Como funciona uma impressora 3D?

As impressoras 3D despertam a curiosidade em muitos interessados pelas novidades tecnológicas. O equipamento configura um ganho interessante para o mundo moderno, pois não só proporciona o desenvolvimento de novas tecnologias, mas também contribui para a construção de uma nova relação entre o ser humano e aquilo que ele produz ou consome.

Por isso, nós listamos aqui as principais dúvidas sobre essa impressora; afinal, ela é bem diferente daquela que você usa na sua casa. Confira!

O que é uma impressão tridimensional?

De uma maneira bem simples, o processo de impressão 3D consiste na adição de diversas camadas, uma sobreposta à outra. Esse processo recebe o nome de fabricação aditiva e permite a criação de objetos físicos com grande precisão, sempre usando como referência um modelo digital, previamente desenhado em softwares específicos para esse tipo de projeção gráfica.

Quem inventou a impressora 3D?

A impressora 3D não é uma tecnologia tão recente como muitos imaginam. A máquina foi desenvolvida durante a década de 1980, com o objetivo de atender às necessidades de gerar protótipos de maneira rápida.

Inicialmente, a técnica chamada de Rapid Prototyping foi utilizada pelo advogado japonês Hideo Kodama, com a função de construir protótipos de novos produtos. No entanto, o pesquisador teve problemas com a patente, que não foi emitida a tempo.

Pouco depois, o californiano Charles Chuck Hull patenteou a estereolitografia, uma das técnicas de impressão tridimensional, e por isso é considerado o pai da invenção. Charles já havia desenvolvido, anos antes, a base para a tecnologia. Na época, uma das principais funções do equipamento era a criação de lâmpadas para solidificar resinas.

Como esse tipo de impressão funciona?

Atualmente, existem diversos tipos de impressão que utilizam a técnica tridimensional. Cada um emprega diferentes métodos e, consequentemente, variadas matérias-primas. Confira três dos mais conhecidos:

Fused Deposition Modeling (FDM)

Esse modelo, chamado de Modelagem por Fusão de Depósito, em tradução livre, é o mais comum no mercado atual e possui um sistema de funcionamento extremamente simples.

Primeiro, o objeto deve ser desenhado em softwares de edição capazes de projetar em três dimensões. Na sequência, ele é enviado para o programa da própria impressora, responsável por definir a qualidade da imagem e as diversas espessuras da estrutura. Por fim, o objeto é “fatiado” digitalmente em diversas camadas e enviado para impressão.

Nessa máquina, são utilizados pequenos filamentos de plástico. O material é derretido e moldado por um pequeno injetor que se move vertical e horizontalmente. A cada nova camada, a base da impressora sobe um pouquinho e começa a projetar uma nova camada. O processo é contínuo até a finalização do objeto.

Selective Laser Sintering (SLS)

O modelo SLS - Sinterização Seletiva a Laser, em tradução livre - engloba um processo diferente para a impressão. Nesse equipamento, o objeto também deve ser previamente projetado em um software para o desenvolvimento de peças 3D, e depois, ao ser enviado para a impressora, é digitalmente fatiado em uma série de pequenas camadas.

A diferença desse processo de impressão está, essencialmente, no material utilizado e na maneira como ele se comporta. Para o SLS, a base da impressora é preenchida de maneira uniforme com um pó bem fino. Logo, um raio laser extremamente potente é projetado e causa a fusão do material, originando cada camada.

O processo segue até a completa formação do objeto. O benefício desse tipo de impressão é que ela possibilita o uso de diversos tipos de materiais, como pós de polímeros plásticos ou metálicos - e seu excesso pode ser reutilizado. Além disso, a máquina proporciona a realização de projetos mais complexos, até mesmo com partes móveis.

Stereolithography (SLA)

A impressão em SLA - chamada de Estereolitografia, em tradução livre - também envolve a projeção de um objeto em programas próprios para a realidade tridimensional. O modelo do objeto é então fatiado virtualmente pela máquina e o processo de impressão é iniciado.

Nesse equipamento, uma base é preenchida com um líquido plástico, à base de resinas. Na sequência, um laser é projetado, fundindo o material nas áreas em que o atinge. A cada nova camada projetada, a base da máquina sobe um pouquinho, e o processo ocorre novamente, originando mais uma camada.

Depois de pronto, o objeto tem o excesso de líquido retirado e é levado a uma estufa com iluminação ultravioleta, fechando o processo de cura do material plástico. Esse tipo de impressão é extremamente eficiente para a fabricação de objetos mais complexos, no entanto, o preço da máquina e o alto valor do material necessário para a impressão tornam o processo inacessível.

Quais materiais podem ser utilizados?

Os diversos métodos de impressão tridimensional proporcionam também uma variada gama de matérias-primas a serem utilizadas. O mais importante é adequar o material às necessidades do objeto que está sendo projetado.

Os principais materiais utilizados são: bases plásticas (polímeros, abs e acrílico), metais (aço, titânio, ouro e prata), compostos de cerâmica, papel, açúcar, borracha, areia e até mesmo tecidos humanos.

Mas afinal, o que podemos imprimir em 3D?

A verdade é que essa pergunta ainda não pode ser respondida de uma maneira definitiva, uma vez que as tecnologias e os processos envolvidos na fabricação de objetos tridimensionais estão em constante evolução.

Atualmente alguns setores já começam a ser diretamente beneficiados pelas impressoras 3D. No caso da medicina, por exemplo, alguns pesquisadores já desenvolveram vasos sanguíneos e até mesmo órgãos totalmente funcionais com o auxílio desse tipo de tecnologia. Outra proposta é o uso do equipamento para a impressão de próteses ou exoesqueletos para quem possui deficiência motora.

Colocar em prática alguns usos da impressora 3D pode demorar mais alguns anos, mas o equipamento já demonstra o seu potencial de mudança através das diversas potencialidades que oferece. Quais serão os limites da criatividade humana para essa nova oportunidade de reimaginar tantos objetos?

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