O que é uma Impressora 3D?

Você já deve ter ouvido falar sobre as Impressoras 3D, mas talvez tenha dificuldade em de fato definir o que é isso. Apesar da popularização do termo, muitas pessoas nunca viram uma impressora 3D em funcionamento e acabam construindo barreiras, achando que é algo muito complicado, caro, ou até mesmo coisa do futuro.

 

Definição de Impressora 3D

 

A verdade é que a impressão 3D nada mais é do que um processo de fabricação como fundição, soldagem e usinagem, porém possui características muito interessantes. Este processo, também chamado de Manufatura Aditiva, cria objetos a partir da adição de material, geralmente por sobreposição de camadas como, por exemplo, quando construímos uma parede de tijolos ou um brinquedo com peças de Lego. A diferença é que para ser considerado Impressão 3D, além da adição de material, é necessário que esta fabricação seja controlada por comandos computadorizados, ou controle numérico computadorizado (CNC). Para que este controle seja possível é necessário que haja a informação do que você quer fabricar em um arquivo 3D.

 

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Para que serve uma Impressora 3D

 

      Esta tecnologia tem impactado diversos segmentos, pois com ela é possível fabricar peças de alta complexidade geométrica com muita precisão e de forma rápida e barata. Sendo um dos melhores equipamentos para a fase de desenvolvimento de produtos, onde podem ser fabricados diversos protótipos para testes, e também produzir produtos personalizados que tenham alto valor agregado e baixa produção. É o caso por exemplo de próteses personalizadas para pacientes, peças de carros e jatinhos de luxo, maquetes de arquitetura, protótipo para validar o design de uma joia, topo de bolo de casamento e diversos outros objetos personalizadas, o limite é a sua imaginação.

 

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A máquina do presente e do futuro

 

      A impressora 3D é uma máquina tão revolucionária que é considerada um dos pilares da Indústria 4.0 ou 4° Revolução Industrial, onde a tecnologia de ponta tem se tornado acessível. Ela também é uma ferramenta poderosa para implementação do Design Thinking, formato novo de se desenvolver produtos de forma acelerada e otimizada, e da educação STEM, movimento que surgiu nos EUA onde as disciplinas de ciências, tecnologia, engenharia e matemática são ministradas de forma interativa e interdisciplinar nos makerspaces. Alguns dos termos que citamos agora podem ser novidade para você, nós precisamos mudar isso! Clique nos termos sublinhados e leia nossos artigos que explicam melhor sobre todas essas tendências que estão mais perto do que você imagina.

 

História da Impressora 3D

 

Outro mito sobre Impressão 3D é de que esta tecnologia é muito nova, na verdade ela surgiu em 1983, criada pelo americano Chuck Hull. Você deve estar se perguntando por que demorou tanto para ouvir sobre ela, isto ocorreu devido a empresa criada por Chuck Hull, a 3D Systems, e, posteriormente, a criada por Scott Crump, a Stratasys, terem focado em construir máquinas apenas para uso industrial e, por possuírem as patentes da tecnologia, impedir a entrada de outras empresas no ramo com visão diferente. As máquinas eram tão caras que apenas algumas empresas possuíam esta tecnologia, ela ficou por muitos anos estagnada.

 

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Foi apenas em 2005 que começaram a surgir os equipamentos de baixo custo com a comunidade RepRap. Eles disponibilizam, desde aquela época, projetos abertos na internet, os chamados open-source. Além disso, eles ainda ensinam como montar a estrutura e onde comprar os componentes. Como isso houve um boom, todos começaram a falar sobre estas máquinas pois elas democratizavam a fabricação de objetos simples, descentralizando a produção e empoderando o povo.

 

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      Mas ainda havia uma barreira, era preciso ter os arquivos 3D e para desenvolver um as formas mais populares é fazer a modelagem 3D através de um programa CAD, algo que poucos sabem fazer, ou utilizar um scanner 3D que também é um equipamento caro. Porém em 2008 surge o site Thingiverse.com com uma biblioteca de arquivos 3D gratuitos, disponíveis para download. Sem estas barreiras a tecnologia começou a se popularizar.

