A modelagem 3D é uma direção de desenvolvimento e multitarefa muito popular na indústria de computadores hoje. A criação de modelos virtuais de algo tornou-se parte integrante da produção moderna.
As tecnologias modernas não param e novos itens são inventados todos os dias em vários campos da ciência. Um desses conhecimentos é uma impressora 3D. A invenção deste dispositivo torna possível criar modelos 3D únicos, cuja utilização é possível em qualquer indústria, da construção à medicina.
A história da impressora 3D e o que é?
Na verdade, as impressoras 3D industriais surgiram há muito tempo, mas sua existência não era tão anunciada para a população em geral. O primeiro modelo 3D apareceu em 1985. A impressora era ligeiramente funcional e impressa em preto e branco. Já em 1988, teve início a produção de modelos em cores. No momento, existe um grande número de modelos que funcionam em uma ampla gama de materiais. Em 2000, as impressoras 3D só funcionavam com plástico ABC. E hoje a gama de materiais se expandiu para várias centenas de materiais. Estes incluem: acrílico, concreto, hidrogel, papel, gesso, gelo, etc.
Já em 2005 apareceu um modelo de impressora, que possibilitou a criação de modelos em cores. Este dispositivo pode imprimir a maioria dos componentes do modelo. Em 2014, surgiu a primeira impressora com uma grande área de impressão. Este desenvolvimento permite a criação de modelos de tamanho ilimitado. Já houve uma tentativa de imprimir uma casa de concreto em seu tamanho real.
Não demorou mais de um dia para erguer tal estrutura. Já em 2016, o primeiro prédio impresso em 3D foi apresentado em Dubai. Em fevereiro de 2017, a Rússia também revelou uma casa totalmente impressa no canteiro de obras. Neste ano, também foi desenvolvida uma impressora de seis eixos, com a qual elementos complexos serão muito mais fáceis de imprimir sem a necessidade de estruturas de suporte. No momento, o desenvolvimento de impressoras que podem imprimir órgãos humanos, próteses, implantes, carrocerias e até alimentos estão a todo vapor.
Então, o que é uma impressora 3D e quais funções ela executa?
Uma impressora 3D é um dispositivo especial para a criação de modelos tridimensionais. Com esta máquina, você pode criar modelos tridimensionais de vários tamanhos. Devido à saída de informações na forma tridimensional, todos os objetos obtidos possuem parâmetros físicos reais.
Como funciona uma impressora 3D e como são criados modelos 3D reais?
Se descrevermos o trabalho de uma impressora 3D em termos gerais, existem várias etapas principais de seu trabalho:
- Criação de um modelo 3D em um programa gráfico. Nesta fase, o modelo é criado no computador usando modelos virtuais especiais.
- Dividindo o modelo em camadas.
- A próxima etapa está relacionada ao funcionamento da própria impressora. Ele forma uma massa de um pó especial, camada por camada, que é usada para a posterior formação do modelo. É criada uma câmara especial, que é preenchida com material plástico.
- Após cada camada, o material é lubrificado com uma camada adesiva, o que confere resistência ao futuro modelo.
Tipos de modelagem 3D
Nesta área, tecnologias modernas estão se desenvolvendo em várias direções:
- tecnologias estereolitográficas, que são abreviadas como STL. Um formato de arquivo amplamente utilizado para armazenar modelos tridimensionais de objetos para uso em tecnologias aditivas.
- métodos de aplicação de termoplásticos - FDM. Modelagem de modelos usando deposição camada por camada de material.
- sinterização a laser - SLS. Tecnologia (SLS) envolve o uso de um ou mais lasers (geralmente dióxido de carbono) para sinterizar partículas de um material em pó para formar um objeto físico tridimensional.
Hoje, o método de deposição camada por camada é o mais popular e amplamente utilizado na indústria.
As principais vantagens deste método são:
- uso de materiais de alta qualidade e baratos;
- técnica de operação simples;
- respeito pelo ambiente dos materiais utilizados.
Estereolitografia a laser
Este tipo de modelagem 3D é amplamente utilizado em próteses dentárias. Um diferencial desse tipo de impressão é a produção de objetos de alta qualidade. Tais resultados são alcançados graças à utilização de equipamentos que funcionam em grade dimensional, calculada em mícrons unitários.
Como funciona esse equipamento?
A parte funcional desse equipamento é baseada em projetores LED ultravioleta. Dentro dessas impressoras 3D existem delicados espelhos que fornecem uma deflexão precisa dos feixes. devido a isso, ocorre não sequencial, mas a exposição completa das camadas de contorno.
Sinterização a laser
A sinterização a laser, ou tecnologia SLS, é outro tipo de modelagem a laser. Para operação, tais dispositivos usam plástico de baixo ponto de fusão. A base do desenvolvimento único é um poderoso laser que traça os contornos em uma base de plástico, fundindo o material. O processo é repetido até que um modelo completo seja obtido. uma desvantagem significativa da sinterização a laser é a porosidade dos modelos resultantes. no entanto, isso não afeta a resistência de forma alguma. acredita-se que os modelos obtidos por esse método sejam os mais duráveis. A instalação para sinterização a laser tem um custo bastante elevado e o processo de conformação do próprio modelo é demorado.
Que materiais são usados para criar modelos 3D?
Conforme já mencionado, o principal material utilizado nas impressoras 3D é o termoplástico. Ele vem em dois formatos: ABS e PLA. Além disso, materiais como náilon, polietileno, policarbonato e outros tipos de materiais que são usados na indústria se espalharam.
Muitas impressoras 3D envolvem a mistura de vários tipos de materiais, combinando suas propriedades físicas e químicas.
As instalações que utilizam metais para seu trabalho são mais complexas em sua estrutura. A diferença em tecnologia se resume às funções da cabeça de impressão, que opera com base em um programa de computador. Com a sua ajuda, uma massa adesiva de ligação é aplicada nos locais onde o programa de computador aponta. Em seguida, o cabeçote aplica uma fina camada de pó metálico em toda a área de trabalho. Ou seja, o metal não funde, como acontece com os plásticos, mas é aplicado e colado em camadas na forma das menores partículas.
Fatos interessantes sobre impressoras 3D
- A impressão 3D não é usada apenas na indústria, ela é amplamente usada na medicina, culinária e até mesmo no espaço.
- Todos os anos, o preço das impressoras 3D torna-se mais baixo e acessível. Em breve, essa tecnologia estará disponível para quase todos.
- O primeiro modelo 3D foi criado em 1984. Foi obtido por Chuck Hill como resultado de estereolitografia.
- Não muito tempo atrás, órgãos artificiais foram criados usando uma impressora 3D. As próteses de ouvido foram os primeiros modelos.
- Em um futuro próximo, os cientistas vão imprimir o primeiro modelo humano.
- A modelagem 3D ajudará a reduzir os custos de produção, portanto, a produção da fábrica logo se tornará não lucrativa.
- As tecnologias 3D têm sido usadas na cinematografia há muito tempo para criar modelos realistas.
- Os cientistas sugerem que, com a ajuda da modelagem 3D, podem ser criados robôs que, em vez de pessoas, explorem o espaço.
- Modelos 3D de vestidos já foram mostrados ao mundo. A modelo Dita Von Teese se tornou a primeira estrela a usar um vestido estampado em 3D.
