estereolitografia?
A estereolitografia (SLA) foi desenvolvida na década de 1980 e é a mais antiga tecnologia de impressão 3D.
- A resina epóxi líquida, localizada em uma bacia, serve como material de partida.
- Existe uma plataforma de elevação na piscina que pode ser movida para cima e para baixo. O modelo 3D é criado sobre isso.
- No início da impressão, o elevador está logo abaixo da superfície da resina - cerca de 0, 05 a 0, 25 mm.
- Um laser, colocado acima da pelve, endurece a primeira camada do modelo.
- Agora o elevador desce um pouco. Dependendo do tipo de impressora e da natureza da filigrana do modelo, as camadas têm espessura de 0, 05 a 0, 25 mm. A resina epóxi percorre a primeira camada já endurecida.
- Agora, a próxima camada do objeto é reforçada e se encaixa perfeitamente na primeira camada subjacente.
- O modelo 3D é construído camada por camada, de baixo para cima.
- A vantagem do processo de SLA é a superfície lisa do modelo. No entanto, o líquido não carrega partes pendentes desde que não estejam totalmente endurecidas. Por esse motivo, talvez seja necessário usar estruturas de suporte.
Como funciona uma impressora 3D?: Sinterização a laser
A sinterização seletiva a laser (SLS) ou a fusão seletiva a laser (SLM) usa um pó como matéria-prima. O pó de poliamida 12 é usado principalmente. No entanto, a areia de moldagem revestida com plástico e metal ou pó de cerâmica também é possível como material de partida.
- A sinterização a laser utiliza não apenas uma bacia, mas duas bacias dispostas uma ao lado da outra, cada uma com uma plataforma de elevação.
- O pó é a matéria-prima em uma bacia (deixada na figura).
- Um rolo pega o pó e o rola sobre o elevador na piscina vizinha, que fica no topo no começo.
- Um laser derrete ou sinteriza o pó (no caso da cerâmica), para que ele se ligue e endureça. A primeira camada do objeto é criada.
- O elevador na bacia de pó sobe um pouco, o da bacia de objetos diminui um pouco.
- O rolo aplica a próxima camada de pó na primeira camada endurecida do objeto e o laser começa a endurecer novamente.
- Portanto, o modelo é construído camada por camada, de baixo para cima.
- A vantagem do processo é a escolha versátil de materiais. Além disso, nenhum suporte precisa ser arranjado, pois o pó é endurecido imediatamente e suporta carga.
- Ao contrário da estereolitografia, os objetos têm uma superfície áspera durante a sinterização a laser. As impressoras também são muito caras e, portanto, são mais desenvolvidas para a indústria.
Modelagem de Deposição Fundida (FDM): impressoras 3D para usuários particulares
A modelagem por deposição fundida (FDM) é o método mais difundido.
- São usados materiais que se tornam líquidos ou moldáveis sob calor - por exemplo, materiais termoplásticos como PVA, PET e nylon, mas também chocolate e cera.
- O material é aquecido em um bico e liquefeito. Em seguida, é aplicado a uma camada em determinados pontos - muito semelhante à impressão clássica - e depois resfriado para que endureça.
- Como nos outros processos, isso cria uma camada após a outra.
- Outra desvantagem é que o modelo não endurece completamente imediatamente. Por esse motivo, talvez seja necessário planejar estruturas de suporte.
- Mas impressoras e materiais são relativamente baratos, portanto, também são adequados para usuários particulares.