Caso queira saber mais sobre a história da Impressão 3D recomendo que você leia este artigo aqui.

 

Como funciona uma impressora 3D

 

Como falamos anteriormente a impressão 3D é um processo de fabricação onde material é adicionado, camada por camada, através de comandos numéricos. Esta definição abrange mais de um tipo de técnica, sendo reconhecido pela ASTM sete famílias de técnicas de impressão 3D. A mais popular é a técnica de Fabricação por Filamento Fundido (FDM ou FFF). Ela representa, segundo ???, 6??% de tudo o que é impresso em 3D no mundo. A técnica FFF utiliza diferentes tipos de termoplásticos na forma de fio, chamado de filamento. O filamento sai então da bobina e é empurrado por um par de engrenagens até a cabeça de impressão. Nela há o chamado hotend, região que será aquecida até a temperatura necessária para fundir o material que é então depositado na mesa de impressão. Uma comparação que podemos fazer é com uma pistola de cola quente, o processo é bem similar.

O material então é depositado na mesa até preencher a primeira camada, o bico extrusor, presente na cabeça de impressão irá então se afastar da mesa de impressão para depositar uma segunda camada em cima da primeira. Este processo então é repetido sucessivamente até a formação completa da peça.

 

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Impressora 3D Desktop vs Industrial

 

      No início da Impressão 3D existiam apenas máquinas industrial, elas são mais robustas, costumam ter uma maior área para fabricação dos objetos, podendo utilizar materiais mais complexos e produzindo peças com melhores propriedades mecânicas e acabamento superficial. Porém tudo isso vem a um alto custo, com os preços podendo alcançar os milhões de dólares.

 

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Impressora 3D industrial Fortus 900c da técnica FDM da marca Stratasys custa mais de 1 milhão de reais.

 

Há também as máquinas desktop. Por serem mais compactas, elas costumam ter uma menor área de impressão e muitas vezes são mais frágeis e atingem temperatura mais baixas o que limita a produção de objetos menores e com propriedades mecânicas mais pobres.

Hoje porém esta discrepância é cada vez menor. Existem agora máquinas desktop profissionais, que conseguem produzir peças muitas vezes com qualidade superior às industriais. É o caso por exemplo da Ultimaker 3 Extended que consegue utilizar materiais de engenharia como o policarbonato (PC), polipropileno (PP) e Nylon, além dos com carga de Kevlar e Fibra de Carbono. Ela também pode fazer camadas com apenas 0,02 mm de espessura o que gera objetos altamente qualificados, sendo usada por empresas como Volkswagen, NASA e a Universidade de Harvard. Por ser uma máquina tão poderosa, foi considerada a melhor Impressora 3D da categoria Prosumer, pela empresa 3D Hubs.

 

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Impressora 3D barata

 

Desde então a tecnologia vem se tornando cada vez mais barata e acessível. Já é possível adquirir uma máquina por menos de 150 dólares nos EUA para ter em seu quarto e poder imprimir peças decorativas e outros objetos por hobby. Aqui no Brasil é possível encontrar máquinas de entrada por volta de 2.500 à 3.000 reais.

 

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Impressora 3D da Monoprice custa apenas 1?? dólares

 

Em sites de crowdfunding como o Kickstarter a todo o momento surge um projeto novo de impressora 3D de baixo custo, e não são só elas. Outras máquinas de fabricação digital como fresa CNC e corte à laser têm se tornado mais em conta. Há até máquinas híbridas onde é possível trocar a cabeça de impressão da Impressora 3D por um laser da máquina de corte a laser ou por uma broca de uma fresa CNC.

 

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Conclusão

 

Esta tecnologia já é usada por milhares de empresas e pessoas comuns, não há mais dúvidas que estas máquinas vieram para ficar. Com a Industria 4.0 cada vez teremos mais acesso à tecnologia de ponta e com isso diversas ideias poderão virar produtos e com isso se torna mais fácil ter seu próprio negócio.

O futuro já chegou e com ele você pode ter agora mesmo uma mini fábrica dentro da sua casa, produzindo objetos personalizadas, peças de reposição e até mesmo vender produtos e com isso ter uma renda extra.

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