Há muitos indícios de que as impressoras de grande formato, em particular, estão a avançar para aplicações industriais, como a decoração da casa e até o vestuário. E a impressão 3D faz todo o sentido quando vista como outra aplicação de impressão industrial.

Qualquer pessoa que tenha visitado uma feira de impressão nos últimos anos terá provavelmente visto uma impressora 3D de secretária, normalmente a produzir pequenas figuras de plástico, e poderá ter-se perguntado como é que isto se poderia relacionar com a indústria de impressão. Na verdade, existe pouco cruzamento entre a impressão 3D e a impressão gráfica, mas também não existe qualquer razão para que as empresas de impressão se limitem a aplicações gráficas. De facto, há muitas provas de que as impressoras de grande formato, em particular, estão a avançar para aplicações industriais, como a decoração da casa e até o vestuário. E a impressão 3D faz todo o sentido quando vista como outra aplicação de impressão industrial.

A ideia básica subjacente a toda a impressão 3D é que os objectos podem ser concebidos e divididos em camadas num ficheiro CAD, de modo a que uma impressora 3D possa depois colocar fisicamente cada camada sucessiva sobre a camada anterior para criar esse objeto. Existem cerca de uma dúzia de abordagens diferentes, cada uma oferecendo a sua própria combinação de custo, qualidade e produtividade e cada uma adequada à sua própria gama de materiais, que pode incluir uma grande variedade de plásticos e ligas metálicas e até circuitos electrónicos.

Tecnologia antiga

A tecnologia mais antiga data de há mais de 30 anos e foi originalmente designada por “prototipagem rápida”, o que resume perfeitamente o primeiro mercado-alvo, o design de produtos, onde é frequentemente necessário gerar protótipos rapidamente. Há cerca de dez anos, muitos fornecedores tentaram introduzir a tecnologia no mercado de consumo e criaram a designação “impressão 3D” como uma forma mais fácil de atrair o público em geral. Houve um boom limitado, mas quando a bolha rebentou, muitos desses fornecedores foram à falência. No entanto, a tecnologia continuou a evoluir, ao ponto de ser agora adequada para utilização industrial, o que levou ao termo mais recente, “fabrico aditivo”, reflectindo o número crescente de componentes que estão a ser fabricados desta forma. O nome impressão 3D pegou e muitos fabricantes de aditivos ainda se referem às suas máquinas como “impressoras”, mesmo que, no sentido gráfico, não haja impressão real.

Dito isto, existem vários processos de impressão 3D que utilizam a tecnologia de impressão a jato de tinta e que são reconhecíveis por qualquer pessoa do mundo gráfico. O mais comum destes processos é o jato de aglutinante, em que a impressora coloca um material em pó e, em seguida, um fluido aglutinante semelhante a um adesivo é injetado de acordo com a forma pretendida, colando o pó para formar uma camada de um objeto. Depois, o pó não utilizado é retirado com uma escova e a cama desce, repetindo-se o processo. Uma vez terminada a impressão, é aplicado calor para queimar o aglutinante restante e garantir que o material se funde, formando um objeto sólido.
HP on it.

Legenda: Novo sistema de impressão 3D HP Jet Fusion 5200 (impressora e estação de processamento).

Um bom exemplo disto é a gama de impressoras 3D JetFusion da HP, sendo a mais acessível a série 300, que tem uma câmara de construção de 190 x 254 x 248 mm e pode produzir peças funcionais de nível de engenharia. Pode escolher entre dispositivos monocromáticos ou a cores, com um sistema de entrega de materiais integrado e altamente automatizado, para que as impressoras possam funcionar sem supervisão durante algum tempo.

Uma variação deste processo é a sinterização a alta velocidade, ou HSS, utilizada pela Xaar 3D e pela Voxeljet e que trabalha com materiais à base de polímeros. Tal como acontece com o jato de aglutinante, isto envolve primeiro a colocação do material em pó na cama e depois o jato de um fluido para definir a forma a ser construída. Mas, neste caso, o fluido absorve o calor por infravermelhos, pelo que, quando o calor é aplicado ao leito de pó, apenas derrete o pó necessário para formar a forma pretendida.

