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E se você arrumasse seu guarda-roupa e imaginasse que bastaria preencher as medidas necessárias para os recipientes escolhidos e mandar imprimir! Se seus filhos vão preparar um modelo de campo de batalha para um projeto escolar, eles podem imprimir cada soldado, arma e equipamento usando a mesma impressora. Tudo isso é possível com uma impressora 3D. É fácil fazer itens complexos com detalhes móveis e design desconcertante. Em breve estará disponível em todas as casas.

Vamos tentar responder às seguintes perguntas “o que é impressão 3D ?” e “ como funciona a impressão 3D ?”. Toda a família de impressoras 3D e o equipamento podem ser chamados de manufatura aditiva, AM. Todos eles são meios de criar coisas, imprimindo-as camada por camada. AM tem uma longa história, ao longo da qual teve vários nomes, incluindo estereolitografia, colocação 3D, impressão 3D. O último parece ser o termo mais comum.

Pode-se notar os princípios do AM nas cavernas; com o passar dos anos, a água deixa camadas de estratos minerais que crescem a partir de estalagmites e estalactites. Em contraste com essas formações, a impressão 3D é mais rápida e segue um plano criado por um software especial. O computador controla a maneira como uma impressora 3D cria novas camadas.

A impressão 3D e a manufatura aditiva estão em desenvolvimento. Esta tecnologia é amplamente utilizada na medicina, odontologia, espaçonaves e construção de automóveis. Eles estão começando a usar a impressão 3D para produzir móveis e roupas também.

Apresentamos uma visão geral da impressão 3D, incluindo sua história e as várias maneiras como pode ser usada. Você também pode imprimir em 3D os modelos que você gosta em casa. Agora é a hora de darmos uma breve visão de como a impressão 3D começou e como está se desenvolvendo.

História da Impressão 3D

O final da década de 1980 e início da década de 1990 foi o primeiro momento em que a manufatura aditiva foi usada na prototipagem rápida. Os protótipos oferecem para examinar um objeto de perto e testá-lo antes da produção da coisa. A prototipagem rápida, conhecida como RP, sugere uma produção de protótipo muito mais rápida, geralmente levando várias horas ou dias, dependendo do design. No RP os modelos são criados com o auxílio do projeto auxiliado por computador, conhecido como CAD, soft, máquinas que seguem esse modelo devem definir a forma de criação do objeto. Portanto, o procedimento de construir coisas imprimindo suas camadas é conhecido como impressão 3D.

O início da impressão 3D ocorreu no Massachusetts Institute of Technology e na empresa chamada 3D systems. No início da década de 1990, o MIT originou a prática que posteriormente rotulou com o nome de impressão 3D, certificado como 3DP e foi assim que começou a história da impressão 3D. Em fevereiro de 2011, o MIT concedeu licenças a 6 empresas e sugeriu o 3DP para seus produtos. Para obter mais informações, consulte o artigo seguinte, História da impressão 3D .

Técnicas de impressão 3D e Kit Impressora 3D

Uma das técnicas de impressão 3D é a impressão 3D direta (direta). O kit impressora 3D direta emprega técnicas de jato, que são usadas na impressão 2D desde 1960. Assim como em uma impressora 2D, os bocais de uma impressora 3D se movem para distribuir o líquido. No entanto, os bicos da impressora 3D ou o lado de impressão vão para cima e para baixo, então muitas camadas aparecem sobre a mesma superfície. Além do mais, as impressoras 3D não usam tinta; em vez disso, espalham ceras e polímeros plásticos que endurecem, formando seções transversais mais recentes.

A impressão 3D Binder (ou linker) faz uso de bicos de jato de tinta para empregar um fluido que forma novas camadas. Ao contrário da impressão direta, no entanto, a impressão de encadernação emprega 2 materiais diferentes separadamente que se misturam formando novas camadas: pó seco com cola dissolvida ou aglutinante. A impressora 3D Binder (ou linker) tem duas lacunas para fazer cada camada. Para obter mais informações, consulte o artigo a seguir Técnicas de impressão 3D direta e encadernadora . 

Processo de Impressão 3D

Qualquer que seja o método utilizado por uma impressora 3D e kit impressora 3D todo o procedimento é quase o mesmo. Os cientistas distinguem entre 8 etapas no procedimento AM genérico:

Primeiro – a produção de um modelo 3D com a ajuda de um software de design auxiliado por computador. O software provavelmente dará a você alguma sugestão ou mesmo uma pista sobre a estrutura do objeto final, aplicando fatos científicos sobre os materiais utilizados. Isso ajudará a prever o comportamento do objeto sob várias condições.

