Quais são os tipos de impressão 3D?

Como uma inovação importante na fabricação moderna, A impressão de modelos 3D tem sido amplamente utilizada em muitos campos , demonstrando suas vantagens exclusivas desde o design do protótipo até a fabricação do produto final. À medida que a tecnologia continua a avançar, o tipos de impressão 3D estão se tornando cada vez mais diversificados. Este blog apresentará vários tipos principais de modelos de impressão 3D em detalhes para ajudar todos a entender melhor esse campo.

O que é impressão 3D?

A impressão 3D, nome completo da impressão tridimensional ou tecnologia de fabricação aditiva, é uma tecnologia que constrói entidades tridimensionais acumulando materiais camada por camada. Diferente da fabricação subtrativa tradicional (como corte) ou da fabricação de materiais iguais (como fundição, forjamento), a impressão 3D começa diretamente no modelo digital e usa equipamentos de precisão sob controle de computador para empilhar os materiais na forma necessária. Forma e tamanho. Este processo não requer moldes ou ferramentas, aumentando enormemente a liberdade de design e a flexibilidade de fabricação.

Quantos tipos de impressão 3D existem?

1. Modelagem de Deposição Fundida (FDM)

FDM é um método de aquecimento, fusão e formação de vários materiais filamentares termofusíveis (como cera, ABS e náilon, etc.). Seu princípio de funcionamento é derreter o material filamentar de baixo ponto de fusão em um líquido através da cabeça de extrusão do aquecedor e, em seguida, extrudá-lo através do bico e mover-se com precisão de acordo com o contorno de cada seção da peça, de modo que o material termoplástico derretido seja depositado e solidificado em uma forma precisa. Camadas finas de peças reais. Este processo prossegue camada por camada, eventualmente empilhando-se em um modelo sólido ou peça.

Vantagem

1. Não tóxico, mas alguns filamentos como o ABS produzem vapores tóxicos. Geralmente é um processo ambientalmente seguro.
2. Ampla gama de materiais de impressão coloridos, não tão caros e com alto aproveitamento.
3. Custos de equipamento baixos ou moderados.
4. Custos de pós-processamento baixos ou moderados (remoção de suporte e acabamento superficial).
5. Melhor para elementos de tamanho médio.
6. A porosidade dos componentes é praticamente zero.
7. Alta estabilidade estrutural, propriedades químicas, de resistência à água e à temperatura dos materiais.
8. Volume de construção bastante grande em comparação com outras tecnologias de desktop: 600 x 600 x 500 mm.

Desvantagens

1. Opções de design limitadas. Não é possível produzir paredes finas, ângulos agudos, arestas vivas no plano vertical.
2. Os modelos impressos são os mais fracos na direção de construção vertical devido à anisotropia nas propriedades do material devido ao método de camada aditiva.
3. São necessários apoios.
4. Pouco preciso, com tolerância entre 0,10 a 0,25 mm.
5. A resistência à tração é de aproximadamente dois terços do mesmo material que foi moldado por injeção.
6. É difícil controlar a temperatura da câmara de construção, o que é crucial para obter melhores resultados.
7. Problema de “degrau de escada” no plano de construção vertical.

2. Estereolitografia (SLA)

Uma técnica conhecida como fotopolimerização é usada por estereolitografia (SLA), uma Método de impressão 3D , para produzir objetos tridimensionais. Foi um dos primeiros métodos de fabricação aditiva a ser criado e ainda é usado hoje. O SLA é comumente usado em aplicações que exigem protótipos de alta resolução, modelos detalhados, joias, aplicações odontológicas e outros setores onde a precisão e os detalhes finos são cruciais.

Vantagem

• Maturidade: É a mais antiga tecnologia prática de prototipagem rápida com alta maturidade.
• Velocidade de processamento: Os protótipos são feitos diretamente a partir de modelos digitais CAD, com rápida velocidade de processamento e curto ciclo de produção do produto.
• Estrutura complexa: Pode processar protótipos e moldes com formas estruturais complexas ou de difícil conformação pelos meios tradicionais.
• Visualização: Torne os modelos digitais CAD intuitivos e reduza o custo do reparo de erros.
• Verificação e verificação: Fornece amostras para experimentos, que podem verificar e verificar os resultados dos cálculos de simulação computacional.

Desvantagens

• Custo do sistema: A construção de sistemas SLA é cara e seus custos de uso e manutenção são muito altos.
• Ambiente de trabalho: O ambiente de trabalho é exigente e condições como temperatura e umidade precisam ser controladas.
• Desempenho das peças moldadas: As peças moldadas são principalmente feitas de resina e têm resistência, rigidez e resistência ao calor limitadas, o que não favorece o armazenamento a longo prazo.
• Operação do software: O software de pré-processamento e o software driver exigem uma grande quantidade de cálculos, são complexos de operar e difíceis de iniciar.

