O que é fabricação aditiva?

Oct 11, 2023

A manufatura aditiva refere-se a métodos de produção que constroem objetos físicos a partir de um arquivo digital usando software de design auxiliado por computador. Os materiais são adicionados uma camada de cada vez para criar partes funcionais de um todo, como na impressão 3D, estereolitografia e fusão por feixe de elétrons.

A manufatura aditiva é um termo genérico para os métodos de produção nos quais objetos tridimensionais são construídos a partir de arquivos digitais em um processo controlado por computador que “adiciona” material, uma camada por vez.

“É semelhante a fazer um bolo do zero – você adiciona materiais para produzir objetos”, disse Ramsey Stevens, CEO da nano3Dprint, uma empresa que fabrica sistemas de extrusão de materiais que imprimem eletrônicos em 3D. “Isso difere dos processos de fabricação convencionais que subtraem materiais ou dependem de processos de moldagem.”

Em contraste com a usinagem, na qual blocos de metal são reduzidos aos formatos desejados, e a moldagem, onde a resina líquida é despejada em recipientes que os comprimem em sua forma final, a manufatura aditiva cria projetos personalizáveis ​​do zero, adicionando apenas a quantidade de materiais necessários. .

Muitas vezes usadas de forma intercambiável, a fabricação aditiva e a impressão 3D são comumente confundidas como sinônimos; no entanto, este não é o caso.

Embora a impressão 3D, mais formalmente conhecida como extrusão de material, seja um tipo de fabricação aditiva, nem toda fabricação aditiva envolve impressão 3D.

Existem outros tipos de produção que se enquadram no âmbito da manufatura aditiva além da impressão 3D, incluindo aquelas que são construídas especificamente com materiais à base de pó ou ligam seus produtos com lasers aquecidos ou adesivos líquidos. (Em contraste, a impressão 3D normalmente se refere a um processo em que uma mistura de filamentos flui de um bico.)

“O termo 'impressão 3D' é um nome impróprio e foi concebido como um termo de marketing durante os primeiros dias da tecnologia”, disse Aditya Chandavarkar, cofundador da Additive Academy, uma plataforma educacional de manufatura aditiva, à Built In.

“Com os avanços que estão surgindo agora”, acrescentou, “estamos fazendo a transição da simples prototipagem para a fabricação com essas tecnologias, tornando a 'manufatura aditiva' um termo mais apropriado”.

A manufatura aditiva cria objetos físicos a partir de um design digital. Usando um modelo CAD ou uma digitalização de um objeto replicável, o software traduz um arquivo digital em uma estrutura tridimensional, que essencialmente divide o objeto em camadas finas. Uma vez carregado, uma máquina de fabricação segue o projeto digital como um conjunto de instruções, construindo o objeto de baixo para cima.

Dependendo do processo específico de fabricação aditiva, as próximas etapas poderiam envolver a extrusão de uma mistura de filamentos a partir de um bico guiado por um braço robótico que se move horizontalmente, como é o caso da impressão 3D. Ou pode parecer uma pistola térmica soldando folhas finas de alumínio, alimentadas por um sistema de rolos, como na fabricação de objetos laminados.

A ideia principal permanece a mesma: os materiais – que podem vir na forma de pó, líquido ou gel pastoso – são aplicados em camadas e depois fundidos por meio de uma fonte externa. A plataforma desce verticalmente e a próxima camada é aplicada. Este processo se repete até que a camada final seja definida, completando o desenho.

Hoje, tudo, desde compósitos poliméricos, metais, cerâmicas, espumas, géis e até tecidos vivos, é usado na fabricação aditiva.

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O jato de aglutinante constrói objetos usando materiais em pó e um agente aglutinante líquido. À medida que camadas de pó são espalhadas por uma bandeja de construção, as cabeças de impressão passam pelos eixos x, y e z para depositar uma substância adesiva que cola tudo, sem necessidade de calor. O Binder Jetting é rápido na entrega, tornando-o ideal para dar vida a protótipos. Também tem sido usado para criar padrões de fundição, peças aeroespaciais e joias.

Exemplos: Aglutinante furano, aglutinante de silicato, aglutinante fenólico, aglutinante de base aquosa