Segundo – transformação para SLT (linguagem de mosaico padrão) – o esboço em formato CAD é convertido para SLT, formato iniciado especialmente para sistemas 3D em 1987 para ser utilizado por SLA – aparelhos de estereolitografia. Esses arquivos SLT às vezes são usados ​​junto com tipos de arquivos proprietários, como ObjDF ou ZPR.

Terceiro – remoção para máquina AM e operação de arquivo SLT. Um arquivo SLT é copiado para o computador que opera uma impressora 3D. É o mesmo que instalar uma impressora 2D.

Siga o link para saber mais sobre o restante das 8 etapas do processo de impressão 3D .

Tipos de impressoras 3D

Fabricação aditiva (AM) é um termo para descrever um conjunto de tecnologias que criam objetos 3D adicionando camadas de material. Os materiais podem variar de tecnologia para tecnologia. Mas existem algumas características comuns para toda Fabricação Addictive, como o uso de computador junto com software especial de modelagem 3D. A primeira coisa para iniciar este processo é criar um esboço CAD. Em seguida, o dispositivo AM lê os dados do arquivo CAD e constrói uma estrutura camada por camada do material de impressão, que pode ser plástico, líquido, filamentos de pó ou mesmo folha de papel.

O termo Manufatura Aditiva se aplica a tecnologias como Prototipagem Rápida (RP), Manufatura Digital Direta (DDM), Manufatura em Camadas e Impressão 3D. Existem diferentes métodos de impressão 3D que foram desenvolvidos para construir estruturas e objetos 3D. Alguns deles são muito populares hoje em dia, outros foram dominados pelos concorrentes.

Este artigo se concentra nas seguintes tecnologias de impressão 3D ou algumas podem chamá-las de tipos de impressoras 3D e kit impressora 3D:

  • Estereolitografia (SLA)
  • Modelagem de deposição fundida (FDM)
  • Sinterização seletiva a laser (SLS)
  • Derretimento seletivo a laser (SLM)
  • Fusão de Feixe Eletrônico (EBM)
  • Fabricação de objetos laminados (LOM)

Siga este link para saber mais sobre Tipos de impressoras 3D ou visão geral das tecnologias de impressão 3D .

Tipos de filamento de impressora 3D e Kit Impressora 3D

A comunidade de impressão 3D trouxe uma grande variedade de diferentes tipos de filamentos para usar em seus projetos. Então, como escolher o tipo certo e o que todos precisam saber antes de planejar todo o processo de impressão. 

Acrilonitrila butadieno estireno ( ABS ) foi o material mais popular usado para imprimir os primeiros modelos 3D há alguns anos e é extremamente popular agora também. Este material é muito durável, levemente flexível e leve e pode ser facilmente extrudado, o que o torna perfeito para impressão 3D. Exige menos força para extrusão do que ao usar PLA, que é outro filamento 3D popular. Este fato facilita a extrusão de peças pequenas. A desvantagem do ABS é que ele requer uma temperatura mais alta do que, por exemplo, o material PLA. Sua temperatura de transição vítrea é de cerca de 105 ° C e a temperatura de 210 – 250 ° C é geralmente usada para impressão com materiais ABS.

Outra desvantagem deste material são os vapores bastante intensos durante a impressão, que podem ser perigosos para pessoas ou animais de estimação com dificuldades respiratórias. Portanto, a impressora 3D deve ser colocada em uma área bem ventilada. Também é bom evitar inalar a fumaça durante a impressão. Considerando o custo dos materiais 3D, o ABS é o mais barato, o que o torna o favorito nas comunidades de impressão até agora.

O ácido polilático ( PLA ) é outro material bem difundido entre os entusiastas da impressão 3D. É um termoplástico biodegradável derivado de recursos renováveis. Como resultado, os materiais PLA são mais ecológicos do que outros materiais plásticos. A outra grande característica do PLA é sua biocompatibilidade com o corpo humano. A estrutura do PLA é mais dura do que a do ABS e o material funde a 180 – 220 ° C, ou seja, inferior ao do ABS. PLA temperatura de transição vítrea é entre 60 – 65 ° C, de modo que em conjunto com o PLA ABS poderia haver algumas g opções ood para qualquer um dos seus projectos.

Os filamentos de PVA (álcool polivinílico) são fáceis de imprimir e usados ​​para apoiar um objeto durante o processo de impressão para modelos com saliências que normalmente não seriam impressas. Este tipo de filamento é um ótimo material para uma impressora 3D com extrusora dupla. É baseado em álcool polivinílico, por isso tem propriedades muito boas, as principais delas são a não toxicidade e a biodegradabilidade quando dissolvido em água. Normalmente, o PVA se dissolve em água fria, mas o processo seria mais rápido em água quente. Por favor, leia as especificações técnicas do material. Os fabricantes geralmente não recomendam dissolver o material em água com uma temperatura superior a 70˚C (158˚ F).

