Noções básicas de impressão 3D: Tipos de impressora 3D

A impressão 3D não funciona exatamente como a impressão normal - enquanto quando se trata de tinta no papel, quase qualquer máquina que usa, bem, papel e tinta, funcionará, a impressão 3D é muito mais específica. Nem toda impressora, ou mesmo todo tipo de impressora, é adequada para cada tipo de filamento ou projeto - você precisará fazer sua pesquisa antes de escolher uma para ter certeza de obter o tipo certo para suas necessidades.

Aqui está um resumo de alguns dos tipos mais comuns de impressoras 3D que você pode encontrar. Não é uma lista abrangente, mas esses são os únicos que um entusiasta da impressão 3D precisa saber!

SLA

SLA ou estereolitografia foi o primeiro tipo de impressão 3D de todos os tempos. Criado em 1986 por Chuck Hall, ele usa uma técnica de impressão que é chamada de polimerização de cuba - usa goma de fotopolímero que é exposta a uma fonte de luz. Esse tipo de impressora é ideal para superfícies lisas e altos níveis de detalhes em projetos impressos.

Não é particularmente indicado para iniciantes e tem muitos usos na medicina, onde é usado para imprimir modelos anatômicos e também microfluídicos. A impressora usa vários espelhos dispostos para apontar um pilar de laser através da goma usada como filamento, de modo que possa formar as diferentes camadas na zona de formação.

Precisão e velocidade são essenciais, e os projetos de impressão 3D são construídos a partir da base. Além dos usos mencionados na medicina, essa técnica de impressão também é útil na aviação e na indústria automobilística. As impressoras deste tipo incluem ProJets e Vipers.

SLS

A sinterização a laser específica ou SLS suaviza os pós de náilon em uma construção sólida de plástico. Os materiais usados ​​são termoplásticos, o que significa que os resultados são resistentes, adequados para ajustes de pressão e usos de alto impacto. A técnica usada é chamada de power bed fusion. Um termoplástico será aquecido até um pouco antes de se liquefazer e, em seguida, colocado em camadas no estágio de formação. Um laser é usado para sinterizar o pó que foi empilhado em uma camada sólida e dura - e quando um segmento cruzado é concluído, o estágio cai na altura dessa camada, mais pó é adicionado e o laser o sinteriza novamente para um sólido.

O excesso de pó adicionado, mas não sinterizado, serve como uma espécie de material de suporte que acabará caindo. As estruturas de suporte não são necessárias por causa disso. A principal vantagem da SLS é que ela cria excelentes propriedades mecânicas, com a desvantagem de prazos de entrega mais longos do que outros tipos de impressoras. Os exemplos incluem o Sinterit Lisa, Formlabs Fuse 1 e Sharebot SnowWhite 2.

FDM / FFF

A modelagem por deposição fundida e a fabricação de filamento fundido são tipos semelhantes de impressora. Eles expelem uma fibra de plástico camada por camada para o estágio de formação. Dessa forma, modelos completos podem ser criados de forma relativamente rápida e eficiente. As superfícies criadas tendem a ser tudo menos suaves e os modelos resultantes também geralmente não são muito fortes. Em outras palavras, o uso real de peças impressas pode ser bastante limitado. Apesar disso, esse tipo de impressora é uma ótima escolha para iniciantes, pois é amigável para experimentos e bastante fácil de usar.

Dito isso, esse tipo de impressora pode ser um dos mais baratos para impressoras com orçamento limitado. Um carretel de filamento é executado na impressora e, em seguida, empurrado por um bico aquecido. Os materiais mais comuns usados ​​são PLA, ABS e PET, mas alguns outros também funcionam, dependendo da bica utilizada.

O cabeçote da impressora se move ao longo de eixos definidos e dispensa o plástico liquefeito camada por camada. Quando uma camada é concluída, a próxima camada é iniciada até que o objeto seja concluído. Alguns dos melhores usos para essa técnica são acessórios e caixas, mas FFF e FDM também são adequados para todos os tipos de pequenos projetos de impressão personalizados.

Os modelos de impressora incluem Snapmaker e Ultimaker, bem como muitos outros. Dado o quão difundido este tipo de impressora está agora, existem muitos modelos diferentes em todas as faixas de preço.

DLP

O processamento digital de luz é um tanto semelhante à impressão SLA. Ele imprime mais rápido e descobre camadas ao mesmo tempo, em vez de fazer isso em partes cruzadas com o uso de um laser. SLA e DLP têm finalidades de uso semelhantes e são modelos de tipo de forma de infusão. Ao contrário do FFF, as superfícies são lisas e, portanto, os projetos podem encontrar aplicações em coisas como aplicações odontológicas.

Por outro lado, as impressões DLP são um pouco fracas. Eles normalmente não são úteis para peças mecânicas ou qualquer coisa que requeira estabilidade particular. Quanto às diferenças entre SLA e DLP - onde o primeiro usa um laser para desenhar formas arredondadas, DLP usa uma tela para projetar voxels quadrados de um determinado tamanho mínimo para criar as formas que estão sendo impressas.

As impressoras deste tipo incluem Micromake L2, SprintRay Moonray e Anycubic Photon S.

MJF

As impressoras Multi Jet Fusion montam peças de pó de náilon. Em vez de um laser (como na impressão SLS), um cluster de jato de tinta é usado para aplicar o calor para derreter o pó. O resultado são propriedades mecânicas mais estáveis ​​e previsíveis, bem como melhores resultados de superfície.

