A impressão 3D ou fabricação aditiva é um processo de criação de objetos sólidos tridimensionais a partir de um arquivo digital. A criação de um objeto impresso em 3D é realizada usando processos aditivos. Em um processo aditivo, um objeto é criado estabelecendo camadas sucessivas de material até que o objeto seja criado. Cada uma dessas camadas pode ser vista como uma seção transversal horizontal em fatias finas do objeto final.
A impressão 3D é o oposto da fabricação subtrativa, que é cortar / esvaziar um pedaço de metal ou plástico com, por exemplo, uma fresadora.
A impressão 3D permite produzir formas complexas usando menos material que os métodos de fabricação tradicionais.
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Como funciona a impressão 3D?
Tudo começa com um modelo 3D. Você mesmo cria um ou faz o download em um repositório 3D. Ao criar você mesmo, você pode optar por usar um scanner 3D, aplicativo, dispositivo háptico, código ou software de modelagem 3D.Software de modelagem 3D
Existem muitas ferramentas diferentes de software de modelagem 3D disponíveis. O software de nível industrial pode facilmente custar milhares por ano por licença, mas também há software de código aberto que você pode obter gratuitamente.Em geral, recomendamos aos iniciantes que iniciem o Tinkercad . O Tinkercad é gratuito e funciona no seu navegador, você não precisa instalá-lo no seu computador. O Tinkercad oferece lições para iniciantes e possui um recurso interno para imprimir seu modelo 3D através de um serviço de impressão 3D .
Agora que você possui um modelo 3D, a próxima etapa é preparar o arquivo para sua impressora 3D. Isso é chamado de corte.
Corte: do modelo 3D à impressora 3D
A fatia é dividir um modelo 3D em centenas ou milhares de camadas horizontais e é feita com o software de fatia .
Algumas impressoras 3D possuem um slicer integrado e permitem alimentar o arquivo .stl, .obj ou CAD.
Quando seu arquivo é cortado, ele está pronto para ser alimentado na sua impressora 3D. Isso pode ser feito via USB, SD ou internet. Agora, seu modelo 3D fatiado está pronto para ser impresso em 3D, camada por camada .
Indústria de impressão 3D
A adoção da impressão 3D alcançou massa crítica, pois aqueles que ainda precisam integrar a fabricação aditiva em algum lugar de sua cadeia de suprimentos agora fazem parte de uma minoria cada vez menor. Onde a impressão 3D era adequada apenas para prototipagem e fabricação única nos estágios iniciais, agora está se transformando rapidamente em uma tecnologia de produção .A maior parte da demanda atual por impressão 3D é de natureza industrial. A Acumen Research and Consulting prevê que o mercado global de impressão 3D atinja US $ 41 bilhões até 2026. À medida que evolui, a tecnologia de impressão 3D está destinada a transformar quase todos os principais setores e mudar a maneira como vivemos, trabalhamos e jogamos no futuro.
Exemplos de impressão 3D
A impressão 3D engloba muitas formas de tecnologias e materiais, pois a impressão 3D está sendo usada em quase todos os setores em que você poderia imaginar. É importante vê-lo como um cluster de diversos setores com uma infinidade de aplicações diferentes .Alguns exemplos:
produtos odontológicos
óculos
maquetes e maquetes de arquitetura
próteses
adereços de filmes
design (luminárias, móveis etc)
reconstruindo fósseis em paleontologia
replicando artefatos antigos em arqueologia
reconstruindo ossos e partes do corpo em patologia forense
reconstruir evidências fortemente danificadas recuperadas de uma cena de crime
Prototipagem rápida e fabricação rápida
As empresas usam impressoras 3D em seu processo de design para criar protótipos desde o final dos anos setenta. O uso de impressoras 3D para esses fins é chamado de prototipagem rápida .
Por que usar impressoras 3D para prototipagem rápida?
Em resumo: é rápido e relativamente barato. Desde a ideia, ao modelo 3D até segurar um protótipo nas mãos é uma questão de dias, em vez de semanas. As iterações são mais fáceis e baratas de fazer e você não precisa de moldes ou ferramentas caras.
Além da prototipagem rápida, a impressão 3D também é usada para fabricação rápida . A fabricação rápida é um novo método de fabricação, no qual as empresas usam impressoras 3D para fabricação personalizada de pequenas tiragens.
Automotivo
Os fabricantes de automóveis utilizam a impressão 3D há muito tempo. As empresas automotivas estão imprimindo peças de reposição, ferramentas, gabaritos e acessórios, mas também peças de uso final. A impressão 3D permitiu a fabricação sob demanda, o que levou a níveis mais baixos de estoque e reduziu os ciclos de design e produção.
Entusiastas de automóveis em todo o mundo estão usando peças impressas em 3D para restaurar carros antigos. Um exemplo é quando os engenheiros australianos imprimiram peças para dar vida a um Delage Type-C . Ao fazer isso, eles tiveram que imprimir peças que estavam fora de produção por décadas.
Aviação
A indústria da aviação usa a impressão 3D de várias maneiras diferentes. O exemplo a seguir marca um marco significativo na fabricação de impressão 3D: A GE Aviation imprimiu em 3D 30.000 bicos de combustível de cobalto-cromo para seus motores de aeronaves LEAP. Eles alcançaram esse marco em outubro de 2018 e, considerando que produzem 600 por semana em quarenta impressoras 3D, provavelmente é muito maior do que agora.
Cerca de vinte peças individuais que antes tinham que ser soldadas foram consolidadas em um componente impresso em 3D que pesa 25% menos e é cinco vezes mais forte. O mecanismo LEAP é o mecanismo mais vendido no setor de aviação devido ao seu alto nível de eficiência e a GE economiza US $ 3 milhões por aeronave ao imprimir 3D os bicos de combustível, de modo que esta única peça impressa em 3D gera centenas de milhões de dólares em benefícios financeiros.
Os bicos de combustível da GE também entraram no Boeing 787 Dreamliner, mas não é a única peça impressa em 3D no 787. Os acessórios estruturais de 33 centímetros de comprimento que prendem a cozinha da popa à estrutura são impressos em 3D por uma empresa chamada Norsk Titânio. A Norsk optou por se especializar em titânio porque possui uma relação força / peso muito alta e é bastante cara, o que significa que a redução de desperdício possibilitada pela impressão 3D tem um impacto financeiro mais significativo do que em comparação com metais mais baratos, onde os custos de desperdício de material são altos. mais fácil de absorver. Em vez de sinterizar pó de metal com um laser como a maioria das impressoras 3D de metal , o Norsk Merke 4 usa um arco de plasma para derreter um fio de metal em um processo chamado Rapid Plasma Deposition (uma forma de Deposição Direta de Energia) que podem depositar até 10 kg de titânio por hora. Uma peça de 2 kg de titânio geralmente exigiria um bloco de 30 kg de titânio para usiná-la, gerando 28 kg de resíduos, mas a impressão 3D da mesma peça requer apenas 6 kg de fio de titânio.
A Boeing usa peças impressas em 3D em seus aviões há muito tempo. Em 2015, estimava-se que a Boeing tivesse mais de 20.000 peças impressas em 3D implementadas em seus aviões.
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