Faz algum tempo que a impressão 3D deixou de ser uma técnica futurista e virou uma realidade com diferentes utilidades. De brindes promocionais à indústria aeroespacial, quase tudo pode utilizar essa tecnologia para produzir seus componentes.
E os variados tipos de impressão 3D disponíveis, com diferentes técnicas e matérias-primas, garantem essa diversidade em seu uso. De acordo com a necessidade do cliente, é possível identificar uma técnica adequada, considerando variáveis como custo e a aplicação final da peça.
Neste artigo, apresentamos alguns dos principais tipos de impressão 3D que o mercado oferece. E mais: falamos também sobre as vantagens de se utilizar esta tecnologia e o que faz dela uma ferramenta muito útil para os mais variados segmentos.
Prossiga na leitura e descubra o quanto a impressão 3D pode ser útil também para a sua empresa.
O que é a impressão 3D
A impressão 3D é um processo de manufatura que permite moldar um objeto físico a partir de um modelo digital. Trata-se de uma tecnologia completamente diferente daquilo que vem à mente quando falamos em impressão.
Para materializar os objetos, a impressora 3D utiliza a chamada fabricação aditiva. Por meio dela, o elemento impresso é criado a partir de adição do material em sucessivas camadas. Esta sobreposição segue um modelo tridimensional criado a partir de softwares de impressão.
Apesar da evolução e popularização dos últimos anos, a impressão 3D não chega a ser uma tecnologia nova. Ela foi desenvolvida ainda na década de 1980. E surgiu da necessidade de aprimorar os processos de prototipagem.
Um engenheiro americano chamado Chuck Hull foi o primeiro a desenvolver uma impressora 3D. Com o objetivo de agilizar os processos de prototipagem, ele criou a estereolitografia, precursora dos atuais modelos. O equipamento solidificava resinas sensíveis à luz, facilitando sua modelagem. Antes do invento, os protótipos precisavam ser desenvolvidos de forma unicamente manual.
Tipos de impressão 3D
A partir da tecnologia desenvolvida por Chuck Hull, surgiram diferentes formas de executar a manufatura aditiva. Elas se diferenciam pelos materiais utilizados na produção, na forma de composição das peças e por suas aplicações.
Conheça a seguir 8 tipos de impressão 3D disponíveis no mercado.
1. FDM
A Modelagem de Deposição Fundida (FDM) é, atualmente, o processo de impressão 3D mais popular. Isso ocorre, principalmente, por se tratar de um modelo de baixo custo, que permite a produção de peças em série e o uso de diferentes materiais.
No seu processo de manufatura, o FDM utiliza um filamento termoplástico. Por isso, ela também é conhecida como FFF (fabricação de filamento fundido). Este material é conduzido por um bocal aquecido, onde é derretido e direcionado para um bico impressor. Nesta hora, ele é novamente solidificado, formando o objeto.
A peça é formada de acordo com as especificações indicadas pelo software de fatiamento, o que determina as camadas que serão manufaturadas. O resultado são peças com satisfatórios atributos mecânicos e térmicos.
O FDM pode utilizar diferentes tipos de materiais para impressão, como o ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) e o PLA (ácido polilático). E é utilizado tanto para a criação de protótipos funcionais quanto para itens variados, que vão de brinquedos a peças para automóveis.
Entre as vantagens da impressão 3D em FDM está também a variedade de cores que pode utilizar. Porém, as peças não têm a mesma resistência das usinadas e o processo precisa respeitar as limitações de tamanho, de acordo com a área de impressão.
2. SLA
A estereolitografia (SLA) é considerada o início da história da impressão 3D. Trata-se de um processo de prototipagem rápida, cujas manufaturas permitem simular a função da peça. E se destaca pela precisão com que reproduz o modelo 3D.
O processo de manufatura aditiva em SLA consiste em converter uma resina (fotopolímero líquido) em objetos sólidos. Isso se dá por meio de um laser UV. Ele é aplicado sobre a resina formando o contorno do objeto. Então, o material se solidifica e é ligado à camada inferior, dando forma à manufatura.
A impressão 3D SLA tem, entre suas vantagens, o baixo desperdício de material. Além disso, produz peças com um grande nível de detalhamento, o que lhe garante diferentes aplicações. Pode ser utilizada com um grande número de resinas fotossensíveis, de diferentes cores.
Por suas características, é um modelo de impressão 3D que apresenta uma considerável variedade de aplicações. Entre eles, podemos citar componentes automotivos, médicos, próteses, joias e peças para consumo em geral.
3. DLP
O DLP é uma tecnologia de impressão 3D bastante semelhante à SLA. Ela também utiliza fotopolímeros para a manufatura das peças. Porém, o DLP não utiliza um laser UV para a emissão da luz. Isso é feito com fontes mais tradicionais, como as lâmpadas de arco.