3. Sinterização seletiva a laser (SLS)

O SLS utiliza o controle preciso de feixes de laser de alta energia para escanear e sinterizar materiais em pó, camada por camada, alcançando, em última análise, a construção precisa de entidades tridimensionais complexas. A vantagem da tecnologia SLS é que ela amplia o escopo da seleção de materiais (como metais, cerâmicas, polímeros, etc.), possui alta precisão de moldagem e poderosa capacidade de processamento de complexidade estrutural. Isso faz SLS amplamente utilizado em campos de fabricação de ponta, como indústria aeroespacial e automotiva . No entanto, os equipamentos SLS também enfrentam desafios como custo mais elevado e maior dificuldade técnica.

Vantagem

1. Seleção de materiais: Uma variedade de materiais pode ser usada, incluindo pó metálico, pó cerâmico, etc.
2. Resistência da peça: A peça possui alta resistência e é adequada para a fabricação de peças de alta precisão e alta resistência.
3. Taxa de utilização de material: A taxa de utilização de material é alta e o pó não sinterizado pode ser reutilizado sem desperdício.
4. Não são necessários suportes: Não são necessárias estruturas de suporte, simplificando o processo de impressão.

Desvantagens

1. Estrutura solta: A estrutura do protótipo é solta, porosa e apresenta tensões internas, tornando-a instável na produção.
2. Pós-processamento: O pós-processamento para produzir peças cerâmicas e metálicas é difícil.
3. Pré-aquecimento e resfriamento: São necessários processos de pré-aquecimento e resfriamento, o que aumenta o tempo de impressão.
4. Poluição ambiental: O processo de moldagem pode produzir gases tóxicos e poeira, portanto é necessário tomar medidas para proteger o meio ambiente.

4. Impressão com vários bicos

A tecnologia de impressão com vários bicos usa vários bicos para imprimir materiais simultaneamente ou alternadamente durante o processo de impressão 3D. Esta tecnologia pode aumentar significativamente a velocidade e a eficiência da impressão, ao mesmo tempo que permite a impressão mista de vários materiais. A tecnologia de impressão com vários bicos tem vantagens importantes na fabricação de estruturas complexas, componentes multimateriais e impressão 3D colorida.

Vantagem

• Qualidade de impressão: Os produtos impressos são de alta qualidade e suportam a produção de peças em alta definição.
• Impressão multimaterial: Suporta impressão com vários materiais, incluindo argila, plasticina, cerâmica, ABS, PLA, etc.
• Estrutura de suporte: Estrutura de suporte exclusiva à base de cera, remoção fácil e rápida.

Desvantagens

• Estrutura complexa: A estrutura complexa de múltiplos bicos aumenta a dificuldade de manutenção do equipamento.
• Dificuldade de manutenção: A manutenção é difícil e requer habilidades e ferramentas profissionais.
• Preços dos consumíveis: Os consumíveis são monopolizados e os preços são mais elevados.
• Velocidade de impressão: A velocidade de impressão é relativamente lenta e demora mais para imprimir.

5.Pulverização de fichário

A tecnologia de jato de aglutinante consiste em pulverizar o aglutinante sobre o material em pó através de um bico, de modo que o material em pó solidifique sob a ação do aglutinante e tenha a forma desejada. Essa tecnologia tem as vantagens de alta utilização de material, baixo custo e capacidade de imprimir estruturas grandes e complexas. No entanto, sua precisão e velocidade de impressão podem ser limitadas pelo jato do aglutinante e pelas propriedades do material em pó.

Vantagem

1. Taxa de utilização de material: A taxa de utilização de material é alta e os materiais restantes podem ser selecionados e reutilizados.
2. Eficiência de formação: A eficiência de formação depende do número de bicos de impressão. Quanto maior o número de bicos, maior será a eficiência de conformação.
3. Não é necessário suporte: Não há necessidade de projetar suportes especiais. O material em pó autossustentável pode realizar a formação repetida de múltiplas peças.

Desvantagens

1. Seleção de materiais: Embora teoricamente esta tecnologia seja adequada para muitos tipos de materiais, na prática os materiais metálicos disponíveis são limitados.
2. Processo de sinterização desengordurante: O processo de sinterização desengordurante é o ponto chave do controle de qualidade, mas também é a principal dificuldade de controle.
3. Tamanho da peça: Peças médias e grandes não podem ser formadas e o tamanho da peça é limitado.
4. Desempenho após desengorduramento: A densidade do material após o desengorduramento não é alta, resultando em baixo desempenho, principalmente no baixo limite de escoamento.