Devido à sua alta estrutura extensível, os filamentos de PVA podem ser considerados apenas para aplicações restritas. Ele pode ser usado em todas as impressoras 3D de mesa comuns com tecnologia FDM ou FFF e requer uma plataforma de construção aquecida (HBP) ou simplesmente uma cama aquecida definida a ± 55-60˚C. Não exceda as temperaturas de impressão acima de 225˚C.

Como construir uma impressora 3D do zero

Atualmente existe uma grande variedade de impressoras 3D e kit impressora 3D na Internet que já estão montadas e estão prontas para imprimir assim que você desempacota da caixa, claro que você também precisa comprar um filamento de impressora 3D para ela. Não se esqueça de que nem todas as impressoras 3D podem usar os mesmos tipos de filamento, portanto, leia as instruções antes de comprá-las.

Mas, para algumas pessoas que adoram fazer algo novo com as próprias mãos, pode ser mais interessante construir sua própria impressora 3D do zero . Com base em nossa pesquisa, a comunidade de impressão 3D está repleta de muitas pessoas entusiasmadas, chamadas DIY’ers (Do It Yourself’ers), que são fascinadas em construir impressoras 3D literalmente quase do zero. Para saber mais detalhes sobre isso, leia o seguinte artigo – Como construir uma impressora 3D do zero

Visão geral dos locais para baixar arquivos de impressora 3D e formatos de arquivos

Arquivos .STL

O formato de arquivo .STL provavelmente é um dos formatos de arquivo de impressora 3D mais populares. Ele é compatível com uma grande variedade de impressoras 3D e a maioria dos arquivos que você pode encontrar nos repositórios de modelos 3D estarão nesse formato.

STL significa STereoLithography ou Standard Tessellation Language. Inicialmente, era um dos principais formatos de arquivo em software CAD criado por sistemas 3D. Atualmente, este formato pode ser encontrado em muitos pacotes de software de impressão 3D, é simples e fácil de imprimir e provavelmente essa é uma das razões pelas quais se tornou tão popular.

Arquivos .obJ

.OBJ (Arquivos de objeto) é outro formato de arquivos de impressora 3D que também é popular na impressão 3D. Inicialmente foi usado no pacote de animação Advanced Visualizer desenvolvido pela Wavefront Technologies. O arquivo OBJ representa a geometria 3D sozinha e pode conter vários atributos diferentes, os mais comuns deles são: normais de vértices, vértices geométricos, faces poligonais e coordenadas de textura.

Os arquivos de objetos como arquivos STL podem estar no formato ASCII (.obj) ou binário (.mod). Mais informações técnicas sobre o formato OBJ podem ser encontradas aqui .

Para saber mais detalhes sobre os arquivos de impressora 3D e locais onde eles podem ser baixados, leia o seguinte artigo – Visão geral de locais para fazer download de arquivos de impressora 3D e formatos de arquivos .

Software de modelagem 3D para impressão 3D

Outra coisa importante além das impressoras 3D e filamentos de impressora 3D são os arquivos de impressora 3D que contêm dados sobre um modelo que pode ser impresso.

Esses modelos de impressora 3D são criados usando um software de impressão 3D especial ou software CAD 3D Existem muitos programas diferentes que podem ser usados ​​para isso. Alguns deles estão disponíveis gratuitamente e podem oferecer menos opções do que o software comercial de modelagem 3D que pode custar muito dinheiro.

Quando dizemos software de modelagem 3D, não significa necessariamente que ele só pode ser usado para a criação de modelos de impressora 3D. Esse software pode ser usado para muitas idéias de modelagem 3D diferentes, como design de casa 3D e etc.

Se você é novo na impressão 3D e está apenas começando, o software de impressão 3D gratuito é sua melhor escolha. Existem vários softwares de modelagem 3D gratuitos que você pode tentar usar para construir seus primeiros modelos 3D:

  • Google SketchUp – este é um software de modelagem 3D gratuito do Google. As ferramentas SketchUp permitem que você crie seus modelos facilmente e até mesmo sem ter que descobrir como.
  • Blender – Este é um software de modelagem 3D gratuito e de código aberto. Funciona em vários sistemas operacionais como Windows, Linux, Mac OS. O objetivo principal é criar um produto de software gratuito e útil que permita a criação 3D completa para todos, tanto artistas profissionais como iniciantes.
  • 3DCrafter – este é um software gratuito de modelagem em tempo real que permite criar modelos 3D complexos usando primitivos 3D simples. Suas várias ferramentas e abordagem intuitiva de arrastar e soltar tornam o processo de modelagem 3D fácil e divertido. A versão padrão é gratuita para download, mas você também pode comprar as versões P lus e Pro.