A diferença na metodologia garante ao DLP maior velocidade de impressão. Isso, porque este modelo consegue criar uma camada inteira do modelo por ciclo, enquanto no SLA, elas são fragmentadas, tornando o processo mais lento.
Em contrapartida, o DLP perde, na comparação com o SLA, em outros aspectos, como o custo mais elevado, por exemplo. Também requer mais espaço físico e demanda maior manutenção dos componentes da impressora.
4. SLS
A sinterização seletiva a laser (SLS) também está entre os primeiros tipos de impressão 3D desenvolvidos, ainda em meados da década de 1980. O SLS utiliza um laser para fundir partículas de materiais.
Este modelo de impressão 3D utiliza pó de polímeros, que são aquecidos até quase o seu ponto de fusão. Uma pequena lâmina deste material é depositada sobre uma plataforma de construção. Em seguida, este composto é escaneado por um laser de CO₂, que sinteriza e solidifica o pó, formando uma seção do objeto.
As peças manufaturadas pelo método SLS são duráveis, com alta precisão e suportam melhor encaixes e dobras. Se comparadas com as peças feitas por meio do FDM e SLA, por exemplo, são mais fortes e resistentes.
Uma vantagem da impressão com SLS é que ela não demanda estruturas de suporte para a manufatura das peças. Entre os materiais que utiliza estão o pó de nylon e fibra de carbono, entre outros.
O SLS é utilizado com frequência para a produção de dispositivos médicos, componentes automotivos, aeroespaciais e protótipos complexos. Também é bastante utilizado para manufatura de peças personalizadas.
5. DMLS
A sinterização a laser de metal direto (DMLS) utiliza uma tecnologia bastante semelhante ao SLS. Porém, são utilizadas para a manufatura partículas de pó de diferentes metais. Este é o seu grande diferencial, já que os demais métodos de impressão 3D utilizam apenas polímeros ou determinadas ligas metálicas.
Para produzir as peças, o DMLS utiliza um laser robusto, capaz de fundir as partículas do metal e formar as camadas do objeto. Assim, as novas camadas vão sendo aglutinadas, sem a necessidade de nenhum tipo de cola. O resultado são peças complexas, com resultado dificilmente obtido por meio de processos tradicionais de fabricação.
Este diferencial, porém, tem um custo mais elevado. Tanto a impressora quanto a produção das peças ainda são consideravelmente mais caras que os demais métodos de impressão 3D. Isso faz com que o seu uso ainda esteja restrito a determinados segmentos. Alguns ramos da indústria, aplicações aeroespaciais e de defesa são alguns exemplos do seu uso atualmente.
As peças produzidas por meio do DMLS são livres de tensões residuais e defeitos internos. Mais comuns nos processos tradicionais de produção, estas características podem influenciar o funcionamento dos componentes.
6. SLM
Assim como no DMLS, no SLM (derretimento seletivo a laser), a matéria-prima utilizada são partículas de pó de metais. A diferença entre eles está no processo adotado. O DMLS aquece o pó sem derretê-lo, permitindo que as camadas se fundem em um nível molecular. Já o SLM provoca a fusão completa da matéria-prima, criando uma parte homogênea.
Enquanto o DMLS produz peças de ligas metálicas, o SLM utiliza um único elemento, como o titânio, aço inoxidável, cobalto e alumínio.
Em comparação com o DMLS, o custo da impressão 3D feita pelo sistema SLM é menor. Porém, a despesa ainda é consideravelmente mais elevada do que as técnicas que utilizam polímeros plásticos para manufatura.
Entre as aplicações nas quais é mais utilizado o sistema SLM estão a área médica, especialmente ortopedia, e a indústria aeroespacial.
7. EBM
A manufatura aditiva por meio do sistema EBM (derretimento de feixe de elétrons) guarda semelhanças com o SLM e o DMLS. Porém, ele não utiliza laser para o derretimento da matéria-prima, que é o pó de metal. Isso é feito por meio de um feixe de elétrons.
Para obter o derretimento total do pó de metal, o processo ocorre sob temperaturas de até 1000° C. O resultado é uma impressão com maior estabilidade mecânica e velocidade, porém, sujeita a eventuais distorções.
Os implantes médicos e componentes na indústria aeroespacial estão entre as aplicações que utilizam o EBM.
8. Polyjet
Na polyjet, a mecânica da impressão 3D se assemelha a de uma impressora jato de tinta tradicional. Porém, no lugar da tinta, o material jateado é um fotopolímero líquido, lançado sobre uma estrutura de montagem.