Tecnologia	Velocidade	Custo	Materiais usados	Complexidade
FDM	relativamente lento	mais baixo	fio termoplástico	médio
SLA	Mais rápido (para modelos pequenos de alta precisão)	mais alto	resina fotossensível	alto
SLS	Médio (depende do tamanho e complexidade do objeto)	mais alto	Pó metálico, pó plástico	alto
Impressão com vários bicos	Médio a lento (dependendo da cor de impressão e da quantidade de material)	médio a alto	Fio de plástico ou pó em várias cores	médio a alto
Jateamento de encadernação	Médio (depende do tamanho e complexidade do objeto)	mais baixo	Pó cerâmico, pó metálico, etc.	alto

Quais são os 3 tipos de modelagem na impressão 3D?

A modelagem de impressão 3D refere-se ao uso de software de computador para criar imagens tridimensionais. modelos de impressão digital 3d , que são então usados ​​por uma impressora 3D para gerar objetos físicos. Este processo envolve o uso de ferramentas e técnicas de modelagem específicas para construir a geometria, estrutura e características de superfície de um objeto no espaço virtual. A seguir estão alguns métodos de modelagem comumente usados ​​no processo de modelagem:

Modelagem sólida

Construa criando geometrias (como cubos, esferas, cilindros, etc.) e depois execute operações booleanas (como união, interseção, diferença) para gerar modelos complexos.

• Como usar: Nos softwares CAD, o usuário pode utilizar ferramentas de modelagem de sólidos para criar objetos com tamanhos e formas definidas com precisão.
• Exemplos da indústria: Os arquitetos podem usar modelagem sólida para criar modelos tridimensionais de edifícios para análise estrutural e visualização. Além disso, os engenheiros podem usar modelagem sólida para projetar peças e montagens mecânicas, garantindo que tenham o tamanho e a forma corretos e se encaixem.

Modelagem de Superfície

Construa modelos através de curvas e superfícies de forma livre com maior flexibilidade e precisão, adequadas para formas orgânicas complexas.

• Como usar: Em CAD ou software profissional de modelagem de superfície, os usuários podem usar ferramentas de curva e superfície para criar superfícies de objetos suaves e contínuas.
• Exemplos da indústria: Os designers automotivos podem usar modelagem de superfície para criar a carroceria e a pele de um carro, garantindo uma aparência simplificada e um espaço interior confortável. Os artistas podem usar a modelagem de superfície para criar obras de arte complexas e belas, como esculturas e joias.

Modelagem de grade

A modelagem de malha é um método de construção de modelos por meio da criação de malhas poligonais que simulam o formato da superfície e os detalhes de um objeto.

• Como usar: Em softwares de modelagem 3D , os usuários podem usar a ferramenta de malha para criar e editar malhas poligonais para criar geometrias detalhadas e complexas.
• Exemplo da indústria: Na produção de filmes e jogos, a modelagem de malha é usada para criar modelos tridimensionais de personagens, cenas e acessórios para animação e renderização. Além disso, os designers podem usar a modelagem de malha para criar modelos de produtos com formas e detalhes complexos, como caixas de produtos eletrônicos e móveis.

Quais materiais são usados ​​na impressão 3D?

1.Material plástico

1. PLA (ácido polilático): Um plástico biodegradável derivado de recursos vegetais renováveis, como o amido de milho. Não é tóxico e inodoro e não produz cheiro forte durante a impressão, o que o torna ideal para uso doméstico. As peças impressas em PLA têm uma superfície lisa e cores brilhantes, mas têm baixo ponto de fusão e baixa resistência a altas temperaturas.
2. ABS (Acrilonitrila-Butadieno-Estireno): Um plástico de engenharia comum com boas propriedades mecânicas e resistência química. Possui ponto de fusão mais alto e pode imprimir peças com certo grau de tenacidade e resistência. No entanto, o ABS pode produzir um odor pungente durante o processo de impressão, por isso precisa ser usado em um ambiente bem ventilado. PA (Poliamida): Também conhecido como náilon, é um material de alta resistência e tenacidade amplamente utilizado na área industrial. As peças impressas em materiais de náilon possuem alta resistência e tenacidade, tornando-as adequadas para a fabricação de peças que precisam suportar alto estresse e desgaste. No entanto, o preço dos materiais de náilon é relativamente alto e também é necessário um alto controle de temperatura e umidade durante o processo de impressão.
3. TPU (poliuretano termoplástico): material macio especial cujos produtos impressos apresentam certo grau de elasticidade. O efeito de impressão TPU é excelente, a moldagem é lisa, sem bolhas, a superfície é lisa e delicada e a cor é precisa. Além disso, o TPU é um produto ecologicamente correto, não tóxico e sem cheiro irritante.
4. PETG (tereftalato de polietileno): um material compósito que combina as vantagens do PLA e do ABS. Comparado ao ABS, o PETG tem maior resistência, é fácil de imprimir e não deforma, cheira ou borbulha. Os produtos acabados impressos pela PETG são claros e transparentes, tornando-se um dos materiais de impressão 3D favoritos na indústria de cartas publicitárias.