Avança a jato

Ainda outra abordagem é o jato de materiais, que envolve o jato de um fluido altamente carregado com elementos do material de construção. Isto é significativamente mais difícil devido ao potencial muito maior de entupimento da cabeça de impressão, para não mencionar o sistema de fornecimento que leva o fluido do seu tanque até à câmara de fluido da cabeça de impressão. Um bom exemplo disto é a impressora 3D Carmel 1400, desenvolvida pela XJet, que está disponível nas versões de impressão em metal e cerâmica.

Legenda: A Ultimaker S3 é uma impressora 3D de secretária acessível, capaz de produzir objectos de plástico.

Para além destes, existem também muitos modelos de secretária que são relativamente baratos e capazes de produzir pequenos objectos. Um bom exemplo é a Ultimaker S3, que utiliza o método Fused Filament Fabrication, o que significa essencialmente que constrói peças através da extrusão de um filamento de plástico. Tem uma área de construção de 230 x 190 x 200 mm.

Uma outra alternativa é a MarkForged, uma empresa americana que produz impressoras 3D utilizando a abordagem de modelação por deposição fundida, bastante comum, mas que também desenvolveu uma gama de materiais compósitos, como o nylon misturado com fibra de carbono, para as suas impressoras, o que lhes permite produzir peças com um excelente equilíbrio entre resistência, peso leve e custo relativamente baixo.

Vai em massa

É também de salientar que muitas empresas de impressão de grande formato já estão a utilizar a impressora 3D Massivit 1800 para produzir objectos de exposição de grandes dimensões, principalmente para publicidade e exposições, bem como adereços para cinema e televisão. Este dispositivo tem uma área de construção de 145cm x 111cm x 180cm, suficientemente grande para produzir modelos de pessoas em tamanho real, utilizando um material de gel patenteado que cura sob luz UV.

Legenda: A Massivit 1800 Pro é uma impressora 3D para ecrãs de grande formato que possui um extrusor de resolução variável.

A utilização de uma impressora 3D requer alguma perícia, mas nada que incomode alguém com experiência em impressão gráfica. Há algum trabalho na preparação, otimização e verificação de ficheiros, o processo de impressão tem de ser supervisionado e depois há o acabamento – tudo isto também se aplica ao mundo gráfico. O maior problema para a maioria das pessoas é a necessidade de pensar em três dimensões, mas muitas pessoas que trabalham com embalagens e impressão de grande formato para artigos de ponto de venda já trabalham com objectos em ficheiros CAD.

Ao longo dos últimos 20 anos, mais ou menos, todos vimos como a impressão digital tem vindo a conquistar gradualmente uma fatia cada vez maior do mercado da impressão comercial. É inevitável que a impressão 3D siga um padrão semelhante pelas mesmas razões, para reduzir os custos e melhorar a logística da cadeia de abastecimento. Já é amplamente utilizada na criação de protótipos e está a tornar-se mais comum no fabrico de ferramentas e matrizes. Um número pequeno, mas crescente, de fabricantes está agora a utilizar a tecnologia para fabricar peças de utilização final, tirando partido da capacidade de utilizar estruturas de treliça para criar peças leves e optimizando a geometria para combinar várias peças em artigos únicos a um custo mais baixo. Isto já está a ser feito para aplicações de curto prazo e de elevado valor, como peças para aviões, e está a estender-se gradualmente a todas as formas de fabrico, desde brinquedos a peças sobresselentes para impressoras. E quem é que não gostaria de fazer parte disso?

Informação sobre a fonte: Os guias Wild Format destinam-se a aumentar a consciencialização e a compreensão da loucura que pode ser criada em dispositivos de impressão digital de grande formato, desde pavimentos a abajures e tudo o que estiver entre eles. Estes guias são possíveis graças a um grupo de fabricantes que trabalham em conjunto com a Digital Dots.

Este artigo é apoiado pela HP e pela Digital Dots.