Através do Polyjet é possível manufaturar protótipos detalhados, fiéis ao design final do produto. A técnica também permite imprimir uma determinada peça com diferentes cores e texturas. A técnica apresenta excelentes resultados na confecção de geometrias complexas. Contra ela, porém, pesa o custo elevado, em comparação com outras técnicas de impressão 3D.
Materiais utilizados para impressão
Um elemento que ajuda o desenvolvimento da impressão 3D é a variedade de materiais que podem ser utilizados. De polímero a fibras vegetais, praticamente tudo pode ser utilizado para as manufaturas a partir de projetos digitais.
Conheça 6 destes materiais e quais as suas principais aplicações.
1. ABS
O Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) é o polímero proveniente do petróleo, bastante utilizado em setores como a indústria automotiva. Trata-se de um dos materiais mais comuns nas impressões 3D.
Entre as características que contam a seu favor estão o baixo custo e a grande resistência a temperaturas elevadas. Sua variedade de cores também é um ponto positivo. É bastante útil, por exemplo, para uso em prototipagens.
2. PLA
O ácido polilático (PLA) é um composto termoplástico biodegradável produzido a partir de fontes naturais, como a cana e o milho. Material mais rígido do que outros polímeros, garante mais dureza às peças. E é considerado um dos materiais de mais fácil impressão aditiva.
Também se destaca no quesito sustentabilidade. Ao contrário dos polímeros derivados do petróleo, caso do ABS, o PLA se decompõe naturalmente após alguns anos.
3. PETG
Também bastante popular nos processos de impressão 3D, o PETG é um derivado do Polietileno tereftalato (PET). É bastante indicado para as aplicações que demandam peças robustas e resistentes ao impacto.
O PETG é considerado um material de fácil impressão e baixa deformação. É bastante utilizado tanto para produção de produtos de consumo quanto para prototipagem rápida.
4. Nylon
Leve e resistente, o nylon é um polímero que se destaca também por sua flexibilidade. Também suporta bem a fadiga e o contato com produtos químicos. Para a impressão 3D, trata-se de um material bastante eficaz nas aplicações envolvendo elementos com encaixes de pressão e componentes de vibração elevada.
O nylon pode ser utilizado na impressão 3D realizada por meio das técnicas FDM e SLS.
5. Metais
Nas técnicas de impressão 3D que utilizam matérias metálicas, o produto é utilizado na forma de pó, que deve ter alto grau de pureza e baixo teor de oxigênio. As aplicações do metal são diversas, variando desde a indústria petroquímica até a produção de joias.
Entre os metais utilizados para impressão 3D estão o titânio, o alumínio e o aço inoxidável.
6. Resinas
As resinas são utilizadas em impressão 3D por meio das técnicas SAL e DLP e manufaturadas a partir de sua forma líquida. Além dos protótipos, as resinas têm aplicação em componentes de odontologia e na fabricação de bijuterias.
7. Gesso
Embora seja um material com pouca resistência contra impactos, o gesso também tem espaço na impressão 3D. Ele é muito utilizado, por exemplo, na produção de maquetes de arquitetura. Ele é utilizado também, e principalmente, nos processos de sinterização seletiva (SLS).
Outra característica do gesso é a possibilidade de ser utilizado em diferentes cores e em peças de grandes dimensões.
Aplicações com impressão 3D
Talvez você já tenha cruzado com um objeto produzido por meio de impressão 3D e não saiba. A presença desta tecnologia no dia a dia é maior do que a maioria das pessoas imagina. Ela está presente nas casas, nos consultórios médicos, nos veículos e em uma infinidade de outros lugares.
Por isso, trouxemos 4 aplicações da impressão 3D comuns atualmente.
1. Protótipos
O desenvolvimento de novos produtos e objetos passa pela etapa de testes, onde os protótipos são produzidos para avaliar suas propriedades. Com a impressão 3D, esta etapa do processo criativo ficou mais rápida e mais barata.
2. Presentes personalizados
Criar objetos como brindes, troféus e presentes personalizados é mais um nicho para as impressoras 3D. Uma boa ideia, lapidada pelo trabalho de designer, pode aproveitar as possibilidades da impressão 3D para criar objetos promocionais realmente únicos.
3. Próteses médicas
A medicina é um campo vasto para o uso da impressão 3D. É possível manufaturar próteses feitas de material plástico sob medida, melhorando a funcionalidade e a qualidade de vida do paciente. Também é possível imprimir órgãos com as mesmas características dos reais para uso no ensino da medicina ou em simulações de cirurgias.
4. Componentes de automóveis
A indústria automobilística está atenta às possibilidades do uso da impressão 3D. Peças para o motor, itens de carroceria e acabamentos internos são alguns exemplos de componentes automotivos que já estão sendo produzidos por meio da manufatura aditiva.
