As tecnologias de impressão 3D mais utilizadas: FFF, SLA e SLS

A manufatura aditiva, ou impressão 3D como foi popularizada, está cada dia mais presente no mercado. Ultrapassando as barrerias de sua criação, pequenos objetos de plástico para prototipagem ou uso pessoal, a impressão 3D passa a ser uma ferramenta de diferenciação em qualquer setor. Por isso, preparamos essa matéria para explicar um pouco melhor as tecnologias mais usadas de impressão 3D, fazer um comparativo entre elas e ainda explicar como elas se aplicam no mercado da construção civil.

Da esquerda para a direita: (a) FFF (b) SLA (c) SLS

A Fabricação por Filamento Fundido - FFF

A Fabricação por Filamento Fundido foi a primeira tecnologia desenvolvida para impressão 3D, inicialmente chamada de FDM (Fused Deposition Modeling) - termo patenteado pela Startsys. A tecnologia funciona a partir da deposição de material em camadas para construção do objeto modelado, onde sua baixa complexidade e baixo preço de matéria prima tornaram a tecnologia acessível e escalável.

As máquinas que usam a FFF são as mais comuns no mercado, o material utilizado nessas impressoras são variações de polímeros (ABS, PLA, FLEX, PETG) com possibilidade de misturar metais, materiais cerâmicos e madeira, encontrados em dois formatos: rolos de filamentos ou pellets (natural).

Vantagens

- A baixa complexidade da máquina permite sua fácil operação e manutenção;

- Máquinas e matéria prima mais acessíveis que nas outras tecnologias;

- Sua versatilidade permite que você encontre máquinas compactas, desktop, e industriais.

Desvantagens

- As camadas construidas em FFF ficam aparentes na peça;

- Apesar de já existirem máquinas que imprimem com mais de um cabeçote de impressão, elas têm uma limitação na impressão colorida.

A Estereolitografia - SLA

Essa tecnologia, quando se popularizou, impressionou muitos conhecedores da impressão 3D. A Estereolitografia usa como matéria prima uma resina líquida foto sensível e, apesar de também construir o objeto em camadas, não é feita uma deposição dessa resina na base da impressora.

Por meio da aplicação de um laser UV a resina se acumula na bese, imersa no material. Após a cura dessa resina, a base da impressora levanta uma altura compatível com a espessura da camada e o laser percorre o caminho para construção da próxima camada, dando sequência a leitura do objeto fatiado.

Vantagens

- Alta resolução e precisão na construção dos objetos, ideal para objetos pequenos e super detalhados;

- Apesar de ter uma estrutura de funcionametno mais complexa, sua operação e manutenção permanecem relativamente simples;

- Máquinas mais compactas, desktop.

Desvantagens

- Matéria prima e máquinas com custos relativamente altos;

- Material com risco químico elevado, sendo necessário usar luvas e máscaras durante a operação, além de necessitar de um pós-processamento.

A Sinterização Seletiva a Laser - SLS

Diferentemente das outras tecnologias, a SLS trabalha com matéria-prima em pó, abrindo uma nova gama de áreas de atuação para a impressão 3D. Tendo sua aplicação em esferas mais industriais, é por meio da tecnologia SLS que conseguimos imprimir pós metálicos e polímeros mais resistentes.

A aglomeração e endurecimento do material também é feito por meio da aplicação de um laser UV, no entanto o processo é bastante diferente da SLA. Por meio de um rolo de material é despejado na mesa de impressão uma fina camada de pó, em seguida um laser percorre a área de impressão desenhando a camada resultante do fatiamento do objeto 3D, pela parte superior da máquina. A base da impressora abaixa uma altura compatível com a espessura da camada, o rolo despeja mais uma camada de pó e o laser constrói a próxima camada do objeto, dando sequência a fabricação.

Vantagens

- As peças fabricadas possuem uma maior resistência mecânica e alta precisão;

- Não se faz necessário a construção de material de suporte, pois as camadas são sempre construídas na cama de material em pó;

- Grande fidelidade em impressões coloridas.

Desvantagens

- Objeto final poroso, fazendo-se necessário acabamento no pós-proessamento;

- Matéria prima, operação e manutenção complexas, nível de equipamentos industriais.

As Tecnologias de Impressão 3D na Construção Civil

Entrando um pouco na principal área de P&D da InovaHouse3D, o uso de impressão 3D na construção civil também faz uso de tecnologias diferentes, a depender do projeto e da máquina em utilização.

Ao redor do mundo, e também no Brasil, encontramos 3 tecnologias de impressão 3D que podem ser aplicadas na construção:

- O Concrete Printing é como chamamos o FFF da construção. Trabalhando com uma pasta cimentícia, o bombeamento do material é feito por deposição de camadas, formando a edificação a partir do projeto 3D. Essa é a tecnologia aplicada pela InovaHouse3D Alya 130, primeira impressora 3D de cimento da América Latina!

- A Contour Crafting é a junção do Concrete Printing com tecnologias assistivas, tornando a construção um processo completamente autônomo.

- O D-Shape é a tecnologia que trabalha o conceito do SLS dentro do setor, usando como matéria prima base o pó do cimento.

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