Impressão 3D e sua história

Impressão 3D e sua história
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  • História

Antes de falar sobre os benefícios da impressão 3D, acredito que seja interessante comentar onde, quando e como surgiu.

A impressão 3D surgiu em 1984, criada por Chuck Hull, norte americano, ele utilizou a estereolitografia, a primeira tecnologia utilizada nas impressões 3D. Após a criação, foram desenvolvidos novos materiais para a impressão, até os que são usados atualmente, ABS, Nylon, PLA, PETG, entre outros.

  • Princípios Básicos

Para que haja a impressão 3D é necessária a modelagem dos objetos em um software 3D, ou pode-se realizar o download do modelo pronto de sites como thingiverse.com.

O arquivo para a impressão tem que estar com extensão .STL ou .OBJ, pois são os tipos de arquivos que os softwares de fatiamento suportam.

O tempo de impressão varia conforme o tamanho, qualidade (altura de camada e velocidade), porcentagem de preenchimento e a complexidade do modelo.

No vídeo abaixo é possível observar o processo de fatiamento e simulação de uma impressão 3D, neste vídeo foi utilizado o modelo Yoda estilo voronoi.

  • Impressão 3D

A impressão 3D é um processo de manufatura aditiva que está revolucionando o mercado, para entender melhor este assunto tem que se falar sobre o que é manufatura aditiva, isto é fabricar peças e utensílios a partir de softwares e hardwares específicos.

Imagem 1 – Impressões realizadas CMF – Impressões 3D

Como dito antes a impressão 3D foi uma revolução no processo de produção de novos produtos, esta inovação tecnológica trouxe uma grande vantagem para a indústria que é a economia de matéria prima e tempo, pois este processo confecciona protótipos e produz peças personalizadas de maneira mais rápida e eficaz.

A impressão 3D atualmente está sendo cogitada para uso em obras de engenharia civil, porém não existe nada muito concreto sobre o assunto, apenas suposições que podem em futuro próximo se tornar realidade. Como por exemplo a impressão de algumas partes da construção de um edifício.

Como pesquisado esta maneira de impressão traz algumas desvantagens ao processo de produção, como por exemplo o tempo necessário para imprimir um elemento, a qualidade final das edificações.

Mas também apresenta alguns benefícios nessa área, como uma maior liberdade para criação de elementos customizados e um menor desperdício de material.

A impressora 3D é capaz de imprimir inúmeros objetos, dos mais variados tipos, a seguir será mostrada uma lista de alguns objetos que estão sendo impressos, porém nem todos comercializados, por motivos de estudo e adaptação ainda:

– Fones de ouvido adaptados ao ouvido do usuário;

– Veículos;

– Casas;

– Roupas e acessórios;

– Instrumentos musicais;

– Ferramentas;

– Avanços na medicina (próteses, mandíbula humana, cartilagem, exoesqueleto);

– Tatuagem e comida.

É visível que a impressão 3D está criando possibilidades de criação que antes não eram possíveis, como por exemplo na medicina, com a criação de próteses, órgãos internos e muitas outras coisas. Com base em uma pesquisa sobre quais as áreas teriam benefício com a impressão 3D, foi identificado algumas áreas com mais relevância, são elas:

–  Medicina;

– Produtos domésticos (chuveiro, capinhas para celular, jogo de xadrez, utensílios para cozinha, objetos de decoração);

–  Moda;

–  Arquitetura (construção de maquete física, outdoors decorativos). Nesta área existem projetos maiores, com o intuito de imprimir casas ou partes de uma casa, como por exemplo a criação da “KamerMaker” (empresa holandesa), uma impressora 3D de seis metros de altura que é capas de imprimir um quarto inteiro, para essa impressão eles utilizaram plástico reciclado como material;

Imagem 2 – Maquete estrutural construção civil

– Engenharia (injetores de combustível, carapaças para motocicletas). Uma novidade desta área foi a criação e o primeiro teste com uma arma impressa em 3D (projeto do grupo norte americano Defense Distributed);

– Alimentação (confecção de esculturas de chocolate, bolos, biscoitos);

– Educação (modelos de planetas e galáxias, animais, plantas);

Imagem 3 – Formas geométricas

Muitos desses modelos estão sendo estudados para entrarem em funcionamento ou no mercado em um futuro próximo, pois o mundo quer redução de custo em tudo e com a impressão 3D é simples fazer isso acontecer, devido a sua matéria prima ser mais barata comparada com outras utilizadas atualmente. A impressão 3D é o futuro que está acontecendo.

Um exemplo da impressão 3D em larga escala é na linha de montagem da Ford, na Rússia, é um projeto que visa produzir peças automotivas em larga escala. Segundo a Ford, “As peças fabricadas por esse tipo de processo garantem uma maior produtividade e contribui para a segurança dos operadores nas estações de trabalho. ” Atualmente estão aplicando essa nova tecnologia em protótipos, veículos personalizados e de competição. A Ford é a primeira empresa de grande porte a utilizar a impressão 3D em seus veículos, ela utiliza essa tecnologia para a criação de protótipos e desenvolvimento de novos componentes. O esportivo Ford GT é um dos veículos que possui vários componentes impressos em 3D.

Algumas grandes empresas que utilizam impressão 3D, como a FIAT, MAN, ThyssenKrupp, Alpargatas, entre outras.

