Todos os processos de Impressão 3D partem de um desenho 3D, que uma vez concluído pode ser impresso sob o conceito de “ideia”. Com este produto em mãos, os detalhes são vistos e otimizados fazendo ajustes no próprio design 3D. A impressão da faixa de cabeça, dependendo do modelo e tipo de equipamento utilizado com tecnologia FDM, pode demorar de 2 a 3 horas.
Em um dia é possível imprimir vários projetos até atingir o design ideal, depois montar, por exemplo, o protetor e o elástico traseiro para realizar testes no local de trabalho com o usuário final.
No segundo dia já estamos em condições de lançar “protótipos” que poderão ser publicados e distribuídos com recomendações para a sua utilização.
O desenho 3D desta faixa de cabeça que circula nas redes, aplicando software de impressora 3D, pode ser processado e assim saber o tempo necessário para impressão, a quantidade de modelo e material de suporte que precisará ser consumido para um produto. Simule também diferentes formas de impressão na bandeja do equipamento ou quantidades de peças simultâneas para imprimir. Então o usuário que precisar estimar os custos poderá fazê-lo considerando a amortização do seu equipamento, o tempo de impressão e o valor por kg ou volume do filamento, podendo saber com precisão o valor final do produto, antes mesmo de imprimi-lo.
Dependendo da impressora disponível, também podem ser feitas alterações através do software no tempo de produção ou material a ser utilizado com parâmetros como densidade de impressão e altura da camada. Com baixa densidade o processo utiliza menos filamento de impressão, camadas mais espessas darão maior resistência mecânica, menor tempo de impressão mas uma superfície visualmente mais ondulada com baixa qualidade de detalhes em seu acabamento.
Abaixo detalhamos exemplos de cálculo para impressão 3D em dois equipamentos da linha Professional com investimentos que podem variar de US$ 3.000 a US$ 5.000 dependendo do modelo e configuração.
Equipe KodaK80% de preenchimento, 0,3 altura de camada, base de pá Gramas 34gr Tempo 3 horas - CUSTO da peça impressa pesa 95 por unidade.
Equipe MakerBot80% de preenchimento, 0,3 altura de camada, sem base Gramas 34,2gr Tempo 2,5 horas - CUSTO da peça impressa pesa 98 por unidade.
O filamento de impressão mais utilizado para estes produtos é o PLA, um material de origem vegetal com condições físicas suficientes para as exigências de uma bandana, que não agride a pele ao contato e é biodegradável. Existem outras opções como o ABS com melhor desempenho mecânico, mas que podem exigir impressoras um pouco mais complexas, gerar determinados gases e podem ter limitações no tempo de contato com a pele.
O pós-processamento de uma peça impressa é outro ponto a considerar, uma impressão 3D pode exigir a remoção de algumas pequenas peças impressas como suporte no processo de impressão, lixamento ou diluição do material de suporte se for utilizada uma tecnologia mais avançada, impermeabilização, pintura ou controlo de qualidade 3D através de scanners ópticos ou laser.
O design do produto desempenha um papel fundamental na análise das peças a serem impressas. É um grande erro acreditar que um projeto desenhado para um processo de fabricação extrativa (usando centros de usinagem ou tornos CNC) possa ser impresso de forma eficiente sem reengenharia para ser fabricado usando sistemas aditivos. Fazer furos em uma peça em um processo de Fabricação Extrativa envolve remoção de cavacos, ferramentas de corte, consumo de energia e tempo de máquina. Num processo de Fabricação Aditiva como a Impressão 3D, os furos trarão diminuição no consumo de material e menor tempo de impressão.
O desenho da faixa de cabeça que vemos a seguir é mais simples que o anterior e do ponto de vista da Impressão 3D será mais rápido e barato, então o usuário deve ver a funcionalidade e segurança que um ou outro desenho proporciona em sua aplicação final.
Existem produtos impressos em 3D mais complexos, por exemplo para máscaras fechadas ou respiradores, com processos de pós-esterilização que estão sendo realizados inteiramente na Argentina em apoio à emergência da COVID-19. Nestes casos, devido às suas exigências físicas e de precisão, aplicamos equipamentos e insumos Industriais Stratasys se a aplicação for com polímeros. Existem outras soluções se a impressão 3D for em Metal.
Equipe Stratasys F270– Peça da válvula Altura da camada 0,17mm, baixa densidade.
Tempo de impressão 7 horas e 26 minutos. Material do modelo 32,39 centímetros cúbicos. Material de suporte diluído em 29,43 centímetros cúbicos. (ver foto)
Equipe Stratasys F270– Peça do tubo da máscara Altura da camada 0,17 mm, baixa densidade.
Tempo de impressão 4 horas e 36 minutos. Material do modelo 16,01 centímetros cúbicos. Material de suporte diluído em 19,13 centímetros cúbicos. (ver foto)
Devemos destacar que na área médica, poder fabricar um produto através da Fabricação Extrativa (usinagem) ou da Manufatura Aditiva (Impressão 3D) é apenas o começo de um caminho, visto que serão a ANMAT e as entidades médicas correspondentes que definirão se o produto final está de acordo com a regulamentação vigente e somente após sua certificação será liberado para uso.
Também é interessante considerar que a produção em massa das bandanas, projetando a matriz para sua injeção plástica, usinando-a, realizando seu ajuste fino na injetora, poderá estar disponível em cerca de três semanas e a partir desse momento ser fabricada aos milhares por dia, com preços por peça muitas vezes inferiores aos impressos em 3D.
A impressão 3D é uma técnica de Fabricação que veio se somar aos processos existentes e fornecer soluções Inovadoras, mas a grande mudança é que está disponível para pessoas criativas em suas casas, PMEs e grandes Empresas com a mesma Intensidade e Potencial.
Eng. Aldo Di Federico – Diretor