Benefícios da impressão 3D
Mas afinal, quais são os benefícios de se utilizar a impressão 3D? O que faz desta tecnologia tão diferenciada? Confira 5 vantagens de se apostar na manufatura aditiva.
1. Sem limites para o design
A liberdade de design é um benefício que salta aos olhos quando pensamos na impressão 3D. Os métodos tradicionais de manufatura apresentam restrições importantes no momento de materializar determinados projetos.
Na impressão 3D, as restrições se limitam a questões que envolvem o tamanho das peças ou sua adequação ao suporte de impressão. Ou seja: o design dos objetos que serão impressos em 3D desfruta de uma liberdade praticamente total.
2. Personalização dos objetos
Um dos resultados da liberdade de design que a impressão 3D proporciona é a possibilidade de personalização das peças. E isso sem alterar os custos de produção. Também é possível alterar o projeto sem que isso represente um aumento de custos ou de desperdícios.
3. Diversidade de materiais
Embora os polímeros (plásticos) sejam os materiais mais utilizados na impressão 3D, a tecnologia permite o uso de diferentes matérias-primas. Resinas, ligas metálicas e compostos de borracha são alguns exemplos de materiais que podem ser aplicados às peças.
A escolha do melhor componente vai depender de variáveis como a funcionalidade desejada, as características mecânicas e até o custo.
4. Economia
A impressão 3D também garante maior controle sobre a matéria-prima, praticamente eliminando o desperdício de materiais. Geralmente é utilizado apenas o volume de material necessário para manufaturar a peça.
Além de não haver desperdício, a maioria dos materiais utilizados na impressão 3D gera resíduos que podem ser utilizados em outros projetos de impressão 3D.
5. Facilidade na produção
A impressão 3D é um processo de manufatura simples, se comparado com plantas industriais tradicionais. Com dimensões reduzidas, a maioria das impressoras pode ser instalada em espaços reduzidos. A matéria-prima, a maioria em formato de filamentos e pó, não demandam espaços físicos consideráveis.
Esta facilidade na produção permite que a impressão 3D se aproxime do cliente, nos centros urbanos e locais de grande atividade econômica.
Como a Produteca pode ajudar o seu negócio
Sua empresa também pode usufruir de todos os benefícios da impressão 3D. Para isso, não é preciso realizar um grande investimento. Nem dispor de conhecimentos sobre a tecnologia de manufatura aditiva.
A Produteca pode ser parceira do seu negócio no desenvolvimento de seus projetos com impressão 3D. E podemos prestar este suporte em diferentes frentes, oferecendo soluções sob medida para a sua demanda.
Prototipagem em impressão 3D
A prototipagem é uma etapa muito importante do processo de desenvolvimento de produtos. É uma forma de validar um projeto e certificar-se quanto às suas especificidades antes de iniciar a produção.
Mas nem sempre é possível conduzir a prototipagem de forma ágil e sem extrapolar a variável custo. A Produteca pode ajudar por meio da produção de protótipos através da impressão 3D em plástico ou resina de alta resolução.
Design de produto
Nem todas as empresas dispõem dos meios e do conhecimento para desenvolver por conta própria soluções e inovação em design de produto. Este é um processo que leva tempo e exige know-how específico.
Se está a sua demanda, a Produteca pode ajudar por meio de uma consultoria de design de produto. Nosso time de designer está capacitado para auxiliar na concepção de produtos inovadores, otimizados, com potencial para trazer resultados para o seu negócio, seja qual for a sua área de atuação.
Troféus e brindes personalizados
Brindes e troféus sempre causam impactos positivos em ações promocionais de relacionamento, seja com clientes ou parceiros, seja com o seu público interno. Porém, é preciso oferecer peças criativas e únicas, que marquem momentos especiais e despertem o engajamento junto à sua marca.
Para fugir dos projetos padronizados e pouco inovadores, a Produteca desenvolve peças promocionais com design exclusivo para cada cliente. São troféus e brindes personalizados, desenvolvidos com impressão 3D que impactam positivamente seu público.
Seja em design de produto, seja em prototipagem e desenvolvimento de materiais promocionais, a Produteca acumula uma longa experiência. Atendemos empresas de todos os portes, sempre buscando aliar inovação e tecnologia.
E agora que você conhece melhor os tipos de impressão 3D e suas principais aplicações, que tal saber um pouco mais sobre o trabalho da Produteca?
Visite o nosso site e explore o nosso portfólio de projetos. Assim, você vai descobrir as oportunidades que a sua empresa pode aproveitar através da impressão 3D.