A FIAT usa esta tecnologia há mais de dois anos para a produção de protótipos em nylon de alta resistência.

A MAN, fabricante de ônibus e caminhões, utiliza a impressão para elaborar protótipos de peças, ao aderir esta tecnologia a empresa conseguiu em média uma redução de 80% no custo de elaboração dos componentes.

A ThyssenKrupp utiliza a impressão 3D para elaboração de protótipos de componentes de equipamentos e fabricação de peças para aplicação no produto final.

A Alpargatas utiliza na linha Mizuno a impressão 3D para fazer os projetos de solado, que a parte mais complexa e de maior valor agregado do tênis. Com isso a empresa reduziu tempo de projeto e produção, e aumentou a qualidade pela precisão do protótipo.

No Brasil, o uso de implantes personalizados ainda não é regulamentado pela ANVISA, mas em alguns lugares já existem casos de sucessos que utilizaram a impressão 3D para salvar e mudar vidas.

Em 2012 no País de Gales, foi realizada uma das mais complexas operações para reconstruir a face de um paciente, utilizando a impressão 3D foram impressos e implantados uma base da órbita ocular e uma placa para unir os pedaços de ossos quebrados.

Em 2014 na Holanda, uma mulher diagnosticada com uma condição que engrossa os ossos recebeu parte de um crânio feito em impressão 3D. Em 2016, um senhor recebeu uma prótese para substituir costelas que foram removidas devido a um tumor. As impressoras utilizadas nesses processos são de alta precisão e trabalham com titânio.

Em 2016 nos Estados Unidos, foi impresso um tubo para desobstruir as vias áreas de um bebê, ele foi para casa depois de dois meses da cirurgia.

Em sumo a impressão 3D é basicamente um processo para fabricação de peças e protótipos que visa a rapidez e qualidade de produção, e também a redução da perda de matéria prima. O que vem causando uma certa revolução tecnológica na área de manufatura.

  • Sobre as Tecnologias de Impressão 3D

SLA (Stereolithography): Processo de manufatura aditiva que utiliza um

laser controlado para a construção de uma estrutura 3D camada por camada. O processo ocorre em uma cuba de fotopolímero líquido, curuda pelo contato com a luz ultravioleta.

SLS (Selective Laser Sintering): Processo de manufatura aditiva que cria componentes 3D através de material em pó. O laser é usado para aquecer e fundir o pó uma camada por vez, criando assim uma estrutura solida.

CLIP (Continuous Liquid Interface Production): Processo que utiliza luz UV para continuamente curar a resina fotossensível para criar peças com resistência de produção e características de superfície.

Polyjet: O processo de jateamento de materiais utiliza impressoras com cabeça móvel que solta um jato de fotopolímero sobre uma plataforma de construção. O material é curado por uma luz UV, criando uma estrutura sólida.

Z-Corp: Binder jetting (jato de aglutinante) é um processo de impressão 3D que usa um aglutinante líquido para solidificar uma camada de pó. Esse processo é capaz de criar peças coloridas.

FDM (Fused Deposition Modeling): processo que derrete um filamento termoplástico e deposita em uma plataforma de construção, criando assim uma estrutura 3D. Como exemplo desta tecnologia, podemos observar no vídeo abaixo, um timelapse da impressão 3D de um lobo em escala, modelo encontrado na web.

  • CMF – Impressões 3D

A CMF é uma empresa Curitibana fundada em 2019, a partir de uma ideia que surgiu do estudo da manufatura aditiva, após algumas analises mais aprofundados sobre o assunto, nasce a CMF, uma empresa inovadora, que  tem possibilitado e materializado as ideias e projetos de nossos clientes.

Nós da CMF – Impressões 3D trabalhamos para garantir qualidade e um bom custo-benefício para nossos clientes, para que possam ter uma excelente experiência com nossos produtos.

Somos especializados em modelagem e impressão 3D de peças técnicas, porém também realizamos trabalhos na área da arquitetura e decoração.

Para saber mais visite nosso site: https://cmfimpressoes3d.com

 

  • SAIBA MAIS

https://www.tecmundo.com.br/impressora-3d/44064-7-areas-que-poderao-ser-beneficiadas-por-impressoras-3d.htm

http://www.lwtsistemas.com.br/ford-inova-em-linha-de-montagem/

https://www.midwestproto.com/Additive-Manufacturing

http://blog.wishbox.net.br/2015/09/24/afinal-o-que-e-manufatura-aditiva/

http://revistapegn.globo.com/Negocios/noticia/2017/03/industria-recorre-mais-impressao-3d-e-uso-da-tecnologia-cresce-30-1.html

https://tecnoblog.net/196512/impressoras-3d-salvando-vidas/

http://veja.abril.com.br/ciencia/medicina-impressa-os-avancos-que-a-tecnologia-3d-trouxe-a-saude/

Camila Malfatti Fernandes

Camila Malfatti Fernandes

Graduada em Engenharia Mecânica pela Universidade Positivo (UP) e Técnica em Informática (TECPUC). CEO da CMF - Impressões 3D, especializada em impressão 3D de peças técnicas e de decoração. Amante do mundo maker, novas tecnologias e simpatizante da robótica. Certificada em AutoCad e Catia V5.

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