O Processo de Manufatura Aditiva por Extrusão de Material

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Esse processo deposita material na forma de um filamento de diâmetro reduzido, que é obtido pelo princípio da extrusão em um bico calibrado. Para se obter a geometria de cada camada o cabeçote extrusor é normalmente montado sobre um sistema com movimentos controlados no plano XY

O importante para a extrusão é que ao sair do bico o material no estado pastoso endureça e adira rapidamente ao material sobre a placa de construção, ou sobre um filamento de material já depositado.

A solidificação do material pode ser física, por resfriamento ou decorrente de alguma reação química. Essa solidificação precisa ser rápida, para que o material possa assumir a forma desejada, sem se deformar,

Uma exigência do processo é a pressão constante durante a deposição para que, combinada a uma velocidade controlada do cabeçote a seção transversal do filamento se mantenha constante.

O processo de Manufatura Aditiva por extrusão de material pode ser basicamente dividido em duas tecnologias: FDM e FFF.

Este processo é um dos mais conhecidos, devido à simplicidade e menor custo. Foi desenvolvido em 1988 por S. Scott Crump (co-fundador da Stratasys) e batizado como FDM (Fused Deposition Modeling ou Modelagem por Filamento Fundido). Outro termo usado para esta tecnologia é o FFF (Fused Filament Fabrication ou Fabricação por Filamento Fundido) que foi empregado pelos membros do projeto RepRap devido a restrições do uso da sigla FDM registrada pela Stratasys.

No processo FFF, a peça é construída através de um cabeçote extrusor que funde um filamento plástico e deposita em camadas sobre uma mesa de impressão. O cabeçote se movimenta no plano horizontal XY enquanto a mesa se desloca verticalmente para baixo no eixo Z a cada camada finalizada. Este processo se repete até o que a peça seja totalmente construída.[pic 1]

Nesta tecnologia, a resolução de impressão é a própria espessura da camada. Esta espessura pode ser selecionada no software da máquina e varia de 25um a 600um, dependendo da máquina.

Materiais:

– PLA, ABS, PC, Flexível entre outros

Em teoria qualquer material que possa ser levado ao estado pastoso e depois endurecido por ação química ou física pode ser processado com esse princípio.

Aplicações:

– Prototipagem rápida;

– Moldes, gabaritos, e dispositivos.

– Peças plásticas para uso final.

instalada em ambientes não industriais, tais como os laboratórios de desenvolvimento de produtos das universidades brasileiras

Vantagens:

– Diversidade de materiais;

– Maior resistência mecânica.

Desvantagens:

– Velocidade de construção reduzida;

– Acabamento superficial rugoso devido a maior espessura das camadas.

Slides:

Scott crump inventa o FDM misturando cera e plástico na cozinha de casa em 1988

1994 a stratasys introduz o primeiro termoplástico disponível para impressora 3D

Stratasys é líder mundial em impressão 3D