É muito provável que em algum momento você já tenha ouvido falar sobre as impressoras 3D e da façanha que elas têm em conseguir imprimir uma enorme variedade de coisas tridimensionalmente.
As impressoras 3D vêm conquistando cada vez mais o mercado, por conta das suas propriedades tecnológicas. Além disso, elas fazem parte de uma das facetas da indústria 4.0 que está revolucionando tecnologicamente os processos de produção.
Por tanto, no artigo de hoje, vamos abordar sobre o universo das impressoras 3D, de modo a conhecer sua história, sua funcionalidade e suas aplicações. Boa leitura!
Mas afinal, o que é uma impressora 3D?
É conhecida como impressora 3D ou prototipagem rápida é uma tecnologia inovadora que permite realizar impressões em camadas tridimensionais sem serem utilizados moldes para isso, ou seja, ela produz objetos a partir de um modelo digital. Torna-se uma alternativa viável e atrativa quando há necessidade de produzir formas que não apresentam viabilidade em outros métodos de produção, devido a sua fabricação aditiva. Além disso, as impressoras 3D oferecem a possibilidade de realizar impressões com uma enorme variedade de matérias para o desenvolvimento de qualquer tipo de objeto, desde criação de peças, produtos e protótipos com alta precisão e funcionalidade. Essa tecnologia está associada à indústria 4.0 está revolucionando a forma com que as indústrias vêm atuando, nos mais diversos segmentos. Pois, graças a ela é possível realizar a produção de objetos que possuem geometrias complexas.
Por realizarem impressões tridimensionais em diferentes materiais, as impressoras 3D estão ganhando espaço em segmentos variados, como, por exemplo, na criação de próteses utilizadas na medicina, de peças utilizadas na engenharia, de artigos de decoração, até mesmo vem sendo explorada para produção alimentícia, entre outros.
Como e quando surgiu a impressora 3D?
Embora tenham se popularizado agora, principalmente como uma vertente da quarta revolução industrial, as impressoras surgiram algumas décadas atrás. Mas precisamente em 1984 o engenheiro físico norte-americano Chuck Hull estava desenvolvendo um protótipo das impressoras 3D atuais, a estereolitografia, sendo considerada a precursora da tecnologia que possuímos atualmente.
Chuck Hull tinha a premissa de desenvolver uma máquina capaz de acelerar o processo de secagem da pintura em resina com a cura através do uso de luz ultravioleta (UV). Partindo desse pressuposto, Hull desenvolveu uma máquina onde se produzia peças curando resina liquida camada por camada, com o uso de feixes de luz ultravioleta. Foi assim, que o engenheiro físico desenvolveu a estereolitografia, tecnologia que deu o “start” na era das impressoras 3D.
O principal objetivo que se almejava alcançar com as impressoras 3D era encurtar o tempo de produção de partes plásticas, visto que o processo de produção antecessor levava de seis a oito semanas. Com a impressora 3D, esse processo se tornava mais controlado, rápido, flexível e com alta precisão, características que levaram as impressoras 3D ao grande sucesso.
Em 1986, Chuck Hull patenteou a sua criação e montou a 3D Systems Corp, a maior referência de impressoras 3D, sendo líder no setor até o presado momento. Em 1988, deu-se o início da comercialização desta nova tecnologia, chamando atenção dos mais variados setores, como, por exemplo, automotivos, aeroespacial, entre outros.
Como tudo tem seu preço, em 1990 a tecnologia era pouco acessível, devido ao alto investimento, cerca de um milhão de dólares, naquela época. Felizmente, com os avanços tecnológicos após três décadas, a produção em larga escala, as impressoras 3D se tornaram um bem mais acessível de se obter, atualmente, é possível encontrar modelos de entrada por cerca de mil reais.
Como a impressora 3D funciona?
De modo geral, a impressora 3D funciona através de camadas sobrepostas, ou seja, para imprimir um objeto, a impressora vai adicionando camada por camada até atingir o formato do projeto final. Entretanto, para isso é necessário ter uma versão digital do modelo tridimensional deseja produzir, há diferentes softwares e sites que disponibilizam moldes digitais para impressora 3D.
Após definir o objeto que será impresso, basta enviá-lo para o software da impressora, definir as dimensões e após o mesmo compilar as informações do objeto a ser impresso, em camadas, inicia-se a impressão.
Boa parte dos objetos tridimensionais impressos é feito de plástico (ABS), isso porque o plástico é um material leve e resistente. Mas para isso, é necessário utilizar como matéria-prima o filete de plástico, que recebe o nome de filamento. O injetor da impressora puxa o filamento da bobina e o esquenta, assim, ele é injetado em uma base, movimentando-se através dos seus dois eixos, essa movimentação permite que as camadas sejam impressas uma a uma, dando forma ao objeto tridimensional deseja.
Tipos de impressora 3D
Há grandes variedades de produtos e peças que podem ser produzidos a partir de uma impressora 3D. Entre elas as mais comuns são, peças para o setor automotivo, miniaturas, próteses para medicina e até mesmo alimentos. Entretanto, é possível imprimir roupas e até mesmo material para engenharia civil. Mas para isso ser possível, vai depender muito da tecnologia da impressora que será utilizada.
Fused Deposition Modeling – O método por extrusão é o mais comum. Ele funciona através de um extrusor, como o próprio nome sugere, liberando filamentos em camadas de plásticos aquecidos. Por usar uma matéria-prima de baixo custo como o plástico, esse tipo de impressão tornou-se muito popular e barata.
Estereolitografia – Esse método deu origem a tudo que conhecemos de impressora 3D atualmente. Consiste basicamente em liberar feixes de luz ultravioleta de alta precisão com propriedades para enrijecer resina líquida sensível à luz.
Direct light processing – Análoga à impressora estereolitográficas, este método também realiza impressão através da luz, contudo, faz uso de fonte luminosa para endurecer a matéria-prima que difere dos feixes de luz UV emitidos por laser.
Sinterização seletiva a laser – Esse é o método mais caro utilizado pela fazer impressão 3D. Ele funciona através da sinterização de pó, podendo ser de plástico ou metal, através de um laser seletivo com o poder de fundir o material camada por camada até que o objeto esteja em seu formato final.
O universo das impressoras 3D tende a se expandir cada vez mais, por isso, novos tipos de impressão vem sendo estudos. Além disso, há diferentes áreas que vem utilizando as impressoras 3D, tal como, a construção civil para construção de casas; na educação com a impressão de modelos anatômicos educacionais para facilitar a compreensão dos alunos; na indústria da moda para produção de roupas e calçados; na gastronomia com a produção de chocolates, doces e pizzas; na saúde com a fabricação de próteses, entre outras aplicações.