Como funciona a impressão 3D?

Imagine uma pistola de cola quente controlada por robô que usa plástico em vez de cola e você tem o básico de uma impressora 3D. Fios de plástico são alimentados em uma cabeça de impressão, que é aquecida para derreter o material. O cabeçote de impressão se move com muita precisão em três dimensões e solta linhas de plástico no leito de impressão - a mesa na qual ele é impresso. A impressora faz isso várias vezes, acumulando camadas de plástico até formar uma peça em 3D.

Tudo começa com modelos 3D

Todo objeto impresso em uma impressora 3D começa com um modelo 3D. Estes são geralmente feitos em um programa CAD projetado para trabalhar em modelos 3D do mundo real, como o TinkerCAD, Fusion360 ou Sketchup. Isso é um pouco diferente de como os modelos 3D podem ser feitos para filmes ou jogos, embora você possa imprimir figuras bem detalhadas do software tradicional de modelagem 3D..

Um benefício de uma impressora 3D é que ela pode imprimir praticamente qualquer coisa. Alguns modelos são tão complexos que são impossíveis de serem feitos com técnicas de fabricação tradicionais, como moldagem ou roteamento CNC, e é aí que as impressoras 3D assumem uma liderança óbvia. No entanto, eles não são usados ​​apenas para fazer formas geométricas extravagantes, como é geralmente muito mais barato para o departamento de P & D de uma grande fábrica imprimir um único modelo em plástico, em vez de montar toda a fábrica para fazer a peça real. Isso é chamado de prototipagem, fazendo um rascunho para ajudar a testar a cópia final sem perder tempo e materiais valiosos.

Fatiar o modelo para impressão

Como uma impressora não entende como usar uma malha 3D complexa e transformá-la em um modelo impresso, o modelo 3D deve ser decodificado em informações que a impressora possa entender. Esse processo é chamado de fatiamento, pois ele realiza varreduras de cada camada do modelo e informa à impressora como ele deve mover a cabeça de impressão para criar cada camada por vez. É feito com o auxílio de um fatiador, um programa que lida com tudo isso para você, como o CraftWare ou o Astroprint..

O slicer irá lidar com o "preenchimento" do modelo, criando uma estrutura de treliça dentro de um modelo sólido para lhe dar estabilidade extra. Esta é uma área onde as impressoras 3D brilham - elas podem imprimir materiais muito fortes com densidades muito baixas, criando estrategicamente bolsões de ar dentro do modelo e tornando-o muito mais leve.

Outra coisa que o slicer manipula são as colunas de suporte. Como a impressora não pode colocar plástico no ar, colunas de suporte devem ser criadas para permitir que a impressora faça a ponte. Estes são removíveis, mas são usados ​​no processo de impressão para garantir que ele não colapse.

Quando o fatiador estiver pronto, ele enviará os dados para a impressora 3D para iniciar o processo de impressão.

Esperando muito tempo

Quando a impressora iniciar, você perceberá o principal problema da impressão 3D hoje: é terrivelmente lento. Embora uma impressora 2D possa imprimir um livro inteiro em alguns minutos, a maioria das impressões 3D levará várias horas, se não dias, para concluir a impressão. E se você estragou as configurações, configurou mal o slicer, ou simplesmente esbarrou nele um pouco, você pode perder toda a impressão.

Existem algumas tecnologias mais rápidas que produzem respingos na indústria, como o Carbon M1, que usa lasers em uma camada de líquido e extrai a impressão, acelerando significativamente o processo. Mas esses tipos de impressoras são muitas vezes mais complicadas, muito mais caras e só funcionam com plástico até agora..

Então devo comprar uma impressora 3D?

Se você não está interessado em projetar e imprimir peças, você certamente não estará substituindo sua chata impressora 2D tão cedo.

As impressoras que a maioria dos consumidores compram normalmente imprimem em plástico, embora existam impressoras exóticas (e caras) usadas na indústria que podem imprimir praticamente qualquer coisa. Há até uma impressora 3D que pode imprimir carne artificial. A tecnologia está se movendo muito rapidamente e tem implicações significativas em muitos setores. Certamente, algum dia, você poderá imprimir refeições gourmet de uma impressora de alimentos comestíveis, mas, até lá, ela continua sendo um dispositivo amador e industrial..

Ainda assim, com os preços caindo o tempo todo, pode ser um divertido passatempo - especialmente se você construir algo onde pequenos modelos de plástico são usados.

Créditos da Imagem: Kaca Skokanova / Shutterstock