Resina fotossensível

Um material polimérico que solidifica quando exposto à luz de um comprimento de onda específico. Geralmente é usado na tecnologia de impressão 3D SLA (estereolitografia) ou DLP (processamento digital de luz). As peças impressas com resina fotossensível possuem superfícies lisas e alta precisão, sendo indicadas para fabricação de peças que exigem alta precisão e qualidade superficial. No entanto, o preço da resina fotossensível é relativamente alto e as condições de iluminação precisam ser rigorosamente controladas durante o processo de impressão.

Materiais metálicos

como ligas de titânio, aço inoxidável, etc. Esses materiais são geralmente usados ​​​​na tecnologia SLM (fusão seletiva a laser) ou SLS (sinterização seletiva a laser) e são adequados para a fabricação de peças industriais e componentes metálicos complexos. As peças impressas a partir de materiais metálicos têm resistência e condutividade metálicas, mas o equipamento de impressão 3D de metal é caro, tem velocidade de impressão lenta e requer processos especiais de pós-processamento para melhorar a precisão e a qualidade da superfície das peças.

Material cerâmico

Possui excelente resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. A tecnologia de impressão 3D em cerâmica geralmente usa métodos como metalurgia do pó ou fusão a laser. As peças de impressão cerâmica podem ser usadas em ambientes corrosivos, de alta temperatura e alta temperatura na indústria aeroespacial, equipamentos médicos e outros campos. No entanto, os materiais cerâmicos são relativamente frágeis e parâmetros como temperatura e pressão precisam ser rigorosamente controlados durante o processo de impressão.

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Perguntas frequentes

1. Quantos tipos diferentes de impressão 3D existem?

Existem muitos tipos de tecnologia de impressão 3D . Os principais tipos comuns incluem: SLA (estereolitografia), DLP (processamento digital de luz), FDM (modelagem de deposição fundida), SLS (sinterização seletiva a laser), SLM (fusão seletiva a laser); Além disso, existem muitos tipos, como PolyJet, fusão por feixe de elétrons (EBM), fusão a laser (LM) ou fabricação de forma livre por feixe de elétrons (EBFFF), fabricação de objetos em camadas (LOM), impressão 3D arquitetônica, impressão 3D biológica, etc.

2.Quais são os 3 tipos de modelagem na impressão 3D?

Na impressão 3D, modelagem sólida, modelagem de superfície e modelagem de malha são três métodos de modelagem comuns. Cada método tem suas vantagens e escopo de aplicação exclusivos, e o método de modelagem apropriado pode ser selecionado com base nos requisitos específicos da aplicação. Ao mesmo tempo, com o contínuo desenvolvimento e popularização da tecnologia de impressão 3D, as gráficas serão cada vez mais utilizadas em vários campos .

3.Quais são os 8 tipos de métodos de impressão?

Os oito métodos de impressão comuns incluem impressão por deposição fundida, impressão fotopolimerizável, impressão por sinterização em pó, impressão a jato de tinta , impressão a jato adesivo, deposição de energia direcional, impressão por acumulação de fios e laminação de folhas. Deve-se notar que a classificação dos métodos de impressão acima mencionada não é absoluta. Com o desenvolvimento contínuo de Tecnologia de impressão 3D , estão também a surgir novos métodos e tecnologias de impressão. Ao mesmo tempo, a afirmação “8 formas de impressão” pode diferir devido a diferentes padrões e perspectivas de classificação.

Resumo

Existem muitos tipos de tecnologia de impressão 3D , cada uma com características e áreas de aplicação únicas. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a expansão da amplitude de aplicação, Os serviços de impressão 3D desempenharão um papel importante em mais campos e trazer mais comodidade e criatividade para as pessoas. Ao selecionar uma tecnologia de impressão 3D adequada para necessidades específicas, fatores como propriedades do material, requisitos de precisão, velocidade de impressão e custo precisam ser considerados para garantir os melhores resultados de aplicação.

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Equipe Longsheng

Este artigo foi escrito por vários colaboradores do Longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor manufatureiro, com Usinagem CNC , fabricação de chapas metálicas , Impressão 3D , moldagem por injeção , estampagem de metal e muito mais.