A impressão 3D também é conhecida como manufatura aditivae manufatura aditiva é um conceito proposto em oposição à manufatura subtrativa tradicional. Sabemos que a manufatura subtrativa é o processo de corte e sinterização de matérias-primas para a produção de peças. A metalurgia do pó e os processos de corte fazem parte da manufatura subtrativa. Então, o que significa a tecnologia de manufatura aditiva correspondente? E quais tecnologias são utilizadas na manufatura aditiva? Este artigo discutirá qual tecnologia é usada na impressão 3D?
O princípio da impressão 3D
Antes de responder à pergunta sobre qual tecnologia é usada na impressão 3D, é necessário entender os princípios da impressão 3D. A impressão 3D é uma tecnologia que usa arquivos de modelo digital como base para a construção de objetos, imprimindo camada por camada usando materiais ligáveis, como metal em pó ou plástico.
A impressão 3D é geralmente obtida usando impressoras de materiais de tecnologia digital. Muitas vezes é usado para fazer modelos na fabricação de moldes e design industrial e, gradualmente, para a fabricação direta de alguns produtos, e as peças foram impressas com essa tecnologia.
Em comparação com as tecnologias de impressão e processos de fabricação tradicionais, a impressão 3D possui vários recursos. Em primeiro lugar, a impressão é feita em uma única passagem, eliminando a necessidade de cortes e lixamentos repetidos, simplificando o processo de produção do produto e encurtando a produção
Isso simplifica o processo de produção e encurta o ciclo de produção. Em segundo lugar, o custo mais baixo, especialmente em termos de produção em lote, é uma vantagem de custo significativa em comparação com a fabricação tradicional. Finalmente, um maior grau de sofisticação do produto.
Tecnologias de impressão 3D
FDM
A modelagem por deposição fundida (FDM) é um método de aquecimento e fusão de vários materiais filamentosos fundidos a quente (cera, ABS e náilon, etc.) em forma e é um tipo de tecnologia de impressão 3D. O processo FDM utiliza as propriedades de fusão a quente e de ligação de materiais termoplásticos empilhados camada por camada sob controle PLC. Os materiais de base comuns incluem materiais termoplásticos, metais do sistema eutético, materiais comestíveis, etc.
EBF
A formação livre de feixe de elétrons (EBF) é um processo que usa um feixe de elétrons como fonte de calor para construir peças usando fios de metal fora do eixo. As peças quase formadas feitas por este processo de manufatura aditiva requerem acabamento subsequente usando um processo de redução.
A tecnologia EBF pode formar metais diretamente como alumínio, níquel, titânio ou aço inoxidável, e é possível misturar dois materiais ou incorporar um no outro. A tecnologia é adequada para quase todos os materiais de metal com liga.
DMLS
A sinterização direta a laser de metal é um processo usado para produzir moldes em massa para peças moldadas por injeção e para fabricar produtos de metal, mas também pode ser usado em tecnologias como extrusão ou moldagem por sopro e outros processos de plástico. O DMLS é adequado para impressão 3D de quase todas as ligas.
Electron Beam Melting (EBM) é uma tecnologia avançada emergente de manufatura aditiva de metal nos últimos anos. O princípio é importar os dados do modelo sólido 3D da peça para o equipamento EBM e, em seguida, colocar uma camada fina de pó metálico fino na câmara de trabalho do equipamento EBM. A alta densidade de energia gerada no ponto focal pela deflexão e foco do feixe de elétrons de alta energia faz com que a camada de pó de metal seja varrida para produzir altas temperaturas em pequenas áreas localizadas, resultando no derretimento das partículas de metal e no processo contínuo a varredura do feixe de elétrons fará com que as minúsculas poças de metal se fundam e se solidifiquem, conectando-se para formar camadas lineares e facetadas de metal.
A fusão seletiva a laser é uma das principais tecnologias utilizadas na fabricação aditiva de materiais metálicos. Ele usa um laser como fonte de energia e faz a varredura do leito de pó metálico, camada por camada, de acordo com o planejamento do caminho no modelo de corte CAD 3D. O pó metálico escaneado é derretido e solidificado para obter um efeito de ligação metalúrgica, resultando na peça de metal projetada pelo modelo. Adequado principalmente para impressão 3D em titânio, cobalto-cromo, aço inoxidável, alumínio, etc.
SLS
O processo SLS, também conhecido como sinterização seletiva a laser, foi desenvolvido em 1989 por CR Dechard na Universidade do Texas em Austin, EUA. O processo SLS usa material em pó para a conformação. O material em pó é espalhado na superfície superior da peça formada e nivelado com a raspagem; um laser de CO2 de alta intensidade é usado para varrer a seção transversal da peça sobre a nova camada recém-colocada; o material em pó é sinterizado sob a luz do laser de alta intensidade para obter uma seção transversal da peça, que é ligada à peça formada abaixo; quando uma camada da seção transversal foi sinterizada, uma nova camada de pó de material é colocada e a próxima camada da seção transversal é sinterizada seletivamente.
Acima, descrevemos algumas das tecnologias usadas na impressão 3D. Nos últimos anos, a tecnologia de impressão 3D mostrou fortes vantagens de aplicação em muitos campos, e muitas peças e produtos de precisão baseados na tecnologia de impressão 3D tiveram um impacto positivo na promoção do desenvolvimento industrial e da inovação.
Com o desenvolvimento de tecnologias complementares, mais materiais de impressão estarão disponíveis no futuro, e a impressão 3D reduzirá o custo do equipamento de impressão e aumentará a natureza humana e inteligente das operações de impressão, fornecendo assim suporte técnico para o desenvolvimento social e econômico.
Isso fornecerá suporte técnico para o desenvolvimento social e econômico.
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