Os tempos de fabricação mais rápidos que essa técnica oferece também leva a custos de criação mais baixos em geral. A cabeça de impressão emite centenas de pequenas gotículas de fotopolímero que são curadas e solidificadas posteriormente na luz ultravioleta. Quando uma camada é curada, a próxima camada é aplicada até que o objeto seja concluído.

Essa técnica precisa de um material auxiliar que é retirado no pós-manuseio. Embora isso possa apresentar algumas dificuldades, o MJF é uma das únicas técnicas que permite que as impressoras produzam vários objetos em uma única linha sem sacrificar a velocidade de construção. Também pode produzir coisas com materiais diversos e em tom total. Isso significa que, quando organizado de maneira ideal, o MJF pode produzir em massa pequenas peças idênticas de forma significativamente mais rápida do que qualquer outro tipo de impressora. As impressoras desse tipo incluem a série HP Jet Fusion.

PolyJet

As impressoras PolyJet produzem peças suaves e precisas, adequadas para uma variedade de coisas. Eles oferecem uma resolução de camada microscópica e podem produzir paredes finas e elementos complexos, uma vez que podem trabalhar com a mais ampla variedade de materiais de qualquer impressora 3D (desde que estejam equipados com o bocal / leito correto, é claro). As impressões PolyJet podem ser usadas para criar acessórios, moldes e várias ferramentas de manufatura.

Há uma variedade de modelos de impressora especificamente para uso em trabalho odontológico - para laboratórios e impressão dentária. As impressões rápidas e de alta qualidade resultantes dessa tecnologia a tornam uma ótima escolha para esse tipo de uso médico. Essas impressoras funcionam usando várias cabeças de jato - elas depositam uma camada de material de construção deslizando ao longo de um eixo. Cada cabeça contribui com quantidades diferentes em pontos diferentes para criar qualquer que seja a forma dessa camada. As configurações mais comuns dessas impressoras apresentam uma cabeça de impressão do tipo jato de tinta com vários bicos.

Os materiais distribuídos são pulverizados e endurecidos por uma camada UV antes que a impressora se mova - a plataforma solta uma camada e a próxima camada é adicionada. A matéria-prima e os filamentos não são armazenados em carretéis, mas em cartuchos que são conectados aos bicos, não muito diferente de uma impressora jato de tinta comum. As impressoras deste tipo incluem a série Connex 3, a Objet30 e a J5 DentaJet.

DMLS

As impressoras DMLS têm uma aplicação principal - imprimir itens baseados em metal. Usando aditivos à base de metal, os DMLS são as máquinas padrão para qualquer tipo de impressão 3D que envolva filamentos MF. Enquanto algumas outras impressoras também são capazes de lidar com o material, as DMLS são particularmente boas na criação de peças uniformes com qualidades semelhantes às que foram fundidas em metal 'normal'.

DMLS é a abreviação de Direct Metal Laser Sintering e é exatamente assim que funciona - ele usa um laser de alta potência para derreter camadas em pó de misturas de metal / plástico antes de endurecê-las novamente para criar o projeto. Funciona de forma semelhante a como se pode soldar ou soldar com um laser muito fino e preciso, porém é mais rápido e muito mais preciso do que as mãos humanas poderiam esperar ser.

Essas impressoras são bastante complicadas de usar e requerem / usam alguns elementos não convencionais (como a câmara de impressão geralmente preenchida com gás argônio) e, portanto, não são adequadas para iniciantes - especialmente considerando seus preços dolorosamente altos. Dito isso, eles podem trabalhar com várias ligas e metais, incluindo aço, titânio, níquel, cobalto e cobre. Os modelos de impressora DMLS incluem a EOS M 290 e a FormUp 350.

EBM

Electron Beam Melting é um tipo de impressão por fusão em leito de pó. Ele usa um feixe de elétrons em vez do laser típico para fundir as partículas e construir a peça. Ele cria estruturas incrivelmente estáveis ​​e resistentes ao fundir metal com metal. Atualmente, esta tecnologia é utilizada e fabricada apenas por uma empresa - GE Additive.

Em comparação com outras impressoras que usam lasers como fonte de calor, as impressoras EBM usam um canhão de elétrons para extrair elétrons de, por exemplo, um filamento de aço de tungstênio no vácuo. Eles são então acelerados e projetados sobre o pó metálico que é depositado para cada camada.

Quando o projeto é impresso, o excesso de pó é removido com uma zarabatana. Como todo o processo ocorre sob vácuo, as peças e o pó não oxidam enquanto estão sendo usados ​​- e quando a impressão é feita, uma boa quantidade do pó não utilizado pode ser usada diretamente. Isso é diferente da maioria das outras técnicas de impressão e reduz significativamente o custo de impressão, pois os materiais podem ficar muito caros, especialmente quando se trata de filamentos de metal.

Comparadas às impressoras de feixe de laser, as de feixe de elétrons têm a vantagem da velocidade, mas sofrem um pouco em relação à precisão e ao tamanho máximo de produção das peças. Como o feixe é mais largo do que um laser, algumas coisas que são possíveis com um laser não podem ser feitas em uma impressora EBM. Dado o número limitado de modelos de impressora disponíveis, também há uma limitação nos tamanhos das peças - o volume de fabricação de uma impressora a laser pode facilmente ser o dobro de um modelo EBM comparável.